MOTOPROPULSEUR INTEGRANT UN PALIER RELAIS

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

L'invention concerne un dispositif monobloc de support d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile.

ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION

Un groupe motopropulseur de véhicule automobile comporte généralement un moteur, une boîte de vitesses et/ou un motoréducteur et au moins un arbre de transmission sortant de ladite boîte de vitesse ou du motoréducteur. Il est connu d'agencer le groupe motopropulseur soit de manière axiale, c'est-à-dire que le vilebrequin est orienté longitudinalement dans le sens de déplacement du véhicule, soit de manière transversale, c'est-à-dire que le vilebrequin est orienté perpendiculairement au sens de déplacement du véhicule.

Lorsque le groupe motopropulseur est agencé transversalement, la boîte de vitesses ou le motoréducteur est agencé transversalement d'un côté du moteur. Il entraîne les roues droite et gauche du véhicule par l'intermédiaire de deux arbres de transmission transversaux de longueur différente. Un arbre de transmission court relie un différentiel intégré à la boîte de vitesses à une roue, tandis qu'un arbre de transmission long, qui s'étend en partie sous le moteur du véhicule, relie le différentiel à l'autre roue.

Cet arbre de transmission long pose de nombreux problèmes de flexion et de torsion lors du fonctionnement du groupe motopropulseur. Il est de plus sujet à de nombreuses vibrations.

Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de soutenir et de guider en rotation l'arbre de transmission long par l'intermédiaire d'un palier dit "palier relais" qui est fixé au groupe motopropulseur. Cette configuration permet d'assurer une reprise des efforts de flexion de l'arbre de transmission long sur le groupe motopropulseur, et par conséquent d'améliorer le comportement et la fiabilité de l'arbre de transmission long. Par ailleurs, il est connu de fixer le groupe motopropulseur à des éléments de structure du véhicule automobile par l'intermédiaire de supports de moteur. Les supports de moteur sont des pièces très rigides qui sont fixées à l'élément de structure par l'intermédiaire d'organes d'amortissement tels que des bagues de matériaux élastomères aussi connues sous l'appellation de "silentbloc". Ainsi, le moteur est porté par la structure du véhicule avec un amortissement permettant notamment d'empêcher que les vibrations produites par le fonctionnement du moteur ne soient transmises à la structure du véhicule.

Les véhicules actuels disposent généralement d'un compartiment moteur peu volumineux devant accueillir de plus en plus d'accessoires. Il est courant que les concepteurs de véhicules automobiles se heurtent à des problèmes d'encombrement qui ne permettent pas de disposer librement toutes les pièces du moteur.

On a ainsi constaté que pour certains moteurs, l'arbre de transmission passe exactement à l'emplacement qui devrait être occupé par un support du moteur.

BREF RESUME DE L'INVENTION

L'invention concerne un dispositif monobloc de support d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile qui comporte :

un bras de support ;

une semelle de fixation qui est agencée à une première extrémité du bras de support et qui est destinée à être fixée rigidement au groupe motopropulseur ; et

- un anneau de suspension d'axe principal déterminé qui est agencé à une deuxième extrémité du bras de support et qui est destiné à être fixé à un élément de structure du véhicule avec interposition d'une bague d'amortissement ;

caractérisé en ce que le bras de support comporte un palier relais qui est destiné à être traversé par un arbre de transmission du groupe motopropulseur pour le supporter.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention : le palier relais est réalisé dans un tronçon intermédiaire du bras positionné entre la semelle et l'anneau de suspension ;

le palier relais est agencé plus proche de la semelle que de l'anneau de suspension ;

- le palier relais est formé par un orifice délimité par une paroi annulaire fermée d'axe principal déterminé ;

le palier relais est destiné à être fermé par un chapeau rapporté ; l'axe principal de l'anneau de suspension est parallèle à l'axe principal du palier relais ;

- le bras comporte des nervures de rigidification dans un plan orthogonal à l'axe de l'anneau de suspension qui relient le tronçon intermédiaire et la semelle de fixation.

L'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d'un groupe motopropulseur comportant un moteur électrique, caractérisé en ce que le groupe motopropulseur est fixé à un élément de structure du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un dispositif de support réalisé selon les enseignements de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue schématique d'un groupe motopropulseur réalisé selon les enseignements de l'invention ;

- la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de support du groupe motopropulseur intégrant un palier relais réalisé selon les enseignements de l'invention ;

la figure 3 est une vue de côté du groupe motopropulseur équipé du dispositif de support de la figure 2 ;

- la figure 4 est une vue de face du groupe motopropulseur de la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES

Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif des orientations :

longitudinale "L", dirigée d'arrière en avant selon le sens de déplacement normal du véhicule ;

transversale "T", dirigée de gauche à droite ;

verticale "V" dirigée de bas en haut.

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence.

On a représenté à la figure 1 un groupe motopropulseur 10 transversal pour un véhicule automobile (non représenté).

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, il s'agit d'un groupe motopropulseur 10 qui comporte un moteur 12 électrique de traction, une boîte de vitesses 14 munie d'un différentiel et un chargeur 15.

Le terme "boîte de vitesses" englobe aussi un motoréducteur sans changement de rapport de transmission.

De manière connue, le groupe motopropulseur 10 comporte au moins le moteur 12 qui est accouplé à la boîte de vitesses 14. La boîte de vitesses 14 est susceptible d'entraîner deux roues 16 et 18 du véhicule par l'intermédiaire d'un arbre 20 de transmission 20 court et d'un arbre 22 de transmission long qui s'étend en partie sous le moteur 12.

Chaque arbre 20, 22 de transmission est entraîné par la boîte de vitesses 14. Chaque arbre 20, 22 de transmission entraîne la roue 16, 18 associée par l'intermédiaire d'un arbre de roue 24, 26. Les arbres de transmission 20, 22 sont liés en rotation aux arbres de roue 24, 26 par l'intermédiaire d'un joint 28, 30 homocinétique respectif.

De manière connue, l'arbre 22 de transmission long est guidé en rotation par l'intermédiaire d'un palier relais 32 qui est fixé à une paroi d'un élément du groupe motopropulseur 10, par exemple à une paroi d'un bloc 34 du moteur 12.

Par ailleurs, le groupe motopropulseur 10 est formé d'un ensemble de modules, ici le moteur 12, l'onduleur 13 et la boîte de vitesses 14, qui sont liés rigidement les uns aux autres. Ainsi le groupe motopropulseur 10 forme un ensemble solidaire qui est susceptible d'être porté d'un bloc. De manière connue, et comme représenté à la figure 1 , le groupe motopropulseur 10 est généralement supporté par au moins un élément de structure 34 du véhicule automobile, par exemple par un berceau, par l'intermédiaire d'une pluralité de dispositifs de support 36 rigides. Une première extrémité du support 36 rigide est fixée au groupe motopropulseur 10 tandis qu'une extrémité opposée est fixée à un plot de suspension (non représenté) de l'élément de support 36 par l'intermédiaire d'un organe 38 d'amortissement, généralement une bague de matériau élastomère aussi connu sous l'appellation "silentbloc". Ainsi, au moins une partie des vibrations produites par le groupe motopropulseur 10 ne sont pas transmises à l'élément de structure 34. Chaque élément de support 36 doit être suffisamment rigide et résistant pour porter une partie du poids du groupe motopropulseur 10 malgré les vibrations.

Le groupe motopropulseur 10 est ici agencé de manière que l'arbre 22 de transmission long soit agencé longitudinalement en vis-à-vis d'un plot de suspension de l'élément de structure 36. De ce fait, il est peu aisé d'agencer un dispositif de support 36 sur la paroi en vis-à-vis du groupe motopropulseur sans interférer avec le passage de l'arbre 22 de transmission long.

Pour résoudre ce problème l'invention propose le dispositif 40 de support qui est illustré aux figures 2 à 4.

Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 2, le dispositif 40 de support comporte un bras 42 de support qui 15 s'étend ici selon une direction longitudinale depuis une extrémité arrière vers une extrémité avant. Le bras 42 de support présente ici une largeur transversale inférieure à sa hauteur verticale.

Le dispositif 40 de support comporte aussi une semelle 44 de fixation qui est agencée à une première extrémité du bras 42 de support, ici à l'extrémité avant. La semelle 44 de fixation présente la forme d'une plaque verticale transversale dont une face opposée au bras 42 est destinée à être plaquée longitudinalement contre une face associée du groupe motopropulseur 10, comme cela sera expliqué plus en détails par la suite.

La semelle 44 est destinée à être fixée rigidement au groupe motopropulseur 10. A cet effet, la semelle 44 est ici traversé de plusieurs orifices 46 de fixation, ici au nombre de trois, qui sont destinés à recevoir une tige filetée, par exemple d'une vis ou d'un goujon.

Un anneau 48 de suspension d'axe principal transversal "A" qui est agencé à une deuxième extrémité, ici l'extrémité arrière, du bras 42 de support. L'anneau est destiné à être accroché à un plot (non représenté) de suspension de l'élément de structure avec interposition d'un organe 50 d'amortissement, ici une bague comportant du matériau élastomère. Le dispositif 40 de support est ainsi destiné à être fixé à l'élément de structure du véhicule par emboîtement de l'anneau 48 avec le plot de suspension associé.

Comme expliqué précédemment, le dispositif 40 de support est réalisé de manière monobloc. Cela signifie que le bras 42, la semelle 44 et l'anneau 48 sont réalisés en une seule pièce. Le dispositif est ici réalisé en une seule pièce par moulage et usinage de ladite pièce. Le dispositif 40 de support est par exemple réalisé en un matériau métallique tel que de l'acier, de la fonte ou de l'aluminium.

En outre, le bras 42 de support comporte un palier 52 relais qui est destiné à être traversé par l'arbre 22 de transmission long pour le supporter. Le palier relais 52 est conçu pour loger un roulement de guidage (non représenté) de l'arbre 22 de transmission long du groupe motopropulseur 10.

Le palier relais 52 est formé par un orifice réalisé dans un tronçon 54 intermédiaire du bras 42. L'orifice est délimité par une paroi 56 cylindrique interne fermée d'axe principal "B" qui est ici transversal.

En variante non représentée de l'invention, le palier relais est ouvert radialement avec une ouverture assez grande pour insérer l'arbre de transmission longitudinalement. L'ouverture est alors destinée à être fermé par un chapeau rapporté.

L'axe principal "A" de l'anneau 48 de suspension est ici parallèle à l'axe principal "B" du palier relais 52.

Le tronçon 54 intermédiaire est interposé longitudinalement entre la semelle 44 et un tronçon d'extrémité longitudinale qui comporte l'anneau 48 de suspension. Comme cela est particulièrement visible à la figure 2, le palier relais 52 est agencé longitudinalement plus proche de la semelle 44 que de l'anneau 48 de suspension.

Par ailleurs, pour remplir la fonction de support moteur, il est impératif que le dispositif 40 de support présente une raideur très élevée. Le dispositif 40 de support doit notamment présenter une raideur élevée à la flexion dans un plan vertical longitudinal. Or, la présence du palier relais 52 a tendance à réduire la raideur à la flexion et/ou la résistance à la rupture de cette pièce. Pour résoudre ce problème, l'invention propose d'agencer des nervures 58A, 58B de rigidification sur le bras 42. Le dispositif 40 de support comporte ici deux nervures 58A, 58B qui s'étendent dans un plan orthogonal à l'axe "A" de l'anneau 48 de suspension, ici dans un plan vertical longitudinal. Une nervure 58A supérieure relie le tronçon intermédiaire 54 à la semelle 44 de fixation, en passant au-dessus du palier relais 52. De même, une nervure 58B inférieure relie le tronçon intermédiaire 54 à la semelle 44 de fixation, en passant au-dessous du palier relais 52.

On a représenté aux figures 3 et 4 le dispositif 40 de support intégrant le palier relais 52 monté sur le groupe motopropulseur 10.

Le groupe motopropulseur 10 comporte ici plusieurs supports 36 moteur qui remplissent uniquement une fonction de support moteur, et un dispositif 40 de support réalisé selon les enseignements de l'invention intégrant le palier relais 52.

L'anneau 48 de suspension du dispositif 40 de support est ici équipé de l'organe 50 d'amortissement qui est formé d'un assemblage concentrique de deux bagues en matériau élastomères qui sont séparées radialement par des bagues de tôle. L'organe 50 d'amortissement comporte en son centre un orifice destiné à être emboîté dans un plot correspondant de l'élément de support.

La semelle 44 de fixation du dispositif 40 de support est ici plaquée contre une paroi 60 transversale verticale du moteur 12. La semelle 44 est ici fixée au moyen de trois vis 61 de fixation passées à travers les orifices 46 et vissées dans des taraudages correspondants de la paroi 60 du moteur 12. L'arbre 22 de transmission long est agencé le long de ladite paroi 60, un espace longitudinal étant réservé entre l'arbre 22 de transmission et la paroi 60 pour permettre la rotation de l'arbre 22. Lors du montage, un roulement de guidage (non représenté) est monté autour de l'arbre 22 de transmission long. Puis, l'arbre 22 de transmission long est inséré transversalement dans le palier relais 52 en direction du différentiel de la boîte de vitesses 14, jusqu'à ce que le roulement de guidage soit logé dans le palier relais 52. Comme représenté à la figure 2, la paroi 56 interne du palier relais 52 comporte un épaulement 62 annulaire contre lequel une bague externe du roulement de guidage est destinée à venir en butée transversalement.

Un couvercle 64 annulaire est ensuite fixé, ici par vissage, sur le bras 42 du dispositif 40 de support pour fermer le palier relais 52 et empêcher ainsi le roulement de guidage de ressortir.

En outre, un accessoire, ici le chargeur 13, est supporté en partie par la nervure 58A supérieure du dispositif 40 de support. A cet effet, une patte 66 de support du chargeur 13 s'étend verticalement vers le bas depuis le chargeur 13 jusqu'à une extrémité inférieure qui prend appui sur la nervure 58A supérieure, au-dessus de la semelle 44.

Le dispositif 40 de support rassemble, en une seule pièce, une fonction de support moteur, une fonction de palier relais et, de manière non limitative, une fonction de support d'accessoire. Ainsi, le montage du groupe motopropulseur 10 est facilité par rapport à un agencement comportant une pièce distincte pour réaliser chacune de ces fonctions.

En outre, le dispositif 40 de support permet de réduire l'encombrement du compartiment moteur en réduisant le nombre de pièces.

De plus, le dispositif 40 de support permet aussi d'agencer un plot de l'élément de structure en face de l'arbre de transmission. La liberté de conception en est ainsi accrue.