Brevet FR3107860A1 — publié le 20210910

Système de maintien d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comportant un corps (2) présentant un alésage recevant une douille axiale (10) maintenue par l'intermédiaire d'un élastomère (12), une surface cylindrique de l'alésage du corps ou du contour extérieur de la douille (10) formant un premier élément, présente une gorge circulaire centrée autour d’un plan médian transversal (X-Z) recevant un bossage annulaire de l’élastomère (12), cet élastomère (12) comprenant axialement de chaque côté du bossage annulaire un creux détaché du premier élément, puis une nervure annulaire qui prend appui sur ce premier élément. Figure 1 SYSTEME DE MAINTIEN D’UN GROUPE MOTOPROPULSEUR COMPRENANT UN ELASTOMERE AVEC NERVURES ANNULAIRES La présente invention concerne un système de maintien d’un groupe motopropulseur de véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel système de maintien. Les groupes motopropulseurs des véhicules automobiles comprenant une transmission reliée à un moteur thermique, constituent un ensemble fixé dans la caisse du véhicule par différentes liaisons élastiques afin de filtrer les vibrations émises par ce moteur pour éviter de les transmettre à la carrosserie du véhicule. Les différentes liaisons élastiques doivent à la fois permettre une transmission du couple du groupe motopropulseur aux roues motrices, en compensant le couple de réaction que les arbres de transmission appliquent sur ce groupe, et filtrer les différentes vibrations générées par le moteur thermique venant en particulier des mouvements alternatifs des pistons, et des oscillations de couple données par chaque combustion. Dans le cas d’un moteur thermique installé transversalement dans le véhicule, on prévoit généralement un support moteur de chaque côté du groupe motopropulseur, et un système de maintien formant une biellette de reprise de couple disposée dans un plan longitudinal, évitant la rotation du groupe autour de l’axe passant par ces deux supports. En particulier les moteurs thermiques à trois cylindres ne disposant pas d’arbre d’équilibrage, génèrent des vibrations suivant les différents axes à des fréquences inférieures à celles d’un quatre cylindres, qu’il est plus difficile de filtrer. Un type de biellette de reprise de couple connu, présenté notamment par le document US-A1-20190054811, comporte un corps comprenant deux douilles reliées chacune à ce corps par une liaison élastique formant un anneau en élastomère inséré entre un alésage du corps et la douille. Un alésage de grand diamètre contient un anneau de faible raideur pour filtrer des basses fréquences, un alésage perpendiculaire de petit diamètre contient un anneau de forte raideur qui filtre des hautes fréquences. Un actionneur électromagnétique inséré dans le corps permet d’améliorer la filtration des vibrations. La douille comprenant la liaison élastique de forte raideur présente sur son contour extérieur une gorge circulaire centrée sur le plan médian transversal, couvrant environ la moitié de la longueur de cette douille. L’anneau en élastomère comporte au centre un bossage annulaire intérieur qui s’ajuste dans la gorge circulaire de la douille, et de chaque côté un creux formant une couronne qui s’étend axialement, dont le fond est sensiblement aligné sur le bord de cette gorge. Chaque creux axial est bordé radialement par une lèvre intérieure en appui sur la douille à côté de la gorge, et une lèvre extérieure collée dans un cylindre de tôle qui est emmanché dans l’alésage de la biellette de reprise de couple. L’anneau en élastomère présente une forte raideur pour les translations suivant l’axe de la douille et les deux axes dans un plan perpendiculaire médian. La partie centrale de l’élastomère entre les deux creux axiaux, donne une raideur en torsion relativement faible pour des oscillations autour des deux axes du plan perpendiculaire médian. Toutefois la raideur en torsion suivant les deux axes du plan perpendiculaire médian est difficile à ajuster en utilisant uniquement la partie centrale de la liaison élastique, pour assurer la qualité de la filtration des vibrations suivant ces rotations, en particulier pour certains moteurs thermiques. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un système de maintien d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comportant un corps présentant un alésage recevant une douille axiale maintenue par l'intermédiaire d'un élastomère, ce système étant remarquable en ce qu’une surface cylindrique de l'alésage du corps ou du contour extérieur de la douille formant un premier élément, présente une gorge circulaire centrée autour d’un plan médian transversal, recevant un bossage annulaire de l’élastomère, cet élastomère comprenant axialement de chaque côté du bossage annulaire un creux détaché du premier élément, puis une nervure annulaire qui prend appui sur ce premier élément. Un avantage de ce système de maintien est que le bossage annulaire ajusté dans la gorge circulaire réalise à la fois un maintien de l'élastomère sur le premier élément pour des translations dans les trois directions, présentant chacune une raideur linéaire. Les nervures annulaires séparées prenant appui sur le premier élément ajoutent des appuis élastiques distant axialement du bossage central et du plan médian transversal, en apportant un couple élastique de raideur angulaire pour la torsion autour des deux axes de ce plan médian. En adaptant la section des nervures annulaires, on ajuste facilement et de manière précise ces deux raideurs angulaires. On peut ainsi adapter en particulier de manière précise les raideurs des oscillations suivant ces deux axes pour les moteurs thermiques présentant un niveau élevé d’excitation, afin de limiter les vibrations transmises à la caisse du véhicule et d’assurer le confort. Le système de maintien du groupe motopropulseur selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la gorge circulaire présente une longueur axiale inférieure à la moitié de la longueur totale de l’élastomère. Avantageusement, la profondeur de la gorge circulaire est inférieure à 2mm. Avantageusement, la nervure annulaire prend appui sur le premier élément par une face transversale tournée vers le plan médian transversal. Dans ce cas, avantageusement la nervure annulaire prend appui sur un chanfrein du premier élément. Selon un mode de réalisation, la gorge circulaire est formée dans l’alésage du corps. Selon un autre mode de réalisation, la gorge circulaire est formée sur une surface cylindrique extérieure de la douille. Dans ce cas, la douille peut se prolonger de chaque côté après la surface cylindrique extérieure, par une partie cylindrique de plus petit diamètre. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur équipé d’un moteur thermique maintenu par des supports et par un système de maintien reprenant le couple de traction, remarquable en ce que ce système de maintien comporte l’une quelconque des caractéristiques précédentes. Avantageusement, le moteur thermique ne comprenant pas d’arbre d’équilibrage, comporte trois cylindres. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: présente un système de maintien suivant l’invention comprenant une biellette formant le corps ; est une vue de détail de l’alésage de la biellette recevant la douille ; est une vue de la douille équipée de son élastomère; est une vue en coupe axiale de la douille ; est une vue en coupe axiale d’une douille suivant une variante; et présente un système de maintien suivant l’invention comprenant un support formant le corps. La figure 1 présente un système de maintien comportant une biellette comprenant un corps 2 réalisé par un moulage d’un alliage d’aluminium, allongée suivant un axe X, comprenant d’un côté une première liaison élastique comportant une douille 4 d’axe Z’ parallèle à l’axe Z entourée par un élastomère de grand rayon 8 présentant une faible raideur, et de l’autre côté une deuxième liaison élastique comprenant une douille 10 d’axe Y entourée par un élastomère de petit rayon 12 présentant une forte raideur. Chaque face transversale d’extrémité des douilles 4, 10 possède des arrêtes radiales 6, facilitant l’accrochage sur la chape la recevant afin d’éviter des glissements. La deuxième liaison élastique comprenant sa douille 10 et son élastomère 12, est symétrique par rapport au plan transversal médian X-Z. Les figures 2 et 4 présentent l’alésage 20 du corps 2 de la deuxième liaison élastique, comportant une surface cylindrique avec un chanfrein d’entrée 18 d’environ 1mm, comprenant une gorge intérieure circulaire 22 centrée sur le plan transversal médian X-Z. La gorge circulaire 22 présentant une profondeur inférieure à 2mm, avantageusement d’environ 1mm, qui s’étend sur une longueur axiale inférieure à la moitié de la longueur de l’alésage 20, avantageusement sur environ le tiers de cette longueur. La gorge circulaire 22 comporte des bords inclinés à environ 45° par rapport au plan transversal. Les figures 3 et 4 présentent la douille métallique 10 comportant des surfaces radialement intérieure et extérieure cylindriques sur toute leur longueur, et sur chaque face d’extrémité les arêtes radiales 6. L’élastomère 12 comporte une surface radiale intérieure cylindrique collée sur la surface extérieure complète de la douille 10, et une surface radiale extérieure comportant un bossage annulaire central 24 s’ajustant dans la gorge circulaire 22. L’élastomère 12 comporte de chaque côté du bossage extérieur 24 un creux cylindrique 26 distant d’environ 1 à 2mm de l’alésage 20 du corps 2, puis une nervure annulaire 28 comprenant un diamètre extérieur supérieur à celui d’un chanfrein d’entrée 18 de l’alésage 20, et une face transversale tournée vers le plan médian X-Z qui est en appui élastique sur ce chanfrein d’entrée. On obtient lors du fonctionnement de la motorisation une possibilité d’oscillations de la douille 10 centrée sur le centre de cette douille O, autour des axes X et Z, représentées par les flèches F1 et F2. Lors de ces oscillations on a une faible compression de l’élastomère du bossage central 24 à cause de la petite distance de cette matière par rapport au plan médian X-Y, et une forte compression de l’élastomère des nervures annulaires 28 à cause de la grande distance D par rapport à ce plan formant un bras de levier qui va donner un couple de réaction élastique. On peut ainsi facilement en ajustant l’élasticité de l’élastomère et la section des nervures annulaires 28, calibrer la raideur du couple de réaction pour ces deux oscillations. La figure 5 présente l’alésage 20 du corps 2 formé par une surface cylindrique qui est continue sur toute sa longueur. La surface extérieure cylindrique 32 de la douille 10 comporte une gorge circulaire 22 centrée sur le plan transversal médian X-Z, présentant une profondeur d’environ 1 à 2mm, qui s’étend dans la direction axiale sur environ le tiers de la longueur de la douille. L’élastomère 12 comporte une surface radiale extérieure cylindrique collée sur l’alésage du corps 20, et une surface radiale intérieure comportant un bossage annulaire central 24 s’ajustant dans la gorge circulaire 22. L’élastomère 12 comporte axialement de chaque côté du bossage intérieur 24 un creux cylindrique 26 distant d’environ 1 à 2mm de la surface extérieure cylindrique de la douille 32, puis une nervure annulaire 28 comprenant une face tournée vers le plan médian X-Z, en appui élastique sur un chanfrein 18 du bord de cette surface cylindrique. La douille 10 se prolonge de chaque côté après la surface extérieure cylindrique 32, par une partie cylindrique de petit diamètre 34 comprenant à son extrémité les arêtes radiales 6. La biellette est avantageusement disposée dans un plan perpendiculaire à l’axe d’un groupe motopropulseur installé transversalement dans le véhicule, pour compenser le couple qu’il applique sur des arbres de roue. En particulier le groupe motopropulseur peut comporter un moteur à trois cylindres ne comprenant pas d’arbre d’équilibrage. La figure 6 présente un carter de groupe motopropulseur 30 comportant un alésage recevant un arbre de roue 32, fixé au berceau du véhicule 34 par un bras 36 comprenant une extrémité liée à ce berceau par une première liaison élastique 38 de faible raideur présentant un axe vertical. L’autre extrémité du bras 36 comporte une fourche 40 recevant un axe transversal 42 horizontal, pour un montage en chape recevant au milieu une liaison élastique de faible raideur disposée dans un corps 44 formant un support fixé rigidement sur le carter 30. Le corps 44 comporte un alésage horizontal recevant la douille métallique 10 par l’intermédiaire de l’élastomère 12, formant une liaison élastique similaire à celle présentée figure 1. On obtient de la même manière une liaison élastique entre le carter du groupe motopropulseur 30 et le bras 36 allongé dans un plan perpendiculaire à l’axe de l’alésage 32 recevant un arbre de roue appliquant un couple de réaction sur ce groupe motopropulseur, afin de s’opposer à ce couple. Système de maintien d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, comportant un corps (2, 44) présentant un alésage (20) recevant une douille axiale (10) maintenue par l'intermédiaire d'un élastomère (12), caractérisé en ce qu’une surface cylindrique de l'alésage du corps (20) ou du contour extérieur de la douille (10) formant un premier élément, présente une gorge circulaire (22) centrée autour d’un plan médian transversal (X-Z), recevant un bossage annulaire (24) de l’élastomère (12), cet élastomère (12) comprenant axialement de chaque côté du bossage annulaire (24) un creux (26) détaché du premier élément, puis une nervure annulaire (28) qui prend appui sur ce premier élément. Système de maintien selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge circulaire (22) présente une longueur axiale inférieure à la moitié de la longueur totale de l’élastomère (12). Système de maintien selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la profondeur de la gorge circulaire (22) est inférieure à 2mm. Système de maintien selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nervure annulaire (28) prend appui sur le premier élément par une face transversale tournée vers le plan médian transversal (X-Z). Système de maintien selon la revendication 4, caractérisé en ce que la nervure annulaire (28) prend appui sur un chanfrein (18) du premier élément. Système de maintien selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la gorge circulaire (22) étant formée sur une surface cylindrique extérieure (32) de la douille (10), cette douille (10) se prolonge de chaque côté après la surface cylindrique extérieure (32), par une partie cylindrique de plus petit diamètre (34). Véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur équipé d’un moteur thermique maintenu par des supports et par un système de maintien reprenant le couple de traction, caractérisé en ce que le système de maintien est selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur thermique ne comprenant pas d’arbre d’équilibrage, comporte trois cylindres.