Brevet FR3094586A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : PROCEDE ET DISPOSITIF DE MONTAGE AXIAL D'UN ARBRE MOTEUR DE MACHINE ELECTRIQUE SUR UN ARBRE D'ENTREE DE BOITE DE VITESSES [pool La présente invention se rapporte au process de montage des machines électriques de traction sur des arbres d'entrée de boîte de vitesses, notamment dans des architectures de groupe motopropulscur hybride, où une même boîte de vitesses regroupe le couple d'un moteur thermique et d'une machine électrique de traction, en direction des roues. [0002] Plus précisément, elle a pour objet un procédé de montage axial d'une machine électrique de traction sur une boîte de vitesses, par emmanchement de l'arbre de sortie de la machine sur l'arbre d'entrée de la boîte, et positionnement d'une plaque arrière de guidage de la machine sur des pions de centrage de la boîte avant le boulonnage de la machine sur la boîte. [0003] La présente invention a également pour objet un dispositif de montage axial d'une machine électrique de traction sur une boîte de vitesses, par emmanchement d'un arbre de sortie creux de la machine sur un arbre d'entrée plein de la boîte, comprenant une plaque de centrage arrière de la machine présentant au moins un trou de positionnement sur un pion de centrage de la boîte de vitesses et une ouverture centrale de passage sur l'arbre de la boîte, de montage axial d'un arbre moteur de machine électrique sur un arbre d'entrée de boîte de vitesses. [0004] Dans un assemblage de machine électrique sur une boîte de vitesses, le parfait alignement de l'arbre de sortie de la machine et de l'arbre d'entrée de la boîte, est une exigence absolue. Le montage est particulièrement délicat, car un défaut de centrage peut conduire à une dégradation irréversible de l'arbre de sortie de la machine électrique (ME) par corrosion. [0005] Cependant, le centrage de la machine électrique sur la boîte de vitesses ne doit pas être hyperstatique, car les pièces mécaniques assemblées présentent une dispersion, qui empêche qu'elles soient parfaitement alignées, une fois serrées. Pour cette raison, on s'efforce de préserver un degré de liberté entre la boîte et la machine, une fois serrées. [0006] La machine électrique comporte généralement une plaque de centrage sur la boîte, munie de trous de positionnement sur des pions de centrage. On peut prévoir qu'un de ces trous soit oblong. La liberté de mouvement du pion le long du trou oblong, assure alors l'isostatisme du montage. Néanmoins, cette liberté autorise le décentrage de la machine. Le poids de la machine peut en effet provoquer son affaissement sur l'arbre d'entrée de la boîte. L'arbre de sortie de la machine électrique se met en biais sur ses roulements. Il porte à faux sur l'arbre de la boîte, et il est blessé par celui-ci. Sa dé- 2 gradation de surface est une source de corrosion. [0007] Le risque de dégradation de surface et de corrosion pour l'arbre de la machine électrique, est plus élevé lorsqu'il est monté dans celle-ci sur un seul roulement, plutôt que sur deux. Des mesures effectuées sur certains assemblages, montrent que le décentrage de la machine sur la boîte peut aller jusqu'à 1 mm, ce qui est suffisant pour entraîner la dégradation de l'arbre de la machine par corrosion. [0008] La présente invention vise à éliminer le défaut de centrage de l'arbre de la machine électrique sur l'arbre de la boîte de vitesses. [0009] Dans cc but, elle propose de placer dans la machine électrique, une bague de centrage fusible, entre un rebord intérieur de la plaque de centrage et l'arbre de sortie de la machine, dans sa zone d'emmanchement sur l'arbre de boîte. [0010] Le dispositif proposé comporte une bague fusible de centrage, disposée entre un rebord intérieur de la plaque de centrage et l'arbre de la machine. [0011] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier cc celle-ci, en se reportant aux dessins annexés. [0012] [fig.1] est une vue partielle du dispositif de l'invention. [0013] [fig.2] est un agrandissement partiel de la figure 1. [0014] [fig.3] est un schéma d'illustration de la solution. [0015] Sur la figure 1, on a représenté un assemblage de boîte de vitesses, ou réducteur 1, sur une machine électrique de traction 2. L'arbre d'entrée 3 de la boîte de vitesses 1, qui est un arbre mille, s'échappe au travers du carter 4 de la boîte. La machine électrique 2 porte, sur son propre carter 5, une plaque de centrage arrière 6 sur la boîte de vitesses. Son arbre moteur, ou arbre de sortie 7, qui est un arbre femelle, est emmanché sur l'arbre de boîte 3. [0016] Sur la figure 2, on retrouve le carter de boîte 4, l'arbre de la boîte 3, l'arbre de la machine électrique 7 emmanché sur celui-ci, et la plaque de centrage 6. Conformément à l'invention, le bord circulaire intérieur de la plaque 6 est replié axialement vers l'intérieur de la machine, de manière à former un rebord intérieur cylindrique 6a coaxial à l'arbre 7, autour et à distance de celui-ci. Dans l'espace annulaire libéré entre le rebord 6a et l'arbre 7, on place une bague de centrage fusible 8, par exemple en graphite, d'une durée de vie limitée [0017] Le montage axial de la machine électrique de traction sur la boîte, s'effectue en em- manchant l'arbre de sortie de la machine sur l'arbre d'entrée de la boîte, et en positionnant d'une plaque arrière de guidage sur des pions de centrage (non représentés) de la boîte, avant le boulonnage de la machine sur la boîte [0018] La bague fusible 8 est montée sur la plaque de centrage arrière 6 de la machine électrique lors du montage. Elle est disposée entre un rebord central de la plaque replié vers l'intérieur de la machine autour de son arbre. 3 [0019] Elle est détruite en fonctionnement pour éviter la traînée mécanique. Un joint d'étanchéité 9 est placé derrière la bague 8. Le joint 9 fait suite à la bague fusible entre la plaque de centrage et l'arbre de la machine pour empêcher la diffusion du matériau de la bague vers l'intérieur de la machine, lors de sa destruction. [0020] La bague 8 assure le guidage et le centrage de la machine électrique sur la boîte, lors de l'emmanchement de l'arbre 7 de machine sur l'arbre 3 de la boîte. Grâce à la bague, la machine est parfaitement centrée sur la boîte, lors du boulonnage définitif de la plaque 6 sur le carter 4. [0021] En résumé, le dispositif de montage axial d'une machine électrique de traction sur une boîte de vitesses par emmanchement d'un arbre de sortie creux de la machine sur un arbre d'entrée plein de la boîte, qui est proposé, comprend une plaque de centrage arrière de la machine présentant au moins un trou de positionnement sur un pion de centrage de la boîte de vitesses et une ouverture centrale de passage sur l'arbre de la boîte, ainsi qu'une bague fusible de centrage disposée entre un rebord intérieur de la plaque de centrage et l'arbre de la machine. [0022] La figure 3 est un schéma de principe figurant la plaque de centrage 6 avec son ouverture centrale 6h, son rebord intérieur 6a. Autour de son axe parfait théorique 6c, un cercle en trait interrompu cl, représente la tolérance de déport axial de la machine, par exemple de 2 mm L'axe réel 2a de la machine est situé à l'intérieur du cercle c,. [0023] La surface réelle de rebord intérieur de la plaque est figurée par le cercle cn. La bague de centrage (non représentée sur ce schéma) autorise l'écart d'alignement entre l'axe réel de la machine 2a électrique et l'axe de la boîte de vitesse 6c correspondant à l'axe parfait théorique 6c de la plaque lors de l'emmanchement. L'épaisseur de la bague 8 permet de rattraper l'écart entre les deux axes 2a, 6c au cours de l'emmanchement. La destruction de bague de centrage 8 permet d'immobiliser la machine 2 sur la boîte 1 en dépit de l'écart entre les deux axes 2a, 6c. [0024] Cette solution résout à faible coût les problèmes de centrage de la machine sur la boîte. Elle permet un montage axial, sans risque de défaut de centrage ni de dégradation de l'arbre de sortie de la machine électrique, en particulier lorsque l'arbre de la machine électrique ne repose sur un seul roulement. REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé de montage axial d'une machine électrique de traction sur une boîte de vitesses (1), par emmanchement de l'arbre de sortie (7) de la machine (2) sur l'arbre d'entrée (3) de la boîte, et positionnement d'une plaque arrière de guidage (6) de la machine (2) sur des pions de centrage de la boîte avant le boulonnage de la machine sur la boîte, caractérisé en ce qu'on place dans la machine électrique (2) une bague de centrage fusible (8) entre un rebord intérieur (6a) de la plaque de centrage (6) et l'arbre de sortie (7) de la machine, dans sa zone d'emmanchement sur l'arbre de boîte. [Revendication 2] Procédé de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine électrique (2) a une tolérance de déport axial autour de son axe parfait théorique (6c). [Revendication 3] Procédé de montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écart entre l'axe réel (2a) de la machine et son axe théorique est rattrapé par l'épaisseur de la bague fusible (8). [Revendication 4] Procédé de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de centrage (8) est détruite en fonctionnement. [Revendication 5] Dispositif de montage axial d'une machine électrique de traction (2) sur une boîte de vitesses (1), par emmanchement d'un arbre de sortie creux (7) de la machine sur un arbre d'entrée plein (3) de la boîte comprenant une plaque de centrage acière (6)de la machine présentant au moins un trou de position ment sur un pion de centrage de la boîte de vitesses et une ouverture centrale de passage sur l'arbre de la boîte, caractérisé en ce qu'il comporte une bague fusible de centrage (8) disposée entre un rebord intérieur (6a) de la plaque (6) et l'arbre (7) de la machine (2). [Revendication 6] Dispositif de montage axial selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague de centrage fusible (8) est disposée entre un rebord central (6a) de la plaque (6), replié vers l'intérieur de la machine (2) autour de son arbre (7). [Revendication 7] Dispositif de montage axial selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la bague de centrage fusible (8), rattrape l'écart entre l'axe réel de la machine électrique (2a) et l'axe de la boîte de vitesse (6c), lors de l'emmanchement des deux arbres. [Revendication 8] Dispositif de montage axial selon l'une des revendications 5 6 ou 7, ca- ractérisé en ce que la bague de centrage (8) fusible est en graphite. [Revendication 9] Dispositif de montage axial selon l'une des revendications 5 à 8, ca- ractérisé en ce qu'il comprend un joint d'étanchéité (9) faisant suite à la bague fusible (8) entre la plaque de centrage (6) et l'arbre (7) de la machine pour empêcher la diffusion du matériau de la bague vers l'intérieur de la machine.