Brevet FR3108885A1 — publié le 20211008

Système d'aide à l'assemblage d’un premier élément de carter (32) sur un second élément de carter (36) adjacent appartenant à un groupe motopropulseur (10),système comportant au moins une pige (40) de pré-centrage qui comporte : - un tronçon arrière (39) de montage et un tronçon avant (43) de pré-centrage dans un trou axial (44) de pré-centrage du second élément de carter (36), caractérisé en ce que chaque pige (40) de centrage comporte un tronçon intermédiaire (42) dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre extérieur du tronçon avant (43) de pré-centrage et qui, à l’issue de la course axiale de pré-centrage, s’étend axialement à travers le trou axial (44) de pré-centrage Figure pour l'abrégé : 2 SYSTEME D’AIDE A L’ASSEMBLAGE DE DEUX COMPOSANTS D’UN GROUPE MOTOPROPULSEUR ELECTRIQUE ET PIGE DE PRE-CENTRAGE POUR UN TEL SYSTEME Domaine technique de l’invention L’invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile, notamment du type qui comporte une machine électrique et un mécanisme de transmission - tel que par exemple un mécanisme réducteur différentiel – qui sont adjacents et accouplés axialement. L’invention concerne un système d’aide à l’assemblage de ces deux composants qui sont accouplés axialement au moyen d’un ensemble de vis axiales de fixation. L’invention concerne notamment une nouvelle conception d’une pige de pré-centrage appartenant à un tel système d’aide à l’assemblage. Arrière-plan technique Pour réaliser un accouplement des deux composants du groupe motopropulseur, et notamment afin de réaliser un alignement axial satisfaisant, il est connu de centrer - l’un par rapport à l’autre - un premier élément de carter de la machine électrique et un second élément de carter du mécanisme de transmission en utilisant un système d’aide à l’assemblage. Une telle architecture dite de « centrage par les carters » qui est illustrée à la figure 7 met en œuvre au moins deux pions axiaux de centrage dont chacun comporte : - un tronçon de fixation qui est fixé dans un perçage axial de fixation d’un des deux éléments de carter, par exemple de la machine électrique ; - et un tronçon de centrage qui, selon une course axiale de centrage, permet son centrage dans un perçage axial de centrage de l’autre des deux éléments de carter. La précision de centrage obtenue à l’aide de tels pions de centrage est de l’ordre du dixième de millimètre afin de garantir l’alignement axial entre par exemple un arbre primaire du mécanisme de transmission et le rotor de la machine électrique. Afin de faciliter les opérations d’assemblage et de centrage en assurant un pré-centrage préalable des deux éléments de carter, il est connu de faire appel à un système d’aide à l’assemblage comportant au moins une pige de pré-centrage qui comporte un tronçon arrière de montage qui est logé dans un logement axial de montage du premier élément de carter, et un tronçon avant de pré-centrage qui permet le pré-centrage dans un trou axial de pré-centrage du second élément de carter, selon une course axiale de pré-centrage. La mise en œuvre des piges de pré-centrage permet d’obtenir un pré-centrage relatif des deux éléments de carter avec une précision de l’ordre du millimètre. Ainsi, à la fin de la course axiale de pré-centrage par rapprochement axial relatif du premier élément de carter par rapport au second élément de carter, le tronçon de centrage de chaque pion de centrage arrive en principe en étant positionné en face de son perçage axial associé de centrage. Enfin, après les opérations de centrage et d’assemblage, à l’issue desquelles des faces radiales adjacentes des deux éléments de carter sont jointives, l’accouplement est complété par les opérations de vissage et de serrage des vis de fixation. A l’issue de la course de pré centrage, notamment du fait des dispersions dimensionnelles d’usinage des logements de montage des piges de pré-centrage, on constate en pratique que les pions de centrage sont désaxés par rapport à leurs perçages axiaux de centrage associés. Il est alors difficile, voire impossible, de réaliser la course finale de centrage car les extrémités libres des tronçons de centrage viennent en butée contre des portions en vis-à-vis du carter correspondant. Une telle situation est illustrée à la figure 7. Pour permettre aux pions centrage de pénétrer dans leurs perçages axiaux de centrage respectifs, il est fréquent que les opérateurs donnent des coups de maillet. Toutefois, une telle pratique est absolument à proscrire pour garantir l’intégrité du système, et éviter de mettre des composants en contrainte. On aboutit ainsi à des situations dans lesquelles le centrage du mécanisme de transmission par rapport à la machine électrique est fortement hyperstatique, et dans lesquelles l’alignement vers lequel tendent les pions de centrage n’est pas le même que celui vers lequel tendent les piges de pré-centrage. L’invention vise à proposer une solution à ce problème d’assemblage en réduisant l’hyperstatisme de l’assemblage. L’invention propose un système d’aide à l’assemblage d’un premier élément de carter sur un second élément de carter adjacent appartenant à un groupe motopropulseur qui est réalisé par rapprochement axial relatif du premier élément de carter par rapport au second élément de carter, le système comportant au moins une pige de pré-centrage qui comporte : - un tronçon arrière de montage qui est logé dans un logement axial de montage du premier élément de carter ; - et un tronçon avant de pré-centrage qui permet le pré-centrage dans un trou axial de pré-centrage du second élément de carter, selon une course axiale de pré-centrage, caractérisé en ce que chaque pige de centrage comporte un tronçon intermédiaire dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre extérieur du tronçon avant de pré-centrage et qui, à l’issue de la course axiale de pré-centrage, s’étend axialement à travers le trou axial de pré-centrage. Selon d’autres caractéristiques du système d’aide : - il comporte au moins un pion de centrage qui comporte : -- un tronçon de fixation qui est fixé dans un perçage axial de fixation d’un des deux éléments de carter ; -- et un tronçon de centrage qui permet le centrage dans un perçage axial de centrage de l’autre des deux éléments de carter, selon une course axiale de centrage ; - le premier élément de carter comporte une première couronne périphérique de fixation qui est délimitée axialement par une première face radiale d’accouplement et dans laquelle est formé au moins un logement axial de montage dans lequel est logé le tronçon arrière de montage d’une pige de pré-centrage, et le second élément de carter comporte une seconde couronne périphérique de fixation qui est délimitée axialement par une seconde face radiale d’accouplement adjacente à la première face radiale d’accouplement, et dans laquelle est formé au moins un trou axial de pré-centrage dans lequel est reçu tronçon avant de pré-centrage de ladite pige de pré-centrage ; - la première couronne périphérique de fixation, la seconde couronne de fixation respectivement, comporte au moins un perçage axial de fixation dans lequel est fixé le tronçon de fixation d’un pion de centrage, et la seconde couronne périphérique de fixation, la première couronne de fixation respectivement, comporte au moins un perçage axial de centrage dans lequel est reçu le tronçon de centrage dudit pion de centrage ; - en position assemblée de la première couronne de fixation sur la seconde couronne de fixation, la première face radiale d’accouplement et la seconde face radiale d’accouplement sont jointives ; - le système d’aide comporte deux piges opposées de pré-centrage dont : -- une première pige de pré-centrage dont le tronçon arrière de montage est logé dans un logement axial de montage du premier élément de carter ; -- et une seconde pige de pré-centrage dont le tronçon arrière de montage est logé dans un logement axial de montage du second élément de carter ; - le tronçon intermédiaire de chaque pige de pré-centrage s’étend axialement vers l’avant à partir du tronçon arrière de montage. L’invention propose aussi un groupe motopropulseur de véhicule automobile qui comporte : - une machine électrique comportant un premier élément de carter ; - et un mécanisme de transmission adjacent axialement qui comporte un second élément de carter et qui est accouplé au premier élément de carter, caractérisé en ce que l’assemblage du premier élément de carter sur le second élément de carter est réalisé en utilisant un système d’aide à l’assemblage selon l’invention, et en ce que l’accouplement du premier élément de carter sur le second élément de carter est réalisé au moyen d’un ensemble de vis axiales de fixation du premier élément de carter sur le second élément de carter préalablement assemblés. L’invention propose encore une pige de pré-centrage, notamment pour l'assemblage d’un premier élément de carter sur un second élément de carter d’un groupe motopropulseur, qui comporte un tronçon arrière de montage et un tronçon avant de pré-centrage, caractérisée en ce qu’elle comporte un tronçon intermédiaire dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre extérieur du tronçon avant de pré-centrage. Le tronçon intermédiaire s’étend axialement vers l’avant à partir du tronçon arrière de montage. Brève descriptions des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 est une vue schématique en section par un plan axial d’un exemple de réalisation d’un Groupe motopropulseur électrique ; – la figure 2 est une vue schématique qui, à sa partie de droite, illustre en section par un plan axial le carter de la machine électrique et le carter du réducteur différentiel accouplés au moyen d’un système d’aide à l’assemblage selon l’invention et qui, à sa partie de gauche, illustre en vue axiale en bout le carter du réacteur de différentiel ; – la figure 3 est une vue schématique en section axiale qui illustre les principaux composants du système d’aide à l’assemblage de la figure 2 et sur laquelle les deux carters sont représentés dans une première position axiale correspondant au début de la course axiale de pré-centrage ; – la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 sur laquelle les deux carters sont représentés dans une deuxième position axiale correspondant à la fin de la course axiale de pré-centrage et au début de la course axiale de centrage ; – la figure 5 est une est une vue analogue à celle de la figure 4 sur laquelle les deux carters sont représentés dans leur position axiale d’accouplement correspondant à la fin de la course axiale de centrage, et après leur serrage axial au moyen des vis de fixation ; – la figure 6 est une vue à grande échelle de la partie inférieure de la figure 5 ; – la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 4 sur laquelle l’assemblage des deux carters est réalisé au moyen d’un système d’aide à l’assemblage selon l’état de la technique. Description détaillée de l'invention Description du mode de réalisation selon l’invention Pour la description de l'invention et la compréhension des revendications, on adoptera à titre non limitatif une orientation axiale selon un axe longitudinal L qui correspond à l’axe central du groupe motopropulseur électrique illustré à la figure 1 et qui est orienté axialement de la gauche vers la droite. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. Successivement de gauche à droite, le GMPE 10 représenté à la figure 1 comporte un carter 12 de fermeture du mécanisme de transmission, un carter 14 de réducteur différentiel, un carter 16 de machine électrique, et un autre carter 18 de fermeture de la machine électrique. Les quatre carters ou éléments de carter 12 à 18 sont alignés axialement et sont fixés deux à deux par des jeux de vis de fixation. Ici, et à titre non limitatif, les quatre carters logent successivement : - un arbre primaire creux 20 qui est monté tournant par rapport au carter de fermeture 12 et au carter réducteur de différentiel 14 au moyen de roulements 22 et 24 ; - et le rotor 26 qui est monté tournant par rapport au carter 16 de machine électrique et au carter 18 de fermeture 18 au moyen de roulements 28 et 30. Entre les roulements 24 et 28, le carter 14 de réducteur différentiel comporte une couronne interne qui peut porter une bague d’étanchéité (Non représenté) dont les lèvres d’étanchéité coopèrent avec la portée lisse en vis-à-vis de l’arbre du rotor 26. La mise en œuvre du système d’aide à l’assemblage selon l’invention est mis en œuvre pour l’assemblage et la fixation du carter de machine électrique 16 (Qui est le premier élément de carter au sens de l’invention) et du carter réducteur de différentiel 14 (Qui est le second élément de carter au sens de l’invention) réalisé dans la zone entourée par le cadre « C ». A son extrémité axiale de gauche, le carter de machine électrique 16 comporte une couronne périphérique 32 qui est délimitée axialement par deux faces radiales de gauche 31 et de droite 33. A son extrémité axiale de droite, le carter réducteur de différentiel 14 comporte une couronne périphérique 36 qui est délimitée axialement par deux faces radiales de gauche 37 et de droite 35. Dans la position accouplée des deux carters 14 et 16, les deux faces radiales adjacentes 31 et 35 sont jointives et s’étendent dans un plan radial « P » qui constitue le plan de joint entre les deux carters 16 et 14. Comme on peut le voir aux figures 2 à 6, les moyens d’assemblage et de fixation des deux couronnes périphériques 32 et 36 comportent ici : - deux piges axiales 40 de pré-centrage ; - deux pions axiaux de centrage 46 ; - et un jeu de quatre vis axiales de fixation 52. Chaque pige axiale 40 de pré-centrage comporte un tronçon axial arrière de montage 39 qui est logé dans un logement axial de montage 41 associé d’une couronne périphérique, 32, 36. Chaque pige axiale 40 de pré-centrage comporte un tronçon axial avant de pré-centrage 43 qui est reçu en coulissement axial dans un trou axial de pré-centrage 44 associé d’une couronne périphérique, 32, 36. Chaque pion axial 46 de centrage comporte un tronçon axial de fixation 45 qui est fixé dans un perçage axial de fixation 47 associé de la couronne périphérique 32. Chaque pion axial 46 de centrage comporte un tronçon axial de centrage 48 qui est reçu dans un perçage axial de centrage 49 associé de la couronne périphérique 34. Chaque vis de fixation 52 est reçue axialement à travers un trou 51 de la couronne périphérique 32 et sa tige filetée 53 est vissée dans un trou taraudé 54 de la couronne périphérique 34. Conformément à l’invention, chaque pige axiale 40 de pré-centrage comporte un tronçon axial 42 intermédiaire entre son tronçon arrière de montage 39 et son tronçon avant de pré-centrage 43 dont le diamètre extérieur D42 est inférieur au diamètre extérieur D43 du tronçon avant de centrage 43 et qui, à l’issue de la course axiale de pré-centrage, s’étend axialement à travers le trou axial associé 44 de pré-centrage. Le tronçon intermédiaire 42 de chaque pige de pré-centrage 40 s’étend axialement vers l’avant à partir du tronçon arrière 39 de montage. En position montée de chaque pige de pré-centrage 40, son tronçon arrière de montage 39 est logé axialement dans son logement axial de montage 41 associé. Comme on peut le voir à la figure 4 ainsi qu’en détail à la figure 6, la longueur axiale L42 du tronçon intermédiaire 42 est au moins égale à la somme : - de l’épaisseur axiale E32 de la couronne périphérique 32 séparant ses deux faces radiales opposées 31 et 33 ; - et de la longueur L48 du tronçon de centrage de chaque pion de centrage 46 qui s’étend axialement vers l’extérieur depuis la face radiale 31 de la couronne périphérique 32. Ainsi, comme on peut le voir à la figure 4, lorsque la face d’extrémité libre 50 du tronçon de centrage 48 de chaque pion de centrage 46 arrive au contact de la couronne périphérique 36, c’est une portion du tronçon intermédiaire 42 de chaque pige de pré-centrage 40 qui est reçu dans son trou axial de pré-centrage associé 44, avec jeu radial J sensiblement égal à la moitié de la différence entre le diamètre extérieur D42 du tronçon intermédiaire 42 et le diamètre intérieur D44 du trou axial de pré-centrage associé 44. Dans cette position de fin de course de pré-centrage, et grâce au jeu radial J, il existe une possibilité de déplacement relatif entre les deux couronnes périphériques 3é et 36, et donc des pions de centrage 46 par rapport aux trous axiaux de centrage 54 en vis-à-vis. Cette possibilité permet alors de supprimer l’hyperstatisme et de rattraper les défauts d’alignement, et de faire pénétrer chaque tronçon axial de centrage 45 dans son trou axial associé de centrage 54, sans contraintes supplémentaires, Description du mode de réalisation selon l’état de la technique On a représenté à la figure 7 la conception selon l’état de la technique dans laquelle les piges 40 de pré-centrage sont dépourvues d’un tronçon intermédiaire de diamètre réduit, c’est-à-dire que chacune comporte seulement un tronçon axial arrière de montage 39 et un tronçon avant 43 de pré-centrage. Ainsi, dans la position illustrée à la figure 7 qui correspond à la position illustrée à la figure 4, lorsque la face d’extrémité libre 50 du tronçon de centrage 48 de chaque pion de centrage 46 arrive au contact de la couronne périphérique 36, c’est une portion du tronçon avant de pré-centrage de chaque pige de pré-centrage 40 qui est reçue dans son trou axial de pré centrage associé 44, sans quasiment aucun jeu radial. Il n’est alors pas possible de rattraper d’éventuels défauts d’alignement tels que mentionnés en préambule. Variantes L’invention n’est pas limitée à l’accouplement d’une machine électrique avec un composant de transmission d’un groupe motopropulseur électrique. Elle peut notamment être utilisée pour l’accouplement de toute paire d’éléments de carters adjacents dans un groupe motopropulseur, avec ou sans machine électrique. Le nombre et l’agencement des piges de pré-centrage et des pions de centrage peuvent varier. Par exemple, les logements 41 de montage des piges de pré-centrage peuvent appartenir à un même élément de carter et, inversement, les trous axiaux de fixation des pions de centrage 46 peuvent appartenir à plusieurs éléments de carter. En fonction des contraintes de conception et industrielles, les piges 40 de pré-centrage peuvent rester à demeure après accouplement, ou bien être démontées. Système d'aide à l'assemblage d’un premier élément de carter (16) sur un second élément de carter (14) adjacent appartenant à un groupe motopropulseur (10) qui est réalisé par rapprochement axial relatif du premier élément de carter (16) par rapport au second élément de carter (14), le système comportant au moins une pige (40) de pré-centrage qui comporte : - un tronçon arrière (39) de montage qui est logé dans un logement (41) axial de montage du premier élément de carter (16) ; - et un tronçon avant (43) de pré-centrage qui permet le pré-centrage dans un trou axial (44) de pré-centrage du second élément de carter (14), selon une course axiale de pré-centrage, caractérisé en ce que chaque pige (40) de centrage comporte un tronçon intermédiaire (42) dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre extérieur du tronçon avant (43) de pré-centrage et qui, à l’issue de la course axiale de pré-centrage, s’étend axialement à travers le trou axial (44) de pré-centrage. Système d’aide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un pion de centrage qui comporte : - un tronçon de fixation (45) qui est fixé dans un perçage (47) axial de fixation d’un des deux éléments de carter (16, 14) ; - et un tronçon de centrage (48) qui permet le centrage dans un perçage (54) axial de centrage de l’autre des deux éléments de carter, selon une course axiale de centrage. Système d’aide selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que : - le premier élément de carter (16) comporte une première couronne (32) périphérique de fixation qui est délimitée axialement par une première face radiale (31) d’accouplement et dans laquelle est formé au moins un logement (41) axial de montage dans lequel est logé le tronçon arrière de montage (39) d’une pige (40) de pré-centrage ; - le second élément de carter (14) comporte une seconde couronne périphérique (36) de fixation qui est délimitée axialement par une seconde face radiale (35) d’accouplement adjacente à la première face radiale (31) d’accouplement, et dans laquelle est formé au moins un trou axial (44) de pré-centrage dans lequel est reçu tronçon avant (43) de pré-centrage de ladite pige (40) de pré-centrage. Système d’aide selon la revendication 3 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que : - la première couronne (32) périphérique de fixation, la seconde couronne (36) de fixation respectivement, comporte au moins un perçage (47) axial de fixation (45) dans lequel est fixé le tronçon de fixation (45) d’un pion (46) de centrage ; - la seconde couronne périphérique (36) de fixation, la première couronne (32) de fixation respectivement, comporte au moins un perçage (54) axial de centrage dans lequel est reçu le tronçon de centrage (48) dudit pion (46) de centrage. Système d’aide selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que, en position assemblée de la première couronne (32) de fixation sur la seconde couronne (36) de fixation, la première face radiale (31) d’accouplement et la seconde face radiale (35) d’accouplement sont jointives. Système d’aide selon la revendication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte deux piges opposées (40) de pré-centrage dont : - une première pige (40) de pré-centrage dont le tronçon arrière de montage (39) est logé dans un logement (41) axial de montage du premier élément de carter (16) ; - et une seconde pige (40) de pré-centrage dont le tronçon arrière de montage (39) est logé dans un logement (41) axial de montage du second élément de carter (14). Système d’aide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon intermédiaire (42) de chaque pige (40) de pré-centrage s’étend axialement vers l’avant à partir du tronçon arrière de montage (39). Groupe motopropulseur de véhicule automobile qui comporte : - une machine électrique comportant un premier élément de carter (16) ; - et un mécanisme de transmission adjacent axialement qui comporte un second élément de carter (14) et qui est accouplé au premier élément de carter (16), caractérisé en ce que l’assemblage du premier élément de carter (16) sur le second élément de carter (14) est réalisé en utilisant un système d’aide à l’assemblage selon l’une quelconque des revendications précédentes, et en ce que l’accouplement du premier élément de carter (16) sur le second élément de carter (14) est réalisé au moyen d’un ensemble de vis axiales (52) de fixation du premier élément de carter (16) sur le second élément de carter (14) préalablement assemblés. Pige (40) de pré-centrage, notamment pour l'assemblage d’un premier élément de carter (16) sur un second élément de carter (14) d’un groupe motopropulseur (10), qui comporte un tronçon arrière (39) de montage et un tronçon avant (43) de pré-centrage, caractérisée en ce qu’elle comporte un tronçon intermédiaire ( 42) dont le diamètre extérieur (D42) est inférieur au diamètre extérieur (D43) du tronçon avant (43) de pré-centrage. Pige (40) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le tronçon intermédiaire (42) s’étend axialement vers l’avant à partir du tronçon arrière de montage (39).