Brevet FR3022294A1 — publié le 20151218

GROUPE MOTO-RECEPTEUR AVEC ACCOUPLEMENT LUBRIFIE L'invention a trait au domaine des accouplements mécaniques ainsi qu'au domaine des groupes moto-récepteurs, plus particulièrement des groupes électrogènes comprenant un accouplement mécanique. Plus particulièrement, l'invention a trait aux véhicules comprenant un mode de propulsion électrique ainsi qu'un groupe électro-générateur. Un groupe électrogène comprend généralement un moteur thermique et une génératrice électrique capable de transformer l'énergie mécanique provenant de la rotation du vilebrequin du moteur ; un accouplement liant en rotation le vilebrequin et l'arbre d'entrée de la génératrice. Le document de brevet EP 1 398 518 B1 divulgue une solution de lubrification par huile d'un accouplement du type joint d'Oldham entre un moteur et une pompe, la lubrification étant réalisée par une amenée d'huile au travers de l'arbre d'entrainement du moteur. L'enseignement est intéressant en ce que l'huile est acheminée vers des surfaces de contact difficilement accessibles. Il est utile pour des accouplements particuliers tels que des joints d'Oldham requérant une lubrification en raison du mouvement relatif de ses composants. Un tel accouplement n'est pas économique et n'est par ailleurs pas compatible avec des vitesses de rotation élevées. L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant au moins un inconvénient de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution d'accouplement entre un moteur et un récepteur qui soit économique et compatible avec des régimes potentiellement élevés. L'invention a pour objet un groupe moteur-récepteur, comprenant : un moteur, préférentiellement thermique, avec un arbre de sortie ; un récepteur, avec un arbre d'entrée ; un accouplement entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre d'entrée du récepteur, ledit accouplement étant lubrifié par de l'huile via un passage longitudinal dans l'arbre de sortie du moteur ; remarquable en ce que l'accouplement comprend un manchon coopérant mécaniquement en rotation et de manière étanche avec l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie. Selon un mode avantageux de l'invention, le manchon comprend des moyens de couplage en rotation avec chacun des arbres d'entrée et de sortie, lesdits moyens préférentiellement comprenant des surfaces de contact s'étendant longitudinalement et coopérant avec des surfaces de contact correspondantes sur chacun desdits arbres. Selon un mode avantageux de l'invention, le manchon comprend un espace intérieur réceptacle de l'huile, fermé par des moyens d'étanchéité situés entre les arbres d'entrée et de sortie et les extrémités du manchon, respectivement. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens d'étanchéité sont situés en face de la paroi intérieure du manchon. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens d'étanchéité comprennent au moins un joint statique, préférentiellement du type joint torique, ledit ou lesdits joint(s) statique(s) étant logé(s) au niveau d'une gorge réalisée dans le manchon. Selon un mode avantageux de l'invention, l'arbre d'entrée comprend un passage d'huile longitudinal vers un palier dudit arbre sur le récepteur, préférentiellement un roulement à bille, en vue de sa lubrification. Selon un mode avantageux de l'invention, l'arbre d'entrée comprend au moins un passage d'huile transversal vers le palier, ledit palier comprenant des moyens d'étanchéité et au moins un passage d'huile en vue d'un retour d'huile vers le moteur. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de couplage sont des cannelures réalisées sur la face intérieure du manchon, au moins un des arbres d'entrée et de sortie étant cannelé à son extrémité et engagé dans lesdites cannelures. Selon un mode avantageux de l'invention, au moins un des arbres d'entrée et de sortie comprend un passage d'huile transversal reliant le passage longitudinal avec le manchon. Selon un mode avantageux de l'invention, le récepteur est une génératrice destinée à recharger une unité de stockage d'énergie électrique, l'arbre d'entrée de ladite génératrice ayant une fréquence de rotation comprise entre 5000tr/min et 15000 tr/min, préférentiellement entre 8000 tr/min et 12000 tr/min. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur hybride, une unité de stockage d'énergie électrique et un groupe moteur-récepteur tel qu'un groupe électrogène destiné à recharger ladite unité, remarquable en ce que le groupe moteur-récepteur est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le groupe moteur-récepteur est un groupe électrogène apte à délivrer une puissance d'une valeur comprise entre 5 kW et 20kW, préférentiellement entre 10kW et 15kW. Selon un mode avantageux de l'invention, le moteur est un moteur thermique à 1 cylindre d'une cylindrée ayant une valeur comprise entre 50cm3 et 250cm3. Selon un mode avantageux de l'invention, le récepteur est apte à être moteur pour entrainer l'arbre de sortie du moteur thermique à l'occasion du démarrage dudit moteur thermique. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'accouplement entre le moteur et le récepteur est lubrifié de manière adaptée de façon à ce qu'il n'apparaisse pas d'usure prématurée du type micro soudure en particulier à haute fréquence de rotation. En effet, le couplage par manchon est continuellement lubrifié à l'huile, et celle-ci peut être renouvelée par son cheminement en boucle depuis le moteur à travers le manchon puis le récepteur et son retour vers le moteur. L'accouplement par cannelures est par ailleurs une solution économique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est un véhicule automobile comprenant un groupe électrogène conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue d'un groupe moteur-récepteur tel que le groupe électrogène de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue de l'accouplement entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre d'entrée du récepteur du groupe moteur-récepteur de la figure 2 ; - La figure 4 est une vue du palier de l'arbre d'entrée du récepteur du groupe moteur-récepteur de la figure 2 ; La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile 2 comprenant un groupe électrogène 4 conforme à l'invention. Dans un mode préféré de réalisation, le véhicule automobile 2 comprend, en outre, un groupe motopropulseur hybride 6 comprenant un moyen de propulsion électrique, une unité de stockage d'énergie électrique 8 destiné à alimenter le moyen de propulsion électrique, le groupe électrogène 4 étant destiné à recharger cette unité de stockage électrique 8. Le groupe électrogène 4 comprend un moteur 10 et une génératrice électrique 12. Dans ce mode préféré de réalisation, la génératrice 12 est un alternateur apte à délivrer une puissance croissante avec le régime du moteur 10. L'arbre d'entrée 14 de la l'alternateur peut avoir une fréquence de rotation comprise entre 5000tr/min et 15000 tr/min, cette fréquence peut être entre 8000 tr/min et 12000 tr/min. La fréquence de rotation de l'alternateur 12 est sensiblement élevée en vue de délivrer une puissance pouvant être d'une valeur comprise entre 5 kW et 20kW pour recharger par exemple une batterie 8 à haute tension. La puissance délivrée par le groupe électrogène 4 peut être d'une valeur comprise entre 10kW et 15kW. Dans ce mode préféré de réalisation, le moteur 10 est un moteur thermique comprenant 1 cylindre d'une cylindrée comprise entre 50cm3 et 250cm3, l'arbre de sortie pouvant être le vilebrequin du moteur thermique 10. Dans un mode particulier de réalisation la génératrice 12 peut avoir une fonction dynamo, le groupe 4 pouvant transmettre de manière réversible un entrainement entre le récepteur 12 et le moteur 10, par exemple pour le démarrage du moteur 10. Dans un encore autre mode de réalisation, le moteur 10 peut être démarré par un démarreur indépendant. La figure 2 est une vue d'un groupe moteur-récepteur 4 conforme à l'invention. Le groupe 4 peut être un groupe électrogène comme vu ci-dessus. Le groupe moteur-récepteur 4 comprend un moteur 10 avec un arbre de sortie 16 ; un récepteur 12 avec un arbre d'entrée 14 ; le groupe 4 comprend, en outre, un accouplement ou liaison mécanique en rotation 18 formant un couplage en rotation entre l'arbre de sortie 16 du moteur 10 avec l'arbre d'entrée 14 du récepteur 12. Dans ce contexte particulier de rotation à haut régime, l'accouplement 18 doit être lubrifié de façon à ce qu'il n'y ait pas d'usure prématurée. Il est connu de lubrifier par de la graisse acheminée vers les zones à lubrifier via des trous de graissage, mais la graisse peut sécher et perdre ses propriétés lubrifiantes. Il est également connu de lubrifier par barbotage d'huile ce qui requiert la réalisation d'un carter étanche qui augmente le coût de réalisation. Dans un mode préféré de réalisation, l'accouplement lubrifié 18 est réalisé par un manchon 20 lubrifié par de l'huile via un passage longitudinal (non représenté) dans l'arbre de sortie 16 du moteur 10. On peut voir sur l'image un palier 21 support de l'arbre 14 sur le récepteur 12 qui peut également être lubrifié par l'huile provenant du moteur 10, ce mode de réalisation sera vu en détail plus bas. La figure 3 est une vue de l'accouplement 18 réalisé par le manchon 20 avec l'arbre de sortie 16 du moteur ainsi que l'arbre d'entrée 14 du récepteur du groupe moteur-récepteur. Le manchon 20 coopère mécaniquement en rotation et de manière étanche avec les arbres 14 et 16. Plus précisément, le manchon 20 comprend des moyens de couplage en rotation 22, qui peuvent être des surfaces de contact 23 s'étendant longitudinalement et coopérant avec d'autres surfaces de contact 24 correspondantes sur chacun des arbres 14 et 16. Dans un mode préféré de réalisation, les moyens de couplage en rotation 22 sont des cannelures 23 réalisées sur la face intérieure du manchon 20, au moins un des arbres d'entrée 14 et de sortie 16 étant également cannelé à son extrémité et engagé dans ces cannelures 23. Les deux arbres 14 et 16 peuvent être cannelés sur une portion 24 à leur extrémité. Les portions 24 cannelées des arbres 14 et 16 peuvent s'étendre sur une longueur comprise entre 10mm et 30mm, elles peuvent s'étendre sur une longueur comprise entre 15mm et 25mm. Un épaulement 25 peut, en outre, être réalisé aux deux extrémités du manchon 20 de façon à créer un jeu « j » pour faciliter le montage des arbres 14 et 16 sur le manchon 20. On peut voir le passage d'huile longitudinal 26 dans l'arbre de sortie 16 du moteur, passage par lequel l'huile provenant du moteur peut être acheminée dans le manchon 20, celui-ci formant un espace intérieur 27 réceptacle de l'huile. Cet espace intérieur 27 est fermé par des moyens d'étanchéité 28 situés entre les arbres d'entrée et de sortie 14 et 16 et le manchon 20, respectivement. Les moyens d'étanchéité 28 peuvent être situés sur les bords du manchon 20. Dans un mode préféré de réalisation, les moyens d'étanchéité 28 sont réalisés sous la forme de joints statiques du type joint torique et ils sont situés en face de la paroi intérieure 30 du manchon, par exemple sur la zone d'épaulement 25, au niveau d'une gorge 32 réalisée dans le manchon 20. On peut observer sur l'image que l'arbre de sortie 16 comprend au moins un passage d'huile transversal 34 reliant le passage longitudinal 26 avec le manchon 20. Le passage 34 peut être incliné de l'axe longitudinal de l'arbre jusqu'à former un angle droit par rapport à cet axe. Dans le cas de moyens de couplage en rotation 22 réalisés par des arbres 14 et 16 comprenant des surfaces cannelées 24 et par des cannelures 23 dans le manchon 20, un ou plusieurs passage(s) transversal/aux 34 peut/peuvent être réalisé(s) sur chacun des arbres 14 et 16, le(s) passage(s) débouchant d'un côté au niveau des surfaces de contact 23 et 24 difficilement accessibles et de l'autre au niveau du passage d'huile 26 ou de l'espace intérieur 27 réceptacle de l'huile. Cette mesure est intéressante en ce qu'elle permet d'adapter la lubrification de manière appropriée à l'accouplement par cannelures 23 et arbre cannelé. En effet, le manchon peut comprendre un nombre de cannelures compris entre 15 et 25 et leur lubrification adaptée permet d'empêcher l'apparition de microsoudures aux endroits ou la pression avec l'arbre cannelé est importante ; elle peut également réduire la formation de poussières d'usure dans l'accouplement. L'accouplement 18 réalisé par cannelure est aussi un mode de réalisation économique. La figure 3 est une représentation d'un mode particulier de réalisation de l'invention dans lequel l'arbre d'entrée 14 du récepteur comprend également un passage d'huile longitudinal 36. Cette mesure peut être intéressante dans le mode de réalisation ou le récepteur est réalisé pour recevoir l'huile provenant du moteur en vue de lubrifier par exemple un ou des paliers qui supporte/ent l'arbre d'entrée 14 sur le récepteur. En l'occurrence, le passage d'huile 36 dans l'arbre d'entrée 14 est réalisé pour transporter l'huile vers le récepteur en vue de lubrifier au moins un palier (non représenté) tel qu'un roulement à bille. La figure 4 est une vue du palier 21 de l'arbre d'entrée 14 du récepteur 12 du groupe moteur-récepteur représenté selon un mode préféré de réalisation. On peut voir le passage d'huile 36 de l'arbre d'entrée 14 vu plus haut, celui-ci étant apte à acheminer de l'huile pour la lubrification du palier 21. Le passage d'huile 36 peut également acheminer des vapeurs d'huile. Le palier 21 comprend un roulement à bille 38 monté sur l'arbre 14, et un ou plusieurs passage(s) d'huile transversal/aux 40 vers le roulement 38. Le palier 21 comprend des moyens d'étanchéité 42, tels que des joints toriques, ils peuvent être situés de chaque côté du roulement à bille 38. Dans un mode préféré de réalisation, le palier 21 comprend au moins un passage d'huile 44 destiné à conduire l'huile sur une boucle de retour (non représentée) vers le moteur ; ce passage 44 est préférablement orienté vers le haut en vue de canaliser également les vapeurs d'huile. Cette mesure est intéressante en ce qu'elle permet de renouveler l'huile de lubrification du palier 21. Le palier peut, en outre, comprendre un canal 46 pour l'évacuation des huiles souillées. REVENDICATIONS1. Groupe moteur-récepteur (4), comprenant : - un moteur (10), préférentiellement thermique, avec un arbre de sortie (16) ; - un récepteur (12), avec un arbre d'entrée (14) ; - un accouplement (18) entre l'arbre de sortie (16) du moteur (10) et l'arbre d'entrée (14) du récepteur (12), ledit accouplement (18) étant lubrifié par de l'huile via un passage longitudinal (26) dans l'arbre de sortie (16) du moteur (10) ; caractérisé en ce que l'accouplement (18) comprend un manchon (20) coopérant mécaniquement en rotation et de manière étanche avec l'arbre d'entrée (14) et l'arbre de sortie (16). 2. Groupe moto-récepteur (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (20) comprend des moyens de couplage (22) en rotation avec chacun des arbres d'entrée (14) et de sortie (16), lesdits moyens (22) préférentiellement comprenant des surfaces de contact (23) s'étendant longitudinalement et coopérant avec des surfaces de contact (24) correspondantes sur chacun desdits arbres (14 ; 16). 3. Groupe moteur-récepteur (4) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le manchon (20) comprend un espace intérieur (27) réceptacle de l'huile, fermé par des moyens d'étanchéité (28) situés entre les arbres d'entrée (14) et de sortie (16) et les extrémités du manchon (20), respectivement. 4. Groupe moteur-récepteur (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (28) comprennent au moins un joint statique, préférentiellement du type joint torique, ledit ou lesdits joint(s) statique(s) étant logé(s) au niveau d'une gorge (32) réalisée dans le manchon (20). 5. Groupe moto-récepteur (4) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (14) comprend un passage d'huile longitudinal (36) vers un palier (21) dudit arbre (14) sur le récepteur (12), préférentiellement un roulement à bille (38), en vue de sa lubrification. 6. Groupe moto-récepteur (4) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (14) comprend au moins un passage d'huile transversal (40) vers le palier (21), ledit palier comprenant des moyens d'étanchéité (42) et au moins un passage d'huile (44) en vue d'un retour d'huile vers le moteur (10). 7. Groupe moto-récepteur (4) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens de couplage (22) sont des cannelures (23) réalisées sur la face intérieure du manchon (20), au moins un des arbres d'entrée (14) et de sortie (16) étant cannelé à son extrémité (24) et engagé dans lesdites cannelures (23). 8. Groupe moto-récepteur (4) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un des arbres d'entrée (14) et de sortie (16) comprend un passage d'huile transversal (34) reliant le passage longitudinal (26) avec le manchon (20). 9. Groupe moteur-récepteur (4) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le récepteur (12) est une génératrice destinée à recharger une unité de stockage d'énergie électrique (8), l'arbre d'entrée (14) de ladite génératrice (12) ayant une fréquence de rotation comprise entre 5000tr/min et 15000 tr/min, préférentiellement entre 8000 tr/min et 12000 tr/min. 10. Véhicule automobile (2) comprenant un groupe motopropulseur hybride (6), une unité de stockage d'énergie électrique (8) et un groupe moteur-récepteur (4) tel qu'un groupe électrogène destiné à recharger ladite unité (8), caractérisé en ce que le groupe moteur-récepteur (4) est conforme à l'une des revendications 1 à 9.