Brevet FR2990470A1 — publié le 20131115

CARTER DE VILEBREQUIN AVEC UNE POULIE DISPOSEE A L'EXTERIEUR ET A DISTANCE DU CARTER EN ETANT PORTEE PAR UN PALIER PREVU SUR LE CARTER [0001] La présente invention se rapporte à un carter de vilebrequin avec une poulie disposée à l'extérieur et à distance du carter en étant portée par un palier prévu sur le carter. [0002] Il est connu d'entraîner le moteur thermique durant les phases de démarrage du véhicule par un alternateur, ceci généralement pour un véhicule à propulsion thermique ou une machine électrique, ceci généralement pour un véhicule à propulsion hybride. [0003] Un alternateur la de l'état de la technique est montré à la figure 1 de la présente demande de brevet pour un véhicule automobile à propulsion thermique. Cet alternateur 1 a, avantageusement réversible présente un rotor tournant autour d'un axe de rotation sensiblement horizontal. A l'extrémité de l'arbre correspondant à l'axe de rotation est montée une poulie 3 en révolution autour dudit axe. Cette poulie 3 fait partie d'un système de transmission par élément souple pour l'entraînement du vilebrequin du moteur thermique. [0004] La poulie 3 entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un élément souple de transmission 4, avantageusement une courroie lisse ou crantée ou une chaîne, une seconde poulie 5 reliée à une extrémité du vilebrequin du moteur thermique 6. La seconde poulie 5 tourne avec son axe confondu à celui du vilebrequin en entraînant le vilebrequin en rotation. Des galets tendeurs 7 et 7a de même qu'une poulie de renvoi 8 sont aussi prévus sur le parcours de l'élément souple de transmission 4. L'ensemble de ces éléments forme un système de transmission à élément souple. [0005] Il est possible aussi que le vilebrequin soit l'élément entraîneur du système. Dans ce cas c'est la seconde poulie 5 reliée au vilebrequin qui est la poulie menante et qui entraîne la poulie 3 de l'alternateur 1 a. [0006] Le remplacement d'un tel alternateur la par une machine électrique s'effectue sensiblement au même endroit sur le moteur, dans une position où l'alternateur la est intercalé entre un catalyseur 9, d'un côté, et un brancard lié à l'ossature du véhicule, de l'autre. Cependant, comme une machine électrique peut aussi remplir d'autres fonctions que celle d'alternateur, ladite machine présente un plus fort encombrement qu'un alternateur classique. [0007] Ainsi, il est fréquent qu'une telle machine électrique ne puisse pas être implantée au même endroit que l'alternateur la. Son implantation à la place de l'alternateur la n'est donc pas possible en l'état sans modification importante du moteur et/ou du véhicule, ce qui oblige par exemple à déplacer le catalyseur pour créer de la place pour la machine électrique ou à écarter ou modifier l'ossature de l'avant du véhicule, ce qui est difficilement envisageable. [0008] Quand il reste de la place entre le brancard et la machine électrique ou quand les dimensions du brancard sont diminuées en conséquence en laissant un espace vide entre le brancard et la machine électrique, il peut être possible de décaler vers le côté latéral correspondant du véhicule la machine électrique afin qu'elle n'arrive plus en butée contre le catalyseur 9. Ce décalage peut par exemple consister en un déplacement latéral de 35mm de la machine électrique. [0009] Ceci implique un déplacement en conséquence de la poulie 3. Pour un fonctionnement adéquat du système de transmission par élément souple, les poulies 3 et 5 ainsi que la poulie de renvoi 8 et les galets intermédiaires 7, 7a sont à disposer dans un même plan sensiblement vertical afin qu'aucun effort latéral ne soit exercé sur l'élément souple 4. Cela oblige donc de déplacer la poulie 5 reliée au vilebrequin du moteur similairement à la poulie 3 et donc à l'éloigner latéralement du carter du moteur. [0010] Ceci contribue à fragiliser le positionnement du vilebrequin dans le moteur. L'éloignement de la poulie 5 allonge son moyeu la reliant à une extrémité du vilebrequin et diminue les efforts absorbés par le dernier palier du carter qui s'éloigne d'autant. Il y a donc un risque de mauvaise tenue du moyeu et du vilebrequin. [0011] Le document CN-A-2 931 811 décrit un vilebrequin et est confronté au problème de l'endommagement du moteur quand une force axiale est appliquée au vilebrequin. Ce document propose un dispositif de verrouillage axial du côté de la poulie d'entraînement pour empêcher le vilebrequin de glisser sensiblement du côté de la poulie. Le dispositif de verrouillage comprend un roulement à billes disposé du côté de la poulie sur l'axe de rotation du vilebrequin, ce roulement servant de butée axiale. [0012] Ce document n'a cependant pas trait à la compensation des efforts exercés sur le vilebrequin, ces efforts étant provoqués par l'éloignement de la poulie d'entraînement disposée à une de ses extrémités. [0013] Le problème à la base de la présente invention est, dans un carter de vilebrequin, de compenser les efforts exercés sur le vilebrequin et une poulie disposée à une des extrémités du vilebrequin du fait de l'éloignement de la poulie du carter lors d'un rallongement du moyeu de la poulie la reliant au vilebrequin. [0014] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un carter de vilebrequin recevant un vilebrequin relié à une de ses extrémités au moyeu d'une poulie disposée à l'extérieur du carter, ladite poulie étant reliée à ladite extrémité du vilebrequin pour être entraînée par ou entraîner le vilebrequin, le moyeu de la poulie étant entouré sur au moins une partie de sa longueur d'un premier manchon pénétrant dans le carter par une ouverture traversant la façade dudit carter, une extrémité du moyeu étant raccordée à la poulie tandis que son autre extrémité est raccordée à ladite extrémité du vilebrequin, caractérisé en ce que, sur le côté externe de la façade, l'ouverture est entourée à sa circonférence par une partie faisant saillie vers la poulie, ladite partie formant palier pour le moyeu entouré du manchon et en ce que la poulie est éloignée axialement de la façade de carter en présentant un écartement plus grand que celui suffisant pour ne pas avoir d'interférence entre la poulie et la façade. [0015] L'effet technique est un meilleur support du moyeu de la poulie ainsi que de l'extrémité associée du vilebrequin. Le palier de moyeu permet un meilleur support du moyeu entouré de son manchon et le manchon peut faire office de butée axiale pour le vilebrequin. Ainsi, il est possible d'utiliser une poulie associée au vilebrequin qui présente un moyeu rallongé afin de pouvoir utiliser une poulie à distance de la façade carter. Cette disposition permet de compenser un déplacement d'une seconde poulie associée à une machine électrique dans un système de transmission par élément souple entre, d'une part, le carter et son vilebrequin et, d'autre part, une machine électrique et ainsi de pouvoir utiliser des machines électriques de différentes dimensions. [0016] Avantageusement, le premier manchon forme une butée axiale pour le vilebrequin, ladite butée pouvant être simple ou double. [0017] Avantageusement, le premier manchon présente une collerette s'appliquant contre le palier de l'ouverture. [0018] Avantageusement, le carter présente des paliers pour le support du vilebrequin, le dernier palier le plus proche de l'extrémité du vilebrequin étant associé avec un second palier de support du moyeu, au moins une partie du premier manchon étant en butée directe ou indirecte contre la face extérieure du second palier. [0019] Avantageusement, le premier manchon est en butée contre un manchon intérieur entourant le moyeu consécutivement au premier manchon, un logement étant prévu à la face extérieure du second palier afin de recevoir une portion d'extrémité du manchon intérieur tournée vers le premier manchon, ladite portion d'extrémité étant intercalée entre le premier manchon et le second palier et étant en butée, d'un côté, dans le logement contre la face extérieure du second palier et, de l'autre, contre l'extrémité du premier manchon tournée vers le vilebrequin. [0020] Avantageusement, le manchon intérieur entoure le moyeu jusqu'à son extrémité solidarisée avec l'extrémité correspondante du vilebrequin. [0021] Avantageusement, le premier manchon présente des portions consécutives de section agrandie et de section réduite, l'extrémité de la portion de section agrandie en vis-à-vis de la face extérieure du second palier butant contre ladite face et la portion de section réduite prolongeant la portion de section agrandie après passage par le second palier, ladite portion de section réduite entourant le moyeu jusqu'à son extrémité solidarisée avec l'extrémité correspondante du vilebrequin. [0022] L'invention concerne aussi un ensemble formé d'une unité entraînante ou entraînée et d'un système de transmission par élément souple entre deux poulies, une première poulie étant solidarisée avec une machine électrique fonctionnant en tant qu'alternateur et une seconde poulie étant solidarisée avec ladite unité, un élément souple reliant la ladite première poulie à la seconde poulie pour l'entraînement de l'une par l'autre, caractérisé en ce que la seconde poulie est la poulie d'un tel carter de vilebrequin, ledit carter de vilebrequin formant l'unité entraînante ou entraînée. [0023] L'invention concerne aussi un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un tel ensemble formé d'une unité entraînante ou entraînée et d'un système de transmission par élément souple entre deux poulies. [0024] Avantageusement, le véhicule automobile est un véhicule hybride. [0025] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue latérale en perspective d'un moteur thermique de véhicule automobile portant un alternateur selon l'état de la technique, cet alternateur étant couplé avec un système d'entraînement du vilebrequin lors du démarrage du moteur thermique, - la figure 2 est une représentation schématique en perspective d'une vue de la façade du carter présentant une ouverture de passage pour le raccordement d'une poulie à l'extrémité correspondante du vilebrequin, les contours de ladite ouverture étant prolongés vers l'extérieur par un palier faisant saillie de la façade du carter pour la réception du moyeu de la poulie, ce palier étant conforme à la présente invention, - la figure 3 est une représentation schématique en perspective d'une vue de la façade du carter présentant une ouverture de passage comme montré à la figure 2, le moyeu de la poulie étant montré à l'intérieur de l'ouverture à cette figure, ledit moyeu étant conforme à la présente invention, - la figure 4 est une représentation schématique d'une coupe médiane longitudinale du vilebrequin dont l'une des extrémités est raccordée à la poulie munie de son moyeu et logée dans un palier de moyeu conformément à la présente invention, ledit vilebrequin étant conforme à la présente invention, ceci sous une première forme de réalisation conformément à la présente invention, - la figure 5 est une représentation schématique d'un agrandissement par rapport à la figure 4 montrant notamment la poulie ainsi que son moyeu et son palier associés, ceci sous une seconde forme de réalisation conformément à la présente invention, - la figure 6 est une représentation schématique d'un agrandissement de la figure 4 montrant notamment la poulie ainsi que son moyeu et son palier associés, ceci sous la première forme de réalisation conformément à la présente invention et montrée à la figure 4. [0026] La figure 1 a été précédemment détaillée dans la partie introductive de la description de la présente demande. [0027] La figure 2 montre une façade 6 de carter de vilebrequin modifiée conformément à la présente invention. De manière connue, une telle façade 6 de carter comprend une ouverture 10 de passage pour le moyeu d'une poulie d'entraînement disposée à l'extérieur du carter, cette poulie d'entraînement n'étant pas visible à la figure 2 mais référencée 5 aux figures 1 et 4 à 6. [0028] Conformément à la présente invention, la poulie est éloignée axialement de la façade 6 de carter en présentant un écartement plus grand que celui suffisant pour ne pas avoir d'interférence entre la poulie et ladite façade 6. Cet écartement correspond à un décalage latéral de la poulie de la machine électrique associée par un système de transmission à élément souple, comme il a été montré à la figure 1. Dans cette configuration de la poulie associée au carter de vilebrequin, l'effort exercé sur le moyeu de la poulie et aussi sur le vilebrequin est donc plus important dans cette position de la poulie. [0029] Pour compenser le décalage en éloignement de la poulie par rapport au carter, il est prévu sur la façade 6 de carter faisant face à la poulie de prévoir autour de l'ouverture un palier 11 pour le moyeu de la poulie, le palier 11 faisant saillie vers l'extérieur en direction de ladite poulie. [0030] Comme il est visible à la figure 3, le palier 11 de moyeu reçoit en son intérieur le moyeu 12 de la poulie. Le moyeu 12, vu en coupe transversale à cette figure est entouré 10 d'un premier manchon 15, avantageusement de forme sensiblement cylindrique. Au niveau de l'ouverture de la façade 6 de carter, le premier manchon 15 est de section sensiblement circulaire, le premier manchon 15 étant concentrique avec le moyeu 12 en l'entourant complètement. L'ensemble moyeu 12 entouré de son premier manchon 15 occupe la totalité de la section de l'ouverture 10 dans la façade 6 de carter. [0031] Comme il est visible à la figure 4, la poulie 5 est raccordée à l'extrémité 13a du vilebrequin 13 en vis-à-vis par son moyeu 12 traversant l'ouverture de la façade 6 de carter. L'extrémité 12a du moyeu 12 est insérée à l'intérieur de l'extrémité 13a correspondante du vilebrequin 13 pour être solidarisée avec ladite extrémité 13a, ceci par un moyen quelconque, par exemple vis et filetage, forgeage, rivetage ou autre. [0032] Au niveau de son extrémité 13a, le vilebrequin 13 est maintenu par le dernier palier 14 de vilebrequin d'une série de paliers de vilebrequin internes au carter, le dernier palier 14 de vilebrequin étant le plus proche de l'extrémité 13a de vilebrequin des paliers de la série. Le dernier palier 14 de vilebrequin est associé à un second palier 14a pour le support du moyeu 12 de la poulie 5 entouré de son manchon 15, un espace creux étant délimité entre le dernier palier 14 et le second palier 14a. [0033] A cette figure, le premier manchon 15 est composé d'une portion de section agrandie suivie d'une portion de section réduite, les deux sections étant circulaires. La portion de section agrandie s'étend de la base de la poulie 5 jusqu'à la face extérieure du second palier 14a sur laquelle il est en butée par sa face d'extrémité 17a. La portion de section réduite s'étend du second palier 14a en traversant celui-ci jusqu'à l'extrémité du moyeu 12 reliée à l'extrémité 13a du vilebrequin 13. L'extrémité de la portion de section réduite du premier manchon 15 est en butée contre la paroi de l'extrémité 13a du vilebrequin 13. [0034] Les figures 5 et 6 montrent deux formes de réalisation d'une butée axiale réalisée par le premier manchon 15 entourant le moyeu 12. [0035] La figure 5 montre une forme de réalisation montrant deux manchons 15 et 19 recouvrant consécutivement le moyeu 12 de la poulie. Le premier manchon 15 est sensiblement similaire au manchon décrit à la figure 4 sauf qu'il ne présente pas deux portions de différentes sections mais conserve la même section tout le long du moyeu 12. Le premier manchon 15 selon cette forme de réalisation est aussi plus court que celui montré à la figure 4 et, dans la forme de réalisation de la figure 5, le premier manchon 15 entourant le moyeu 12 ne pénètre pas dans le second palier 14a. [0036] Le premier manchon 15 bute par sa face d'extrémité avant 17 sur un second manchon 19 dit manchon intérieur. Le second manchon intérieur 19 traverse le palier 14a et s'étend de la face extérieure dudit palier 14a vers l'extrémité du vilebrequin solidarisée avec le moyeu 12, le manchon intérieur 19 entourant le moyeu 12 consécutivement au premier manchon 15. [0037] Avantageusement, la face extérieure du palier 14a présente un logement 20 pour la réception d'une portion d'extrémité correspondante du manchon intérieur 19. La portion d'extrémité du manchon intérieur 19 est intercalée entre le premier manchon 15 et le second palier 14a. Cette portion d'extrémité du manchon intérieur 19 présente, d'un côté, sa face d'extrémité en butée contre la face d'extrémité 17 du premier manchon 15 et, de l'autre côté, est en butée dans le logement 20 contre la face extérieure du second palier 14a en ne pouvant pas se déplacer en direction du vilebrequin. [0038] Ainsi, le premier manchon 15 est en butée indirecte contre la face extérieure du second palier 14a, étant donné qu'il bute par sa face d'extrémité avant 17 contre le manchon intérieur 19 lui-même butant dans le logement 20 contre le second palier 14a. [0039] La butée axiale réalisée par le premier manchon 15 du moyeu 12 est double, d'une part, du fait de la face d'extrémité avant 17 dudit manchon 15 butant sur la face d'extrémité associée du second manchon 19 et, d'autre part, du fait qu'il est prévu sur la zone du premier manchon 15 à l'extérieur du palier 11 de moyeu une collerette 18 prenant appui contre la face extérieure du palier 11 de moyeu tournée vers la poulie 5. [0040] A la figure 6, comme montré à la figure 4, le premier manchon 15 présente une portion de section élargie et une portion de section réduite consécutives, ladite portion de section réduite traversant le second palier 14a et entourant le moyeu 12 jusqu'à sa solidarisation avec le vilebrequin. La butée axiale réalisée par le premier manchon 15 du moyeu 12 est simple du fait que seule la face d'extrémité 17a de la portion à section agrandie bute contre la face extérieure du second palier 14a et qu'il n'y a pas, comme montré à la figure 5, de collerette 18 prenant appui contre la face extérieure du palier 11 tournée vers la poulie 5. [0041] Dans cette forme de réalisation, le premier manchon 15 est en butée directe contre la face extérieure du second palier 14a par sa face d'extrémité 17a. [0042] Aux figures 5 et 6, il est aussi visible qu'un joint 16 est interposé entre, d'une part, le palier 11 de moyeu faisant saillie de la façade 6 de carter et, d'autre part, la portion du premier manchon 15 du moyeu 12 ayant pénétré à l'intérieur dudit palier 11 et se trouvant sensiblement au niveau de la façade 6 de carter, cette portion du premier manchon 15 étant la portion présentant une section élargie à la figure 6. [0043] Il est possible de combiner ces deux modes de réalisation de différentes manières, de façon à avoir par exemple une collerette sur la portion de section élargie du premier manchon 15 pour le mode de réalisation représenté à la figure 6, la collerette s'appliquant contre la face extérieure du palier de moyeu 11 et inversement d'enlever la collerette 18 représentée à la figure 5 pour l'autre mode de réalisation. [0044] L'avantage principal de la présente invention est de pouvoir modifier la longueur du moyeu de la poulie reliée au vilebrequin afin de pouvoir adapter ladite poulie à des formes différentes de système de transmission à élément souple. [0045] Il est ainsi possible d'absorber les efforts mécaniques exercés sur la poulie, ce qui se produit notamment lorsque la poulie est décalée de la façade du carter. Du fait du palier de moyeu et d'au moins une butée axiale, l'ensemble poulie et son moyeu ainsi que le vilebrequin sont mieux maintenus dans le carter. [0046] Les formes de réalisation de la présente invention permettent aussi des modifications dans le support du vilebrequin dans le carter. Ainsi il peut être possible de déplacer ou de supprimer un ou des paliers de vilebrequin de même que de supprimer une butée axiale prévue pour le vilebrequin. REVENDICATIONS1. Carter de vilebrequin recevant un vilebrequin (13) relié à une (13a) de ses extrémités au moyeu (12) d'une poulie (5) disposée à l'extérieur du carter, ladite poulie (5) étant reliée à ladite extrémité (13a) du vilebrequin (13) pour être entraînée par ou entraîner le vilebrequin (13), le moyeu (12) de la poulie (5) étant entouré sur au moins une partie de sa longueur d'un premier manchon (15) pénétrant dans le carter par une ouverture (10) traversant la façade (6) dudit carter, une extrémité du moyeu (12) étant raccordée à la poulie (5) tandis que son autre extrémité est raccordée à ladite extrémité (13a) du vilebrequin (13), caractérisé en ce que, sur le côté externe de la façade (6), l'ouverture (10) est entourée à sa circonférence par une partie faisant saillie vers la poulie (5), ladite partie formant palier (11) pour le moyeu (12) entouré du manchon (15) et en ce que la poulie (5) est éloignée axialement de la façade (6) de carter en présentant un écartement plus grand que celui suffisant pour ne pas avoir d'interférence entre la poulie (5) et ladite façade (6). 2. Carter de vilebrequin (13) selon la revendication 1, pour lequel ledit premier manchon (15) forme une butée axiale pour le vilebrequin (13), ladite butée pouvant être simple ou double. 3. Carter de vilebrequin (13) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, pour lequel le premier manchon (15) présente une collerette (18) s'appliquant contre le palier (11) de moyeu de l'ouverture (10). 4. Carter de vilebrequin (13) selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, lequel présente des paliers (14) pour le support du vilebrequin (13), le dernier palier (14) le plus proche de l'extrémité (13a) du vilebrequin étant associé avec un second palier (14a) de support du moyeu (12) et pour lequel au moins une partie du premier manchon (15) est en butée directe ou indirecte contre la face extérieure du second palier (14a). 5. Carter de vilebrequin (13) selon la revendication 4, pour lequel le premier manchon (15) est en butée contre un manchon intérieur (19) entourant le moyeu (12) consécutivement au premier manchon (15), un logement (20) étant prévu à la face extérieure du second palier (14a) afin de recevoir une portion d'extrémité du manchon intérieur (19) tournée vers le premier manchon (15), ladite portion d'extrémité étant intercalée entre le premier manchon (15) et le second palier (14a) et étant en butée,d'un côté, dans le logement (20) contre la face extérieure du second palier (14a) et, de l'autre, contre l'extrémité (17) du premier manchon (15) tournée vers le vilebrequin (13). 6. Carter de vilebrequin (13) selon la revendication 5, pour lequel le manchon intérieur (19) entoure le moyeu (12) jusqu'à son extrémité solidarisée avec l'extrémité (13a) correspondante du vilebrequin (13). 7. Carter de vilebrequin (13) selon la revendication 4, pour lequel le premier manchon (15) présente des portions consécutives de section agrandie et de section réduite, l'extrémité de la portion de section agrandie en vis-à-vis de la face extérieure du second palier (14a) butant contre ladite face et la portion de section réduite prolongeant la portion de section agrandie après passage par le second palier (14a), ladite portion de section réduite entourant le moyeu (12) jusqu'à son extrémité solidarisée avec l'extrémité (13a) correspondante du vilebrequin (13). 8. Ensemble formé d'une unité entraînante ou entraînée et d'un système de transmission par élément souple entre deux poulies (3, 5), une première poulie (3) étant solidarisée avec une machine électrique (1) fonctionnant en tant qu'alternateur et une seconde poulie (5) étant solidarisée avec ladite unité, un élément souple (4) reliant la ladite première poulie (3) à la seconde poulie (5) pour l'entraînement de l'une par l'autre, caractérisé en ce que la seconde poulie (5) est la poulie d'un carter de vilebrequin selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit carter de vilebrequin formant l'unité entraînante ou entraînée. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble formé d'une unité entraînante ou entraînée et d'un système de transmission par élément souple entre deux poulies (3, 5) selon la revendication précédente. 10. Véhicule automobile selon la revendication précédente, lequel est un véhicule hybride.