Brevet FR2966784A1 — publié le 20120504

ENSEMBLE DE SUSPENSION D'UN ORGANE GENERATEUR DE VIBRATIONS EMBARQUE DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE [0001 L'invention concerne un ensemble de suspension d'un organe générateur de vibrations embarqué dans un véhicule, notamment un véhicule automobile hybride ou électrique. [0002] Elle s'applique plus particulièrement, mais pas exclusivement, à un train arrière de véhicule automobile hybride supportant un groupe motopropulseur et plus particulièrement un groupe électromoteur comportant une machine électrique de traction. [0003] Le groupe motopropulseur peut être un moteur thermique ou une machine électrique de traction et plus généralement tout organe générateur de vibrations, vibrations qui devront être filtrées pour empêcher leur propagation vers l'habitacle. Ces vibrations sont générées notamment par les acyclismes, bien connus dans les moteurs thermiques, mais qui existent aussi dans les machines électriques développant des puissances importantes et, notamment dans les machines électriques utilisées pour la traction des véhicules. Ces vibrations, combinées à celles générées par les suspensions des roues, sont transmises à la caisse du véhicule et sont sources d'inconfort pour les occupants du véhicule. [0004] La figure 1 illustre un référentiel tridimensionnel X Y Z qui sera utilisé dans toute la description qui suit pour représenter dans l'espace, l'ensemble de suspension, avec pour convention : l'axe X, orienté de l'avant vers l'arrière du véhicule ; - l'axe Y, orienté du côté gauche du véhicule vers la droite du véhicule (en regardant le véhicule de face, face à l'avant du véhicule) ; et l'axe Z, orienté de bas en haut. [0005] Sur ce référentiel, on a également représenté les trois plans d'origine X, Y et Z ; ces trois plans d'origine se coupant sensiblement au centre de gravité 30 du véhicule. [0006] On connaît de la demande de brevet en France FR0956234 déposée par la demanderesse, une architecture de suspension d'un groupe électromoteur dans un train roulant de véhicule automobile. Cette architecture est dite « en diagonale » et permet de gérer les modes propres à la suspension du train ainsi que les modes propres à la suspension de la machine électrique et ce, de manière découplée. [0007] Dans cette architecture, trois moyens de fixation maintiennent le groupe électromoteur dans un châssis tubulaire qui fait également office de traverse déformable. Ces trois moyens de fixation ne se trouvent pas dans le même plan XY. [0008] Ils sont fixés à une de leurs extrémités au groupe électromoteur et Ils 10 sont articulés à leur deuxième extrémité, autour du châssis tubulaire via des chapes solidaires du châssis lui-même suspendu à la caisse du véhicule. [0009] Deux des moyens de fixation sont alignés sur une diagonale qui est centrée au plus près de l'axe suivant Y et qui passe par l'axe naturel de roulis du groupe électromoteur du groupe électromoteur : ceci afin d'équilibrer les efforts 15 dans les moyens de fixation. [oolo] L'entraxe entre ces deux moyens de fixation, suivant cette diagonale, est optimisé de manière à réduire le coût des pièces. Ce qui se traduit par une simplification de leur forme et une réduction de leur poids ; les deux moyens de fixation étant soumis à moins d'effort en rapport avec le couple délivré par le 20 groupe électromoteur. [0011] Cette diagonale reprend en Z, le poids du groupe électromoteur et en X et Z, le couple délivré par le groupe électromoteur. Le troisième moyen de fixation est agencé sur l'axe Y qui passe par l'axe naturel de roulis du groupe électromoteur. Ceci afin de ne pas supporter le poids et de ne pas reprendre le 25 couple délivré par le groupe électromoteur. Ces trois éléments de fixation assurent ainsi une suspension isostatique du groupe électromoteur dans le train. [0012] Cette architecture est surtout adaptée pour gérer les modes des suspensions du groupe électromoteur dans un train arrière lui-même filtré et ayant lui aussi ses propres modes de suspension. 30 [0013] La présente invention consiste à faire évoluer la solution évoquée ci-dessus en remplaçant le troisième moyen de fixation par deux moyens de fixation anti couple disposés dans un même plan XZ travaillant essentiellement en Z reprise de couple en Z et fonction porteuse en Z. [0014] La multiplication des articulations entre le châssis et le groupe électromoteur permet l'obtention d'une raideur en Y suffisante pour récupérer les efforts latéraux du groupe électromoteur. Le troisième moyen de fixation de l'état de l'art n'est donc plus nécessaire. [0015] L'invention a donc pour objet un ensemble de suspension d'un organe générateur de vibrations embarqué sur un véhicule, notamment un véhicule automobile, ledit organe étant suspendu à un châssis par des moyens de fixation comportant chacun une première extrémité articulée sur le châssis et une deuxième extrémité solidaire de l'organe, lesdits moyens de fixation assurant une suspension isostatique de l'organe dans le châssis, ledit châssis étant lui-même suspendu au véhicule, ledit ensemble étant caractérisé en ce que les moyens de fixation sont au nombre de quatre répartis deux à deux de part et d'autre du plan d'origine Y du véhicule, chaque moyen de fixation s'étendant dans un plan parallèle au plan d'origine Y du véhicule, et en ce que les moyens de fixation sont disposés autour de l'axe naturel de roulis traversant transversalement l'organe générateur de vibrations. [0016] Selon une caractéristique, les moyens de fixation d'un même côté du 20 plan d'origine Y du véhicule, sont dans le même plan. [0017] Selon une autre caractéristique, les moyens de fixation d'un même côté du plan d'origine Y du véhicule, sont sensiblement symétriques par rapport à l'axe naturel de roulis. [0018] Selon une autre caractéristique, l'organe générateur de vibrations 25 comporte une machine électrique de traction d'un véhicule hybride ou électrique. [0019] Selon une autre caractéristique, le châssis définit un cadre tubulaire suspendu dans un train roulant du véhicule. [0020] Les avantages de la présente invention par rapport à l'état de la technique représenté par la demande de brevet en France FR0956234 sont 30 notamment : - réduction des efforts au sein des articulations des moyens de fixation de l'ensemble de suspension ; - amélioration du découplage modal ; et - répartition des efforts entre la gauche et la droite du groupe électromoteur. [0021] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1, déjà décrite, est un référentiel tridimensionnel utilisé pour la description dans l'espace de l'ensemble de suspension selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un groupe électromoteur et les moyens de fixation de l'ensemble de suspension selon l'invention ; - la figure 3 est une représentation schématique, en vue de dessus du groupe électromoteur et les moyens de fixation de l'ensemble de suspension selon l'invention ; et la figure 4 est une représentation schématique, en vue de côté du groupe électromoteur et les moyens de fixation de l'ensemble de suspension selon l'invention. [0022] Sur les figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques. [0023] Dans la suite de la description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne seront pas décrites en détail. On pourra également se référer utilement à l'enseignement de la demande de brevet en France FR0956234. [0024] Pour aider à la visualisation dans l'espace de l'ensemble de suspension selon l'invention, les figures 2 à 4 comportent les indications AV et AR indiquant respectivement où sont situés l'avant et l'arrière du véhicule dans lequel est embarqué l'ensemble de suspension selon l'invention. [0025] La figure 2 représente un groupe électromoteur 1 comportant classiquement une machine électrique 2 couplée à un réducteur de vitesse 3. Le 30 groupe électromoteur 1 est suspendu à un châssis de type tubulaire 4, définissant un cadre dans lequel est inscrit le groupe électromoteur. Ce cadre est représenté schématiquement sur les figures 2 et 3 par une ligne fermée discontinue. Le groupe électromoteur 1 est rattaché suspendu au cadre 4, par quatre moyens de fixation 5 à 8 de manière à définir un système de suspension isostatique. [0026] Chaque moyen de fixation 5 à 8 est fixé à au moins une de ses extrémités au groupe électromoteur 1 et à son autre extrémité au cadre 4 par l'intermédiaire d'une articulation 51 à 81 de type connu, coopérant avec une chape correspondante (nom représentée) solidaire du cadre 4. [0027] Ces quatre moyens de fixation 5 à 8 et notamment leurs articulations 10 respectives 51 à 81, font office de reprise de couple (appelés également éléments anti couple) et d'éléments porteur pour le groupe électromoteur 1 sur le cadre 4. [0028] En référence aux figures 3 et 4, on a représenté, respectivement et schématiquement par une vue de dessus et une vue de côté, un groupe électromoteur 1 et son ensemble de suspension. 15 [0029] Les moyens de fixation sont disposés deux à deux, de part et d'autre d'une ligne fictive correspondant à l'axe naturel de roulis (ANR) représenté par une ligne en trait mixte sur la figure 2. L'axe ANR traverse le groupe électromoteur 1 suivant une direction transversale. Dans l'exemple considéré, l'axe ANR traverse la machine électrique 2 et son réducteur de vitesses 3 associé 20 [0030] Par convention, on désignera les moyens de fixation 5 et 6 par moyens de fixations gauche (respectivement les articulations 51 et 61 par articulations gauche) et les moyens de fixations 7 et 8 par moyens de fixations droit (respectivement les articulations 71 et 81 par articulations droite) quand on se place à l'avant AV du véhicule (direction selon +X) du véhicule et que l'on regarde 25 vers l'arrière AR du véhicule. [0031] Comme déjà décrit dans la demande de brevet FR0956234, les moyens de fixation droit 7 et 8 sont alignés sur une diagonale qui est centrée au plus près de l'axe suivant Y qui passe par l'axe naturel de roulis du groupe électromoteur : ceci afin d'équilibrer les efforts dans les moyens de fixations. 30 [0032] L'entraxe entre ces deux moyens de fixation, suivant cette diagonale, est optimisé de manière à réduire le coût des pièces. Ce qui se traduit par une simplification de leur forme et une réduction de leur poids ; les deux moyens de fixation étant soumis à moins d'effort en rapport avec le couple délivré par le groupe électromoteur. [0033] Cette diagonale reprend en Z, le poids du groupe électromoteur et en X et Z, le couple délivré par le groupe électromoteur 1. [0034] Dans cette nouvelle implantation, le troisième moyen de fixation décrit dans la demande de brevet FR0956234, est remplacé par les deux articulations gauche 51 et 61 qui font office d'éléments anti couple. [0035] Les articulations 51, 61, 71, 81 sont de préférence disposées deux à deux, respectivement à gauche et à droite du groupe électromoteur 1, dans un 10 même plan XZ et de manière symétrique par rapport l'axe naturel d'antiroulis ANR. [0036] Cependant, pour tenir compte des contraintes mécaniques d'implantation, on pourra se satisfaire de deux articulations gauche dont les plans selon XZ, sont légèrement décalés selon la direction Y. [0037] C'est le cas de l'implantation illustrée à la figure 2, dans laquelle on a 15 exploité les bossages présents sur le réducteur 3 pour fixer les moyens de fixation 7. [0038] Les avantages de l'invention sont donc, en compléments de ceux déjà décrits précédemment : une réduction de l'entraxe entre les articulations droite 71, 81 permettant 20 une implantation plus compacte ; une amélioration de la tenue en endurance des matériaux élastomères constituant les articulations permettant d'augmenter le couple du groupe électromoteur à "iso" matériaux élastomère ; - une amélioration de la raideur en charge se traduisant en gain acoustique ; 25 une amélioration de la tenue des assemblages vissés; et - un comportement en déformation du cadre plus sain. [0039] L'organe moteur est par exemple une machine électrique de traction d'environ 20 kW et d'un poids d'environ 60 kg. [0040] D'autres modes de réalisation sont possibles. On peut, par exemple, 30 intervertir le positionnement droit /gauche des moyens de fixation. [0041] Comme déjà décrit ci-dessus, l'ensemble de suspension selon l'invention peut également être utilisé pour fixer un moteur à combustion thermique ou tout organe générateur de vibrations que l'on cherchera à filtrer. [0042] Il peut également être disposé dans le bloc avant du véhicule. REVENDICATIONS1. Ensemble de suspension d'un organe générateur de vibrations (1) embarqué sur un véhicule, notamment un véhicule automobile, ledit organe (1) étant suspendu à un châssis (4) par des moyens de fixation comportant chacun une première extrémité articulée sur le châssis et une deuxième extrémité solidaire de l'organe, lesdits moyens de fixation assurant une suspension isostatique de l'organe (1) dans le châssis (4), ledit châssis (4) étant lui-même suspendu au véhicule, caractérisé en ce que les moyens de fixation (5, 6, 7, 8) sont au nombre de quatre répartis deux à deux (5, 6 ; 7, 8) de part et d'autre du plan d'origine Y du véhicule, chaque moyen de fixation (5, 6, 7, 8) s'étendant dans un plan (XZ) parallèle au plan d'origine Y du véhicule, et en ce que les moyens de fixation (5, 6, 7, 8) sont disposés autour de l'axe naturel de roulis (ANR) traversant transversalement l'organe générateur de vibrations (1). 2. Ensemble de suspension selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de fixation d'un même côté du plan d'origine Y du véhicule, sont dans le même plan (XZ). 3. Ensemble de suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation (51, 61 ; 71, 81) d'un même côté du plan d'origine Y du véhicule, sont sensiblement symétriques par rapport à l'axe naturel de roulis (ANR). 4. Ensemble de suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe générateur de vibrations comporte une machine électrique de traction d'un véhicule hybride ou électrique. 5. Ensemble de suspension selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis définit un cadre tubulaire suspendu dans un train roulant du véhicule.30