Brevet FR2976861A1 — publié le 20121228

MOTOREDUCTEUR DE TRACTION POUR UN VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE La présente invention concerne un motoréducteur comprenant une machine électrique et un réducteur de vitesse, ainsi qu'un véhicule automobile comportant un tel motoréducteur. Les motoréducteurs utilisés pour les véhicules électriques, ou pour les véhicules hybrides comprenant une traction électrique, comportent dans certains cas une machine électrique entraînant un arbre d'entrée d'un réducteur, qui se trouve dans le prolongement de l'arbre moteur de cette machine. Le réducteur comportant un ou plusieurs rapports de vitesse, comprend un différentiel qui répartit le mouvement vers les roues motrices du véhicule. Généralement les arbres de la machine électrique et du réducteur sont distincts ce qui permet de réaliser deux sous-ensembles indépendants, chaque arbre étant centré et maintenu par au moins deux paliers dans le carter de son sous-ensemble. Les paliers sont habituellement constitués par des roulements, qui constituent des guidages précis comportant un faible frottement. Un problème qui se pose alors est de réaliser un bon alignement des deux arbres à relier ensemble, de manière à obtenir une rotation de ces arbres sans contraintes qui proviendraient de défauts d'alignement trop grands entre ces arbres. Pour obtenir un bon alignement de l'arbre de la machine électrique sur celui du réducteur, on réalise généralement sur le flasque de cette machine comportant la sortie de l'arbre moteur de la machine électrique, une face d'appui perpendiculaire à l'arbre et une collerette de centrage, de manière à assurer la perpendicularité et le centrage de la machine électrique en réalisant un appui de ce flasque sur une face correspondante du réducteur. Il faut en particulier obtenir un centrage donnant un bon alignement du roulement de la machine électrique placé du côté du réducteur, avec celui se trouvant en face qui supporte l'arbre d'entrée dans le carter du réducteur. Toutefois la réalisation de moyens d'alignement sur le flasque de la machine électrique, en particulier la collerette comprenant un centrage et un diamètre précis, nécessite de prévoir un espace spécifique, et entraîne des coûts. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, en proposant un moyen de centrage d'une machine électrique sur un réducteur, qui soit simple, efficace et économique. Elle propose à cet effet un motoréducteur de traction pour un véhicule électrique ou hybride, comprenant une machine électrique entraînant un réducteur de vitesse disposant d'un arbre d'entrée aligné sur l'arbre moteur de cette machine et relié à cet arbre par un moyen d'accouplement, la machine électrique comportant un flasque avant comprenant une face d'appui perpendiculaire à l'arbre moteur, le réducteur comportant au moins un palier de centrage de son arbre d'entrée, et une face d'appui perpendiculaire à l'axe qui vient en appui sur celle du flasque avant, caractérisé en ce que la machine électrique est centrée sur le réducteur uniquement au moyen de son arbre moteur, qui se centre sur l'arbre d'entrée de ce réducteur par le moyen d'accouplement de ces deux arbres. Un avantage du motoréducteur selon l'invention, est qu'en disposant un accouplement des deux arbres qui réalise en même temps un centrage de l'arbre moteur par rapport à celui du réducteur, on peut ainsi centrer la machine électrique sans utiliser d'autres moyens de centrage du flasque de la machine sur le réducteur, ce qui économise des coûts. Le motoréducteur selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la machine électrique comporte deux paliers de guidage de son arbre moteur. Avantageusement, l'arbre d'entrée comporte un creux formant un alésage axial, qui reçoit de manière ajustée l'extrémité avant de l'arbre moteur. Avantageusement, l'alésage axial comporte des cannelures internes recevant des cannelures correspondantes de l'extrémité avant de l'arbre moteur, pour réaliser l'accouplement. Avantageusement, l'alésage de l'arbre d'entrée comporte une longueur supérieure à son diamètre. Selon un mode de réalisation, l'arbre d'entrée du réducteur est porté par un unique roulement de centrage dans le carter du réducteur. L'arbre d'entrée peut comporter un pignon transmettant le mouvement reçu de l'arbre moteur, à des arbres parallèles. En particulier, le réducteur peut comporter un dispositif de changement de rapport de vitesse, et de mise au point mort de la machine électrique. Le réducteur peut aussi comporter un différentiel de sortie entraînant les roues motrices. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d'un motoréducteur comprenant une machine électrique de traction, comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un motoréducteur selon l'invention, les carters du réducteur étant retirés ; - la figure 2 est une vue de la machine électrique ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de la machine électrique et de l'arbre d'entrée du réducteur. La figure 1 présente un motoréducteur 1 comprenant une machine électrique 2 comportant un corps cylindrique 4 recevant axialement d'un côté appelé côté avant, un flasque avant 8 traversé par un arbre moteur 10, et du côté arrière un flasque arrière 12 de fermeture disposant de connexions électriques 14. Le corps 4 comporte des raccordements 6, permettant de brancher des tuyaux reliés à un circuit de refroidissement de la machine électrique 2. L'arbre moteur 10 est accouplé à un arbre d'entré 22 du réducteur de vitesse 20, qui est lui-même centré dans le carter du réducteur, par un roulement 32. L'arbre d'entré du réducteur 20 comporte un pignon 30 qui engrène avec différents pignons portés successivement par un deuxième 24 et un troisième arbre 26 parallèles, puis par un différentiel 28 de sortie de ce réducteur. On réalise ainsi un groupe motopropulseur électrique permettant de réduire la vitesse de l'arbre moteur 10 de la machine électrique 2, pour la répartir vers les deux roues motrices du véhicule. En complément le réducteur 20 peut comporter un dispositif de changement de rapport de vitesse et de mise au point mort de la machine électrique 2, pour optimiser les rendements de fonctionnement de cette machine, et permettre par la mise au point mort d'éviter un entraînement inutile de la machine électrique dans cas par exemple où une autre motorisation est utilisée. Les figures 2 et 3 présentent le flasque avant 8 de la machine électrique 2 comportant un manchon cylindrique 40 dépassant vers l'avant, qui reçoit à l'intérieur le roulement avant 56 de centrage de l'arbre moteur 10, et le flasque arrière 12 recevant un roulement arrière 58. Les deux roulements avant 56 et arrière 58, forment deux paliers axialement espacés, qui définissent un positionnement précis de l'arbre moteur 10. Il est connu dans l'art antérieur d'utiliser le contour extérieur du manchon cylindrique 40, pour centrer la machine électrique 2 dans un alésage correspondant du carter 50 du réducteur 20. Toutefois cette disposition oblige à usiner ce contour extérieur du manchon 40 ainsi que l'alésage du carter 50 suivant des concentricités et des diamètres précis, avec un coût assez élevé, pour assurer le centrage et obtenir l'alignement des deux arbres 10, 22 à accoupler. Le carter 50 du réducteur 20 comporte un alésage 52 qui reçoit un unique roulement 54 de centrage de l'arbre d'entrée 22, placé entre le pignon 30 et la machine électrique 2. Le carter comprend de plus une face arrière 64 qui est perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entrée 22, le flasque avant 8 de la machine électrique 2, comprenant de la même manière une face avant 62 correspondante, qui est perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur 10. L'arbre d'entrée 22 comporte un creux formant un alésage axial comprenant des cannelures internes, qui reçoivent de manière ajustée des cannelures correspondantes de l'extrémité avant 60 de l'arbre moteur 10. En variante, la liaison entre l'arbre moteur 10 et l'arbre d'entrée 22 assurant le passage du couple, pourrait se faire avec des clavettes. L'alignement des deux arbres 10, 22 se fait de la manière suivante, lors du montage de la machine électrique 2 sur le réducteur 20. L'extrémité avant 60 de l'arbre moteur 10 est introduite dans l'alésage de l'arbre d'entrée 22, les cannelures de ces arbres s'ajustant les unes dans les autres, ce qui centre l'arbre moteur et la machine électrique 2, sur l'arbre d'entrée. On notera que l'alésage de l'arbre d'entrée 22 comporte une longueur supérieure à son diamètre, ce qui assure un bon alignement de cet arbre avec l'arbre moteur 10. Puis la machine électrique 2 est mise en appui par son flasque avant 8 sur le carter 50 du réducteur 20, les deux faces perpendiculaires 62, 64 venant en contact, ce qui assure la perpendicularité de cette machine sur l'arbre d'entrée 22, et donc l'alignement précis de ces deux arbres. On peut enfin serrer des vis de serrage non représentées, de la machine électrique 2 sur le carter 50, pour brider cette machine dans la position ainsi définie. Ce montage permet d'utiliser un seul roulement 54 pour guider l'arbre d'entrée 22 du motoréducteur 20, l'arbre moteur 10 comprenant un accouplement rigide par ajustage de son extrémité 60 dans l'alésage, réalisant un complément de guidage de cet arbre d'entrée qui assure la perpendicularité. On obtient ainsi de manière simple et efficace, à partir d'une machine électrique 2 proche des machines standards, comprenant une face d'appui perpendiculaire 62 ne comportant pas de centrage et simple à réaliser, un alignement précis des deux arbres 10, 22. Les cannelures réalisant l'accouplement des deux arbres 10, 22 ainsi que les roulements 54, 56, 58 de ces arbres, travaillent alors dans de bonnes conditions, sans contraintes excessives, avec un bon rendement et peu de risque d'usure. En variante l'arbre d'entrée 22 peut comporter deux roulements de centrage dans le carter 50, répartis par exemple de chaque côté du pignon 30, le procédé d'assemblage de la machine électrique se faisant de la même manière. Ce type de motoréducteur répond particulièrement aux problèmes de la traction d'un véhicule électrique ou hybride, comprenant des exigences importantes en ce qui concerne le rendement et la fiabilité. REVENDICATIONS1 - Motoréducteur de traction pour un véhicule électrique ou hybride, comprenant une machine électrique (2) entraînant un réducteur de vitesse (20) disposant d'un arbre d'entrée (22) aligné sur l'arbre moteur (10) de cette machine et relié à cet arbre par un moyen d'accouplement, la machine électrique comportant un flasque avant (8) comprenant une face d'appui (62) perpendiculaire à l'arbre moteur (10), le réducteur comportant au moins un palier de centrage (54) de son arbre d'entrée, et une face d'appui (64) perpendiculaire à l'axe qui vient en appui sur celle du flasque avant, caractérisé en ce que la machine électrique (2) est centrée sur le réducteur (20) uniquement au moyen de son arbre moteur (10), qui se centre sur l'arbre d'entrée (22) de ce réducteur par le moyen d'accouplement de ces deux arbres. 2 - Motoréducteur de traction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la machine électrique (2) comporte deux paliers (56, 58) de guidage de son arbre moteur (10). 3 - Motoréducteur de traction suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (22) comporte un creux formant un alésage axial, qui reçoit de manière ajustée l'extrémité avant (60) de l'arbre moteur (10). 4 - Motoréducteur de traction suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'alésage axial comporte des cannelures internes recevant des cannelures correspondantes de l'extrémité avant (60) de l'arbre moteur (10), pour réaliser l'accouplement. 5 - Motoréducteur de traction suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'alésage de l'arbre d'entrée (22) comporte une longueur supérieure à son diamètre. 6 - Motoréducteur de traction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (22) duréducteur (20) est porté par un unique roulement (54) de centrage dans le carter (50) du réducteur (20). 7 - Motoréducteur de traction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (22) comporte un pignon (30) transmettant le mouvement reçu de l'arbre moteur (10), à des arbres parallèles (24, 26). 8 - Motoréducteur de traction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réducteur (20) comporte un dispositif de changement de rapport de vitesse, et de mise au point mort de la machine électrique (2). 9 - Motoréducteur de traction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réducteur (20) comporte un différentiel (28) de sortie entraînant les roues motrices. 10 - Véhicule automobile disposant d'un motoréducteur (1) comportant une machine électrique de traction (2), caractérisé en ce que ce motoréducteur (1) est réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.