Brevet FR3102105A1 — publié le 20210423

L’invention concerne une chaîne de transmission (1) pour véhicule automobile comportant un moteur électrique (2) et un mécanisme de réduction (3) agencé pour transmettre le couple moteur vers des roues du véhicule automobile ; le moteur électrique (2) comportant un rotor équipé d’un arbre de rotor (4), ledit arbre de rotor (4) étant accouplé en rotation à un arbre primaire (5) du mécanisme de réduction (3), la chaîne de transmission (1) comportant en outre un batteur inertiel (13), ledit batteur inertiel (13) comportant un élément de support (14), une masse d’inertie (15) qui est montée mobile en rotation autour d’un axe X par rapport à l’élément de support (14) et des organes élastiques (16) qui s’opposent à la rotation relative de la masse d’inertie (15) par rapport à l’élément de support (14) autour dudit axe X. Figure à publier : 1 Chaîne de transmission pour véhicule hybride ou électrique équipée d’un batteur inertiel L’invention se rapporte au domaine des chaînes de transmission pour véhicule automobile, et notamment pour véhicule électrique ou hybride, c’est-à dire comportant au moins un moteur électrique apte à assurer la propulsion du véhicule. Arrière-plan technologique Dans l’état de la technique, il est connu des chaînes de transmission comportant un moteur électrique apte à assurer la propulsion du véhicule et un mécanisme de réduction, tel qu’une boîte de vitesses, interposé dans le chemin de transmission de couple entre l’arbre du moteur électrique et les roues du véhicule. Il a été constaté par le demandeur que les moteurs électriques ne génèrent pas un couple constant et présentent des acyclismes, notamment provoqués par des défauts d’homogénéité dans la magnétisation des aimants du moteur électrique. Ces acyclismes génèrent des vibrations qui sont susceptibles de se transmettre à l’ensemble de la chaîne de transmission et aux roues du véhicule et d’engendrer ainsi des chocs, bruits et nuisances sonores, particulièrement indésirables. Ces acyclismes sont notamment susceptibles de générer des vibrations particulièrement critiques lorsque leur fréquence correspond à une fréquence de résonnance de la chaîne de transmission. Résumé Une idée à la base de l’invention consiste à proposer une chaine de transmission permettant de résoudre les inconvénients précités, c’est-à-dire permettant de filtrer de manière efficace les vibrations susceptibles d’être générées par le moteur électrique. Pour ce faire, l’invention propose une chaîne de transmission pour véhicule automobile comportant un moteur électrique et un mécanisme de réduction agencé pour transmettre le couple moteur vers des roues du véhicule automobile ; le moteur électrique comportant un rotor équipé d’un arbre de rotor, ledit arbre de rotor étant accouplé en rotation à un arbre primaire du mécanisme de réduction, la chaîne de transmission comportant en outre un batteur inertiel, ledit batteur inertiel comportant un élément de support, une masse d’inertie qui est montée mobile en rotation autour d’un axe X par rapport à l’élément de support et des organes élastiques qui s’opposent à la rotation relative de la masse d’inertie par rapport à l’élément de support autour dudit axe X. Ainsi, grâce au batteur inertiel, les vibrations sont limitées dans la chaîne de transmission, notamment autour d’une fréquence de résonnance de ladite chaîne de transmission. Selon d’autres modes de réalisation, la chaine de transmission peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-dessous. Selon un mode de réalisation, la fréquence de résonnance du batteur inertiel est comprise entre 1 et 20 Hz, et de préférence entre 4 et 10 Hz. Selon un mode de réalisation, la masse d’inertie comporte un moment d’inertie compris entre 0,001 et 0,010 kg.m 2 et plus précisément entre 0, 005 et 0, 006 kg.m 2 Selon un mode de réalisation, les organes élastiques sont configurés pour assurer une raideur angulaire comprise entre 0,01 et 0,70 Nm/°. Selon un mode de réalisation, le dispositif d’accouplement est un dispositif d’embrayage. Selon un mode de réalisation, le dispositif d’embrayage comporte un premier et un deuxième embrayages. Selon un mode de réalisation, le mécanisme de réduction est une boîte de vitesses. Selon un mode de réalisation, la boîte de vitesse comporte un premier et un deuxième arbres primaires et le dispositif d’embrayage comporte un premier et un deuxième embrayages respectivement destinés à accoupler l’arbre de rotor au premier et au deuxième arbres primaires. Selon un mode de réalisation, l’élément de support est positionné de manière à être entraîné en rotation lors de la transmission d’un couple de l’arbre de rotor vers les roues du véhicule, et avantageusement est entraîné en rotation à la même vitesse que l’arbre de rotor. Selon un mode de réalisation, l’élément de support est solidaire en rotation de l’arbre de rotor. Selon un mode de réalisation, l’arbre de rotor est accouplé en rotation à l’arbre primaire du mécanisme de réduction au moyen d’un dispositif d’accouplement. Selon un mode de réalisation, l’élément de support du batteur inertiel est monté sur le dispositif d’accouplement. Selon un mode de réalisation, lorsque le dispositif d’accouplement est un dispositif d’embrayage, l’élément de support du batteur inertiel est monté sur le mécanisme ou un disque d’embrayage du dispositif d’embrayage. Selon un mode de réalisation, l’élément de support du batteur inertiel est monté sur l’arbre primaire. Selon un mode de réalisation, l’élément de support est monté sur l’arbre de rotor. Selon un mode de réalisation, le batteur inertiel comporte un dispositif d’hystérésis. Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif d’hystérésis est configuré pour exercer un couple de frottement qui augmente lorsque l’angle de débattement de la masse d’inertie par rapport à l‘élément de support augmente. Selon un mode de réalisation, l’invention propose un véhicule automobile équipé d’une chaîne de transmission précitée. Breve description des figures . L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une représentation schématique d’une chaîne de transmission selon un premier mode de réalisation. La figure 2 est une représentation schématique d’une chaîne de transmission selon un deuxième mode de réalisation. La figure 3 est une représentation schématique d’une chaîne de transmission selon un troisième mode de réalisation. La figure 4 est une représentation schématique d’une chaîne de transmission selon un quatrième mode de réalisation. La figure 5 est une courbe caractéristique d’un batteur inertiel selon un mode de réalisation. La figure 6 est une courbe caractéristique d’un batteur inertiel selon un autre mode de réalisation. En relation avec la figure 1, on décrit ci-dessous une chaîne de transmission 1 d’un véhicule électrique selon un premier mode de réalisation. La chaîne de transmission 1 comporte, successivement, dans le chemin de transmission de couple, un moteur électrique 2, un mécanisme de réduction 3 et un différentiel, non représenté, apte à entraîner deux roues latéralement opposées du véhicule automobile. Le mécanisme de réduction 3 permet d’atteindre les niveaux de vitesse et de couple souhaités au niveau des roues du véhicule. Le moteur électrique 2 est par exemple un moteur électrique synchrone à aimants permanents. Le moteur électrique 2 comporte un stator et un rotor équipé d’un arbre de rotor 4. Le mécanisme de réduction 3 comporte au moins un arbre primaire 5 qui est couplé en rotation à l’arbre de rotor 4 par un dispositif d’accouplement 6. Le dispositif d’accouplement 6 peut notamment être un dispositif d’accouplement permanent ou un dispositif d’embrayage. Dans l’exemple de réalisation représenté, le dispositif d’accouplement 6 est un manchon cannelé qui coopère, d’une part, avec des cannelures, non illustrées, ménagées sur l’arbre de rotor 4 et, d’autre part, avec des cannelures, non illustrées, ménagées sur l‘arbre primaire 5. Le mécanisme de réduction 3 comporte, en outre, un arbre secondaire 7 et un arbre tertiaire 8. L’arbre tertiaire 8 est apte à être relié au différentiel qui est lui-même relié aux roues du véhicule. Les arbres primaire 5, secondaire 7 et tertiaire 8 sont disposés parallèlement les uns aux autres. L’arbre primaire 5 est équipé d’une roue dentée 9 qui engrène avec une première roue dentée 10 solidaire en rotation de l’arbre secondaire 7. L’arbre secondaire 7 comporte en outre une seconde roue dentée 11 qui engrène avec une roue dentée 11 solidaire en rotation de l’arbre tertiaire 8. Les nombres de dents des roues dentées 9, 10, 11, 12 sont telles que le mécanisme de réduction 3 permet de diminuer la vitesse de rotation de l’arbre primaire 5 vers l’arbre tertiaire 8 et permet, par conséquent, d’augmenter le couple. Selon une variante de réalisation non représentée, le mécanisme de réduction 3 est une boîte de vitesses présentant plusieurs rapports de réduction. Dans ce cas, la chaîne de transmission 1 comporte un dispositif d’embrayage configuré pour accoupler ou désaccoupler l’arbre de rotor 4 à l’arbre primaire 5 de la boîte de vitesses. Ainsi, un tel dispositif d’embrayage permet d’interrompre la transmission du couple lors d’un changement de rapport de vitesses. Selon une variante particulière, la boîte de vitesses comporte un premier arbre primaire et un deuxième arbre primaire, creux et entourant le premier arbre primaire. Chacun des premier et deuxième arbres primaires comporte une roue dentée engrenant avec une roue dentée de l’arbre secondaire. Dans ce cas, le dispositif d’embrayage comporte un premier et un deuxième embrayages qui sont respectivement aptes à accoupler l’arbre de rotor 4 au premier et au deuxième arbres primaires. Pour effectuer un changement de rapport, l’un des premier et deuxième embrayages est déplacé de sa position embrayée vers sa position débrayée alors que l’autre est déplacé de sa position débrayée vers sa position embrayée, si bien que le couple moteur est transféré progressivement de l’un à l’autre des premier et deuxième embrayages. Un tel dispositif d’embrayage permet donc de changer de rapport de vitesse, sans rupture de couple, c’est-à-dire en maintenant la transmission d'un couple moteur aux roues du véhicule. La chaîne de transmission 1 comporte également un batteur inertiel 13. Un tel batteur inertiel 13 comporte un système masse-ressort agissant parallèlement à la chaîne de transmission 1 du véhicule automobile. Le batteur inertiel 13 comporte un élément de support 14, une masse d’inertie 15, par exemple de forme annulaire, qui est montée mobile en rotation autour de l’axe X par rapport à l’élément de support 14 et des organes élastiques 16, tels que des ressorts. Les organes élastiques 16 sont disposés entre l’élément de support 14 et la masse d’inertie 15 et s’opposent à la rotation relative de la masse d’inertie 15 par rapport à l’élément de support 14 autour de l’axe X. A titre d’exemple, des structures de tels batteurs inertiels 13 sont décrites dans les documents FR3051029, FR3027985, FR2865516, FR2824374, WO11060752 et DE10201223751. Un tel batteur inertiel 13 permet de filtrer sélectivement les vibrations pour une plage de fréquence déterminée. Aussi, le moment d’inertie de la masse d’inertie 15 ainsi que la raideur de l’ensemble des organes élastiques 16 sont ajustés de telle sorte que la fréquence de résonnance du batteur inertiel 13 corresponde à la fréquence des vibrations à filtrer. La fréquence de résonnance du batteur inertiel 13 est, par exemple, comprise entre 1 et 20 Hz, plus particulièrement entre 4 et 10 Hz, par exemple de l’ordre de 6 à 8 Hz ce qui correspond plus particulièrement à une fréquence de résonance de la chaîne de transmission 1. La masse d’inertie 15 comporte, par exemple, un moment d’inertie compris entre 0,001 et 0,010 kg.m 2 et plus particulièrement entre 0,005 et 0,006 kg.m 2 . Un tel batteur inertiel 13 est ainsi particulièrement adapté pour être associé à un rotor présentant un moment d’inertie sensiblement 10 fois plus important, c’est-à-dire compris entre 0, 010 et 0, 100 kg.m 2 . Par ailleurs, l’organe élastique unique modélisant l’ensemble des organes élastiques 16 du batteur inertiel 13 présente, par exemple, une raideur angulaire comprise entre 0,01 et 0,70 Nm/°. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le batteur inertiel 13 est monté sur le dispositif d’accouplement 6 qui accouple l’arbre de rotor 4 et l’arbre primaire 5 du mécanisme de réduction 3. Ainsi, à titre d’exemple, lorsque le dispositif d’accouplement 6 est un manchon, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 est monté sur ledit manchon. Lorsque le dispositif d’accouplement 6 est un dispositif d’embrayage, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 peut notamment être monté sur le mécanisme du dispositif d’embrayage ou sur un disque de friction dudit embrayage. Les figures 2, 3 et 4 représentent des chaînes de transmission selon d’autres modes de réalisation. Ces modes de réalisation diffèrent du mode de réalisation décrit ci-dessus par la position du batteur inertiel 13. Notons que, dans tous les modes de réalisation illustrés, le batteur inertiel 13 est associé soit directement à l’arbre de rotor 4, soit à un élément de la chaîne de transmission qui est lié audit arbre de rotor 4 sans rapport de réduction. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 est monté sur l’arbre de rotor 4. Sur la figure 2, le batteur inertiel 13 est fixé sur l’arbre de rotor 4 à une extrémité dudit arbre 4 qui est opposée à celle accouplée à l’arbre primaire 5 du mécanisme de réduction 3. Dans les modes de réalisations des figures 2 et 3, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 est monté sur l’arbre primaire 5. Dans le mode de réalisation de la figure 3, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 est disposé entre les deux paliers supportant l’arbre primaire 5 tandis que, dans le mode de réalisation de la figure 4, l’élément de support 14 du batteur inertiel 13 est disposé à une extrémité de l’arbre primaire 5 qui est opposée à celle accouplée à l’arbre de rotor 4. Selon des variantes de réalisation, le batteur inertiel 13 comporte un dispositif d’hystérésis, non représenté. Un dispositif d’hystérésis est configuré pour exercer un couple résistant de frottement lors d’une rotation relative entre la masse d’inertie 15 et l’élément de support 14, ce qui permet de dissiper par frottement une partie de l’énergie accumulée dans les organes élastiques 16. La figure 5 illustre un courbe représentant le couple transitant par le batteur inertiel 13 en fonction de l’angle de débattement de la masse d’inertie 15 par rapport à l’élément de support 14. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le dispositif d’hystérésis exerce un couple de frottement qui varie en fonction de l’angle de débattement, et plus particulièrement qui augmente lorsque le débattement de la masse d’inertie par rapport à sa position de repos augmente. Dans cette variante de réalisation, la courbe représentant le couple de frottement en fonction de l’angle de débattement est une fonction linéaire. En d’autres termes, le couple de frottement évolue proportionnellement à l’angle de débattement. A titre d’exemple, la structure d’un dispositif d’hystérésis permettant d’obtenir un tel couple de frottement est décrit dans la demande WO11060752. La figure 6 illustre une courbe représentant le couple transitant par le batteur inertiel en fonction de l’angle de débattement de la masse d’inertie par rapport à l’élément de support selon un autre mode de réalisation. Le dispositif d’hystérésis exerce également un couple de frottement qui varie en fonction de l’angle de débattement et plus particulièrement qui augmente. Toutefois, dans ce mode de réalisation, le couple de frottement augmente par paliers. Pour ce faire, le dispositif d’hystérésis comporte des premiers moyens d’hystérésis qui exercent un couple de frottement constant quel que soit l’angle de débattement et des deuxièmes moyens d’hystérésis à activation conditionnelle qui n’exercent un couple de frottement que pour certaines positions relatives. En particulier, les deuxièmes moyens d’hystérésis à activation conditionnelle n’exercent un couple de frottement que, dans un sens, c’est-à-dire lorsque le débattement augmente et qu’à partir d’un angle seuil. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication. Chaîne de transmission (1) pour véhicule automobile comportant un moteur électrique (2) et un mécanisme de réduction (3) agencé pour transmettre le couple moteur vers des roues du véhicule automobile ; le moteur électrique (2) comportant un rotor équipé d’un arbre de rotor (4), ledit arbre de rotor (4) étant accouplé en rotation à un arbre primaire (5) du mécanisme de réduction (3), la chaîne de transmission (1) comportant en outre un batteur inertiel (13), ledit batteur inertiel (13) comportant un élément de support (14), une masse d’inertie (15) qui est montée mobile en rotation autour d’un axe X par rapport à l’élément de support (14) et des organes élastiques (16) qui s’opposent à la rotation relative de la masse d’inertie (15) par rapport à l’élément de support (14) autour du dit axe X. Chaîne de transmission (1) selon la revendication 1, dans laquelle la fréquence de résonnance du batteur inertiel (13) est comprise entre 1 et 20 Hz. Chaîne de transmission (1) selon la revendication 2, dans laquelle la fréquence de résonnance du batteur inertiel (13) est comprise entre 4 et 10 Hz. Chaîne de transmission (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la masse d’inertie (15) comporte un moment d’inertie compris entre 0, 001 et 0, 010 kg.m 2 . Chaîne de transmission (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la masse d’inertie (15) comporte un moment d’inertie compris entre 0, 005 et 0, 006 kg.m 2 . Chaine de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle l’arbre de rotor (4) est accouplé en rotation à l’arbre primaire (5) du mécanisme de réduction (3) au moyen d’un dispositif d’accouplement (6), l’élément de support (14) du batteur inertiel (13) étant monté sur ledit dispositif d’accouplement (6). Chaine de transmission selon la revendication 1 à 6, dans laquelle l’élément de support (14) du batteur inertiel (13) est monté sur l’arbre de rotor (4). Chaine de transmission selon la revendication 1 à 6, dans laquelle l’élément de support (14) du batteur inertiel (13) est monté sur l’arbre primaire (5). Chaîne de transmission (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le batteur inertiel (13) comporte un dispositif d’hystérésis. Véhicule automobile équipé d’une chaîne de transmission (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.