Brevet FR3020996A1 — publié le 20151120

La présente invention se rapporte à un dispositif de variation de vitesse d'un groupe motopropulseur pour l'entraînement d'un véhicule automobile de type hybride. Comme cela est déjà connu, ce type de véhicule comporte un groupe motopropulseur qui utilise seul ou en combinaison, comme mode d'entraînement en traction/propulsion, un moteur thermique à combustion interne avec un dispositif de variation de vitesse, et une machine rotative motrice/génératrice, généralement un moteur électrique, reliée à une source électrique, telle qu'une ou plusieurs batteries. Cette combinaison a pour avantage d'optimiser les performances de ce véhicule, notamment en réduisant les émissions de polluants dans l'atmosphère et en diminuant la consommation en carburant. Ainsi, lorsque l'on souhaite déplacer le véhicule avec un couple important sur une grande plage de vitesses tout en limitant l'émission de polluants la génération de gaz d'échappement et de bruit, comme dans un site urbain, l'utilisation de la machine électrique est privilégiée pour entraîner en déplacement ce véhicule. Par contre, le moteur thermique est utilisé pour déplacer ce véhicule lors d'utilisations où une puissance d'entraînement élevée et une grande autonomie de fonctionnement sont demandées. Généralement comme cela est mieux illustré sur les figures 1 et 2 illustrant l'art antérieur, ce type de groupe motopropulseur comprend un moteur à combustion interne 10 dont le vilebrequin 12 est relié à un arbre moteur 14 d'un dispositif de variation de vitesse 16 qui transmet son mouvement de rotation à un arbre récepteur 18 accouplé à l'essieu moteur 20 du véhicule par un pont différentiel 22. Cet arbre récepteur 18 est également relié, ici par l'intermédiaire d'une bande 24 refermée sur elle-même, comme une courroie ou une chaîne, au rotor 26 d'une machine motrice/génératrice 28, comme un moteur électrique, hydraulique ou pneumatique, qui est rapportée et fixée sur le carter du dispositif de variation de vitesse. L'inconvénient que présente une telle disposition du moteur électrique sur le carter est de ne pas pouvoir adapter l'encombrement de l'ensemble formé par le dispositif de variation de vitesse et le moteur électrique à l'espace disponible pour implanter cet ensemble. De ce fait, il faut modifier la fixation du moteur électrique sur le carter pour chaque type d'implantation, ce qui entraîne des coûts non négligeables et une complexité d'élaboration en multipliant le nombre de pièces en fonction de l'implantation désirée. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus grâce à dispositif de fixation du moteur électrique de conception simple qui peut être utilisé pour une majorité d'implantations. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de variation de vitesse d'un groupe motopropulseur pour l'entraînement d'un véhicule automobile de type hybride, comprenant un carter logeant un arbre moteur et un arbre récepteur, ledit arbre récepteur étant reliée cinématiquement au rotor d'une machine motrice/génératrice, caractérisé en ce que la machine est portée par une platine fixée par une embase sur le carter et munie d'un réglage de l'entraxe entre l'arbre récepteur et le rotor. La platine peut comporter des lumières oblongues pour régler la position du rotor de la machine par rapport à l'arbre récepteur. La platine peut comporter deux parties télescopiques pour régler la position du rotor de la machine par rapport à l'arbre récepteur. La platine peut comporter un évidement coopérant avec une protubérance portée par la machine en étant excentrée par rapport l'axe du rotor. La protubérance peut porter de cannelures sur sa périphérie pour coopérer avec des cannelures complémentaires de l'évidement. La protubérance peut porter des crans sur son extrémité libre pour coopérer avec des crans complémentaires de l'évidement. La protubérance peut porter un passage de fixation. La platine peut comprendre des trous de fixation oblongues prévus sur l'embase. La platine peut comprendre des encoches prévues sur l'embase. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître maintenant à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et à laquelle sont annexées : - les figures 1 et 2 qui sont des vues latérale et frontale d'un groupe motopropulseur selon l'art antérieur ; - la figure 3 qui est un schéma montrant à titre d'exemple un dispositif de variation de vitesse avec un système de fixation de la machine motrice/génératrice selon l'invention ; - les figures 4A et 4B qui sont des schémas d'un premier exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention ; - les figures 5A et 5B qui sont des schémas d'un deuxième exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention ; - la figure 6 qui est un schéma pour un troisième exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention ; - la figure 7 et la coupe de la figure 8 selon la ligne 8-8 de la figure 7 qui illustrent une variante de l'exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention de la figure 6 ; - la figure 9 et la coupe de la figure 10 selon la ligne 10-10 de la figure 9 qui illustrent une autre variante de l'exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention de la figure 6 et - les figures 11, 12 et 13 qui sont des schémas illustrant respectivement un quatrième, cinquième et sixième exemple de réalisation du système de fixation selon l'invention. Sur les figures 1 et 2 de l'art antérieur, le groupe motopropulseur illustré comprend un moteur thermique 10, notamment un moteur à combustion interne, avec un arbre moteur 14, ici issu du vilebrequin 12 de ce moteur, un dispositif de variation de vitesse 16, une machine motrice/génératrice 28 et un essieu moteur 20 qui permet d'entraîner les roues motrices du véhicule, avantageusement par l'intermédiaire d'un pont différentiel 22. Le dispositif de variation de vitesse 16 peut être de tout type, comme une boîte de vitesse conventionnelle avec un arbre moteur, un arbre récepteur, des pignons portés par ces arbres et des baladeurs. Dans la suite de la description, il est fait mention, uniquement à titre d'exemple, d'un autre type de dispositif de variation de vitesse comportant un arbre moteur, un arbre récepteur et un double train épicycloïdal, comme cela est mieux décrit dans la demande brevet WO 201 2/00766 1 du demandeur. Plus précisément illustré à la figure 3, ce dispositif de variation de vitesse comprend un train épicycloïdal principal 30, baptisé train épicycloïdal de moteur thermique, avec deux accouplements à commande contrôlée 32, 34 et deux accouplements unidirectionnels automatiques, comme des roues libres 36, 38. Le train épicycloïdal de moteur comprend un planétaire 40 monté fixement sur un arbre creux 42, dit arbre de planétaire, venant coiffer l'arbre 14 du moteur et s'appuyant sur la roue libre 38 placée sur le carter 44 du dispositif de variation de vitesse, une couronne 46 reliée à un arbre creux 48, dit arbre de couronne, venant entourer l'arbre creux 42 du planétaire. Cette couronne est reliée extérieurement au carter du dispositif de variation de vitesse par la roue libre 36. Ce train épicycloïdal de moteur comprend également un porte-satellites 50 avec des satellites 52 engrenant avec la couronne et le planétaire et relié à un palier tubulaire 54, dit palier de porte-satellites, qui vient entourer l'arbre de planétaire 42. Dans l'exemple de la figure 1, les extrémités libres des arbres creux du planétaire et de la couronne portent chacune un accouplement à commande contrôlée 32 et 34, de préférence un embrayage à friction permettant de relier l'arbre moteur 14 à l'un et/ou l'autre des arbres creux. Par cela, 1"arbre 14, et l'arbre creux de planétaire 42 et/ou l'arbre creux de couronne 48 forme(nt) l'arbre moteur du dispositif de variation de vitesse 16. Comme mieux illustré sur la figure 1, le porte-satellites 50 comprend un anneau denté 56 qui coopère avec un bandeau denté 58 porté par un train épicycloïdal additionnel 60, dénommé dans la suite de la description train épicycloïdal de machine. Cet autre train épicycloïdal 60 est placé sur un arbre fixe 62 relié au carter 44 en étant sensiblement parallèle aux arbres creux du train épicycloïdal de moteur. Ce train épicycloïdal de machine comprend une couronne 64 comprenant le bandeau dentée 58, un planétaire 66 et un porte-satellites 68 avec des satellites 70 engrenant avec la couronne et le planétaire. Comme mieux visible sur la figure 1, la couronne, le porte-satellites et le planétaire sont concentriques à l'arbre 62. Le porte-satellites est porté par un arbre ceux 72 qui porte également une roue dentée 74 qui coopère avec une autre roue dentée 76 liée à l'essieu moteur 20 20. Cet ensemble des deux roues dentées forme ainsi une voie de transmission de mouvement entre le train épicycloïdal de machine 60 et l'essieu 20. Le planétaire 66 est relié à un arbre tubulaire 78, dit arbre de planétaire additionnel, qui vient entourer l'arbre fixe 62. L'extrémité libre de l'arbre tubulaire 78 porte fixement une roue 80, ici une roue dentée, qui coopère avec une bande 25 refermée sur elle-même, comme une chaîne 24 qui coopère avec une roue 84, ici une roue dentée, portée par le rotor 26 de la machine motrice/génératrice 28. Le train épicycloïdal de machine 60 porte également un accouplement à commande contrôlée 90, avantageusement un actionneur à griffe à deux positions actives et une position neutre, permettant de relier sa couronne 64, soit au carter 30 44 du dispositif de variation de vitesse, soit au porte-satellites 68 avec son arbre creux 72 qui forme alors l'arbre récepteur du dispositif de variation de vitesse. Ainsi, l'arbre récepteur du dispositif de variation de vitesse est formé soit par l'arbre tubulaire 78, soit par l'arbre creux 72, soit par l'association des deux arbres creux. Dans le cas où la machine 28 est utilisée en tant que machine motrice, l'arbre tubulaire 78 devient un arbre moteur et reçoit le mouvement de rotation de cette machine pour le transmettre à l'essieu moteur via la voie de transmission de mouvement des roues 74 et 76. Pour des raisons de simplification dans la suite de la description, cet arbre récepteur/moteur 78 sera uniquement dénommé arbre récepteur. Comme mieux visible sur la figure 3, la machine électrique 28 est portée de manière fixe par une extrémité haute 92 d'une platine 94 dont l'extrémité basse 96 est fixée sur le carter 44 par tous moyens, comme par vissage. Sur le premier exemple de réalisation des figures 4A et 4B, la platine 94, ici verticale, de forme allongée comporte à son extrémité basse 96, une embase 100, ici circulaire, comprenant un alésage 102 pour le passage de la roue dentée 80 portée par l'arbre creux 78 de planétaire avec un diamètre plus grand que le diamètre extérieur de la roue. Cette embase est également munie d'une multiplicité de trous de fixation 104 régulièrement repartis circonférentiellement autour de l'alésage 102 pour la fixation sur le carter 44. A l'extrémité haute 92, la platine comporte des lumières oblongues de fixation 106 et de déplacement 108. Les lumières de fixation 106 sont réalisées verticalement et sont disposées sensiblement symétriquement par rapport à l'axe général vertical XX de la platine alors que la lumière oblongue de déplacement 108, également verticale, est placée dans l'axe de la platine entre les lumières de fixation. Cette lumière de déplacement présente une dimension en largeur plus grande que le rotor 26 de la machine 28 et une dimension en hauteur correspond sensiblement à celle des lumières de fixation. La platine est tout d'abord placée verticalement sur le carter 44 de façon à ce que la roue 80 de l'arbre 78 traverse l'alésage 102 puis cette platine est fixée par tous moyens connus sur le carter, comme par des vis traversant les trous 104 et coopérant avec des taraudages (non représentés) prévus sur le carter. Une fois cette fixation réalisée, la machine 28 est présentée en regard de l'extrémité haute de la platine de façon à ce que la lumière de déplacement 108 et le passage circulaire central 109 de son flasque 110 soient traversés par le rotor 26 de la machine. Une fois que la position souhaitée du rotor de la machine 28 par rapport à l'axe de l'arbre récepteur 78 est atteinte (entraxe E), les lumières de fixation 106 sont alors traversées par des moyens de fixation, comme des vis (non représentés) et la machine est immobilisée sur la platine par le serrage des vis sur le flasque 110. Bien entendu, au préalable de ce serrage, la roue dentée 84 est placé sur le rotor 26 et la chaîne est mise en place sur les roues dentées 80 et 84 pour assurer, après fixation, la transmission du mouvement de rotation entre la machine et l'arbre 78. Ce premier exemple de réalisation permet ainsi de régler d'une manière simple et sûre l'entraxe E entre le rotor 26 de la machine 28 et l'axe de l'arbre 78 (symbolisé sur la figure par deux traits d'axes orthogonaux) et cela selon une multitude d'entraxes possibles dépendant de la longueur des lumières. Le deuxième exemple de réalisation des figures 5A et 5B permet également de régler de manière simple et sûre l'entraxe entre le rotor de la machine et l'arbre 78. Cet exemple se distingue du précédent par le fait que, après fixation de la platine sur le carter comme précédemment décrit, la machine 28 est placée et fixée sur l'extrémité haute de la platine par la fixation avec le flasque 110. Pour pouvoir assurer le réglage de l'entraxe E entre le rotor 26 de la machine et l'arbre 78, la platine est conçue en deux parties télescopiques 94a et 94b et permet une translation de l'extrémité haute par rapport à l'extrémité basse fixé sur le carter. Un fois atteint l'entraxe souhaité et après mise en place de la chaîne, les deux parties télescopiques sont fixées l'une avec l'autre comme par un système de lumières oblongues portées par l'une des parties et de vis portées par l'autre partie (non représenté). L'exemple de réalisation de la figure 6 concerne la possibilité de régler l'entraxe E entre le rotor 26 de la machine et l'arbre 78 par un système d'excentrique 112. Pour cela, l'extrémité haute 92 de la platine 94 comporte un évidement borgne 114, ici circulaire, et le flasque 110 porte une protubérance 116, ici cylindrique, qui est placée de manière excentrée (distance D) par rapport au passage circulaire 109 du flasque 110 dans lequel est placé le rotor 26 de la machine 28. De plus, l'extrémité haute 92 de la platine 94 porte une lumière oblongue courbe 118 (symbolisée par un trait d'axe) pour le passage et le déplacement du rotor au travers de cette extrémité haute. Lors de l'assemblage, la protubérance est mise en place dans l'évidement puis, le flasque 110 est amené à pivoter autour de l'axe de l'ensemble protubérance/évidement jusqu'à obtenir l'entraxe souhaité. Une fois la position atteinte par le flasque pour cet entraxe, la machine 28 est présentée en regard de l'extrémité haute de la platine de façon à ce que la lumière oblongue courbe 118 et le passage circulaire 109 du flasque 110 soient traversées par le rotor 26 de la machine. Par la suite, la machine 28 est fixée sur la platine 94 par des vis qui coopèrent avec des trous 120 prévus sur le flasque. L'exemple de réalisation la figure 7 et la coupe de la figure 8 selon la ligne 8- 8 de la figure 7 illustre une variante du flasque 110 avec sa protubérance 116. Dans cette variante, la protubérance présente sur sa périphérie circulaire extérieure des cannelures 122 et un passage 124 de fixation. L'évidement 114 présente également des cannelures (non représentées) de forme et de disposition complémentaires à celle de la protubérance ainsi qu'un alésage de fixation (également non représenté), comme un taraudage, en concordance avec le passage de fixation 124. Ainsi pour régler l'entraxe, il suffit d'indexer la protubérance 116 dans l'évidement 114 en faisant coïncider les cannelures de la protubérance avec celle de l'évidement pour la position recherchée puis d'immobiliser la protubérance dans l'évidement en utilisant tous moyens connus, comme une vis qui traverse le passage 124 pour coopérer avec l'alésage de fixation. L'autre variante de la figure 6, telle qu'illustrée par la figure 9 et la coupe de la figure 10 selon la ligne 10-10 de la figure 9, se démarque de la précédente variante par le fait que l'extrémité libre 126 de la protubérance 116 porte des crans 128, ici des crans radiaux, qui sont prévus pour coopérer avec des crans complémentaires (non représentés) prévus dans le fond de l'évidement borgne 114. Comme pour la variante des figures 7 et 8, la mise en place de la protubérance dans l'évidement est réalisée par indexage des deux éléments et par vissage de l'un des éléments sur l'autre. Il est à noter que les exemples de réalisations des figures 6 à 10 permettent non seulement de régler l'entraxe entre l'arbre 78 et le rotor de la machine 28 mais aussi la position angulaire a entre l'axe passant par les axes du rotor 26 de l'arbre 78 et un axe vertical. L'exemple illustré sur la figure 11 permet de régler l'entraxe entre l'arbre 78 et le rotor de la machine 28 grâce au pas angulaire 13 des trous de fixation 104 prévus sur l'embase 100 de l'extrémité basse 96 de la platine et des taraudages prévus sur le carter. Ainsi pour pouvoir régler l'entraxe E, il suffit, à partir de la position verticale de la platine montrée à la figure 11, de faire pivoter cette platine autour de l'axe de l'arbre 78 d'un ou plusieurs pas p puis, une fois arrivé à la position souhaitée P1 avec une nouvelle concordance des trous de fixations 104 avec les taraudages du carter, à fixer la platine 94 sur le carter par vissage. La figure 12 illustre un autre exemple de réalisation pour lequel les trous de fixation de l'embase 100 de l'extrémité basse 96 sont des trous oblongues 130 d'étendue angulaire Ô, ce qui permet de faire pivoter la platine d'un angle qui correspond à l'entendue angulaire de ces trous oblongues. Bien entendu et cela sans sortir du cadre de l'invention, il peut être prévu de combiner cet exemple de réalisation avec celui de la figure 11 en faisant pivoter la platine 94 d'un pas angulaire 13 puis d'affiner le réglage de l'entraxe en faisant pivoter cette platine selon l'étendue angulaire Ô des trous oblongues. La figure 13 illustre un autre exemple de réalisation, qui est issu de la figure 12, pour lequel aux trous oblongues 130 de l'embase 100 de la partie basse 96 sont associés des encoches 132, ici des encoches radiales, aptes à coopérer avec des encoches complémentaires prévues sur le carter 44. Les exemples de réalisation des figures 11 à 13 permettent ainsi de régler l'entraxe entre l'arbre 78 et le rotor de la machine 28 mais aussi la position angulaire entre ce rotor et l'arbre 78. 10 REVENDICATIONS1) Dispositif de variation de vitesse (16) d'un groupe motopropulseur pour l'entraînement d'un véhicule automobile de type hybride, comprenant un carter (44) logeant un arbre moteur (12, 42) et un arbre récepteur (78), ledit arbre récepteur étant reliée cinématiquement au rotor (26) d'une machine motrice/génératrice (28), caractérisé en ce que la machine (28) est portée par une platine (94) fixée par une embase (100) sur le carter (44) et munie d'un réglage de l'entraxe (E) entre l'arbre récepteur (78) et le rotor (26). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (94) comporte des lumières oblongues (106) pour régler la position du rotor (26) de la machine (28) par rapport à l'arbre récepteur (78). 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (94) comporte deux parties télescopiques (94a, 94b) pour régler la position du rotor (26) de la machine (28) par rapport à l'arbre récepteur (78). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (94) comporte un évidement (114) coopérant avec une protubérance (116) portée par la machine (28) en étant excentrée par rapport l'axe du rotor (26). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la protubérance (116) porte de cannelures (112) sur sa périphérie pour coopérer avec des cannelures complémentaires de l'évidement (114). 6) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la protubérance (116) porte des crans (128) sur son extrémité libre (126) pour coopérer avec des crans complémentaires de l'évidement (114). 7) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la protubérance porte un passage de fixation (124). 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine (94) comprend des trous de fixation oblongues (130) prévus sur l'embase (100). 9 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine (94) comprend des encoches (132) prévues sur l'embase (100).