Brevet FR3126201A1 — publié le 20230224

L'invention porte sur un dispositif de suspension (16) comportant: - une première cale de fixation (21.1), - une deuxième cale de fixation (21.2), - une barre anti-torsion (33) ayant une première extrémité fixée à la première cale de fixation (21.1) et une deuxième extrémité fixée à la deuxième cale de fixation (21.2), - ladite machine électrique (12) et ledit réducteur de vitesse (13) comportant chacun un carter ayant au moins une patte de guidage (37.1, 37.2) munie d’une ouverture traversante (38.1, 38.2), - ladite barre anti-torsion (33) passant à l’intérieur de l’ouverture traversante (38.1) de la patte de guidage (37.1) de la machine électrique (12) et de l'ouverture traversante (38.2) de la patte de guidage (37.2) du réducteur de vitesse (13), de sorte que la barre anti-torsion (33) assure une liaison mécanique entre ladite machine électrique tournante (12) et ledit réducteur de vitesse (13). Figure 3a DISPOSITIF DE SUSPENSION D'UN GROUPE ÉLECTROMOTEUR DE VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention porte sur un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur de véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les véhicules automobiles de type électrique ou les véhicules automobile de type hybride. Comme on peut le voir sur les figures 1a et 1b, un groupe électromoteur 10 situé entre deux roues 11.1, 11.2 est formé par une machine électrique tournante 12 accouplée à un réducteur de vitesse 13. Le réducteur de vitesse 13 permet de transposer la vitesse de rotation très élevée de la machine électrique 12 en une vitesse de rotation compatible avec la vitesse des roues 11.1, 11.2 du véhicule automobile. Un onduleur électrique 15 assure la transformation d’une tension continue issue d’une batterie du véhicule en une tension alternative injectée dans les phases de la machine électrique 12 lorsque cette dernière fonctionne dans un mode moteur. L’onduleur 15 est également apte à redresser une tension alternative générée par les phases en une tension continue destinée à recharger la batterie lorsque la machine électrique 12 fonctionne dans un mode alternateur. Dans une architecture dite de type "splittée", le réducteur de vitesse 13 comporte deux carters assemblés entre eux dans lesquels sont intégrés des pignons, des paliers ainsi que des roulements du réducteur de vitesse 13. Cet ensemble est ensuite rapporté à fixation, généralement par vissage, sur la machine électrique 12 au niveau d’une interface prévue à cet effet. Dans une architecture dite de type "3 en 1", un des carters du réducteur de vitesse 13 est intégré au carter principal de la machine électrique 12, l’autre étant rapporté sur celui-ci. De ce fait, l’interface vissée entre le premier carter du réducteur de vitesse 13 et la machine électrique 12 est supprimée. Un dispositif de suspension 16 assure une liaison mécanique entre le groupe électromoteur 10 et une structure du véhicule 17 tout en filtrant les vibrations générées par le fonctionnement du groupe électromoteur 10. A cet effet, le dispositif de suspension 16 comporte deux cales de fixation inférieures 18.1, 18.2 fixées sur un berceau 20 et deux cales de fixation supérieures 21.1, 21.2 reliées chacune à un brancard 22.1, 22.2 du véhicule. Comme on peut le voir sur la , une cale de fixation 18.1, 18.2, 21.1, 21.2 comporte un corps principal 24 fixé sur un élément structurel (brancard 22.1, 22.2 ou berceau 20) par l’intermédiaire d'organes de fixation, tels que des vis, insérés dans des trous de fixation 25 correspondants. Un élément de découplage 26 inséré dans ce corps principal 24 est muni centralement d'un insert 27. L'élément de découplage est réalisé dans un matériau élastique, notamment un matériau élastomère ou un matériau en caoutchouc. Un organe de fixation 30, tel qu'une vis, passe au travers de cet insert 27 (cf. ), et vient s’interfacer sur un bossage 31.1, 31.2, 31.3, 31.4 correspondant aménagé sur le carter de la machine électrique 12 et sur un carter du réducteur de vitesse 13. Un arbre primaire de la machine électrique 12 est généralement accouplé avec un arbre primaire du réducteur de vitesse 13 par l'intermédiaire d'une liaison cannelée, avec ou sans manchon. En fonctionnement conventionnel, il a été observé un phénomène dit de "bending" qui se caractérise par une torsion de l’assemblage machine électrique 12-réducteur de vitesse 13. Cette torsion se transmet par voie solidienne au niveau des deux arbres primaires, de leur liaison cannelée, ainsi que des différents roulements assurant leur guidage. Ce phénomène est susceptible de générer des vibrations et des nuisances sonores. L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un ensemble pour véhicule automobile comprenant: - un groupe électromoteur comportant une machine électrique tournante et un réducteur de vitesse, - une structure de véhicule comportant un premier élément structurel et un deuxième élément structurel, - un dispositif de suspension assurant une liaison mécanique entre d’une part le groupe électromoteur et d’autre part le premier élément structurel et le deuxième élément structurel, - ledit dispositif de suspension comportant: - une première cale de fixation fixée sur ledit premier élément structurel, - une deuxième cale de fixation fixée sur ledit deuxième élément structurel, - une barre anti-torsion ayant une première extrémité fixée à la première cale de fixation et une deuxième extrémité fixée à la deuxième cale de fixation, - ladite machine électrique et ledit réducteur de vitesse comportant chacun un carter ayant au moins une patte de guidage munie d’une ouverture traversante, - ladite barre anti-torsion passant à l’intérieur de l’ouverture traversante de la patte de guidage de la machine électrique et de l'ouverture traversante de la patte de guidage du réducteur de vitesse, de sorte que la barre anti-torsion assure une liaison mécanique entre ladite machine électrique tournante et ledit réducteur de vitesse. L’invention permet ainsi grâce à la barre anti-torsion de rigidifier la liaison mécanique entre la machine électrique tournante et le réducteur de vitesse pour éviter le phénomène de "bending" lors du fonctionnement du groupe électromoteur. L'invention permet en outre de réduire des émissivités acoustiques afin d'améliorer la prestation acoustique du groupe électromoteur. L'invention présente également un caractère économique du fait de la mutualisation des fonctions d'assemblage sur la caisse et de liaison entre les éléments du groupe électromoteur. Selon une réalisation de l'invention, la première cale de fixation et la deuxième cale de fixation comportent chacune un élément de découplage réalisé dans un matériau élastique, notamment un matériau élastomère ou un matériau en caoutchouc. Selon une réalisation de l'invention, une cale de fixation est fixée à la barre anti-torsion au moyen d'un organe de fixation correspondant. Selon une réalisation de l'invention, un palier de découplage est disposé entre une périphérie externe de la barre anti-torsion et une périphérie interne d'une ouverture d'une patte de guidage correspondante. Selon une réalisation de l'invention, la barre anti-torsion comporte un méplat dans lequel est ménagé au moins un taraudage pour assurer une fixation au moins partielle d'un organe du groupe électromoteur. Selon une réalisation de l'invention, l'organe du groupe électromoteur est un onduleur électrique. Selon une réalisation de l'invention, les pattes de guidage comportent des moyens de protection de façon à pouvoir présenter une fonction d'anneaux d’élingage. Selon une réalisation de l'invention, la machine électrique et/ou le réducteur de vitesse comporte un nombre quelconque de pattes de guidage de la barre anti-torsion. Selon une réalisation de l'invention, les éléments structurels sont des brancards d'un véhicule automobile. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un ensemble tel que précédemment défini. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. La , déjà décrite, est une vue en coupe de face d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon l'état de la technique; La , déjà décrite, est une vue en perspective d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon l'état de la technique; La , déjà décrite, est une vue en perspective détaillée d'une cale de fixation d'un dispositif de suspension; La est une vue en coupe de face d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon la présente invention; La est une vue en perspective d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon la présente invention; La est une vue en perspective d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon la présente invention illustrant la fixation d'un onduleur électrique sur une barre anti-torsion; La est une vue en perspective d'une barre anti-torsion utilisée avec un dispositif de suspension de groupe électromoteur selon la présente invention; La est une vue en coupe de face d'une première variante de réalisation d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon la présente invention; La est une vue en coupe de face d'une deuxième variante de réalisation d'un dispositif de suspension d'un groupe électromoteur selon la présente invention. Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d’une figure à l’autre. Par ailleurs, les termes relatifs à des indications spatiales du type "horizontal" ou "vertical" sont entendus par référence à l'orientation d'un véhicule en position d'utilisation disposé sur un plan horizontal. Les figures 3a, 3b, et 3c montrent un groupe électromoteur 10 de véhicule automobile situé entre deux roues 11.1 et 11.2. Ce groupe électromoteur est formé par une machine électrique tournante 12 accouplée à un réducteur de vitesse 13. Le réducteur de vitesse 13 permet de transposer la vitesse de rotation très élevée de la machine électrique 12 en une vitesse de rotation compatible avec la vitesse des roues du véhicule automobile. Un onduleur électrique 15 assure la transformation d’une tension continue issue de la batterie en une tension alternative injectée dans les phases de la machine électrique 12 lorsque cette dernière fonctionne dans un mode moteur. L’onduleur 15 est également apte à redresser une tension alternative générée par les phases en une tension continue destinée à recharger la batterie lorsque la machine électrique 12 fonctionne dans un mode alternateur. Un dispositif de suspension 16 assure une liaison mécanique entre le groupe électromoteur 10 et la structure du véhicule 17. Plus précisément, le dispositif de suspension 16 assure une liaison mécanique entre d’une part le groupe électromoteur 10 et d’autre part un premier brancard 22.1 et un deuxième brancard 22.2. Les brancards 22.1, 22.2 s'étendent longitudinalement chacun suivant une direction D1 parallèle à une direction d'extension longitudinale du véhicule automobile. Le dispositif de suspension 16 assure également une liaison mécanique entre d'une part le groupe électromoteur 10 et d'autre part un berceau 20 disposé sous les brancards 22.1, 22.2. A cet effet, deux cales de fixation inférieures 18.1, 18.2 analogues à celles de la sont fixées sur le berceau 20. Un organe de fixation, tel qu'une vis, passe au travers de l'insert 27 d'une cale de fixation 18.1, 18.2, et vient s’interfacer sur un bossage 31.3, 31.4 correspondant aménagé sur le carter de la machine électrique 12 et sur un carter du réducteur de vitesse 13. Par ailleurs, le dispositif de suspension 16 comporte une première cale de fixation supérieure 21.1 fixée sur le premier brancard 22.1 et une deuxième cale de fixation supérieure 21.2 fixée sur le deuxième brancard 22.2. Une barre anti-torsion 33 présente une première extrémité fixée à la cale de fixation 21.1 et une deuxième extrémité fixée à la cale de fixation 21.2. Une cale de fixation 21.1, 21.2 est fixée à la barre anti-torsion 33 à l'aide d'un organe de fixation 34 correspondant, tel qu’une vis. A cet effet, l'organe de fixation 34 passe au travers de l'insert de la cale de fixation 21.1, 21.2 et coopère avec un taraudage axial 36 ménagé dans le corps de la barre anti-torsion 33, tel que cela est visible notamment en et 4. En variante, l'organe de fixation 34 pourra prendre la forme d'un rivet, d'un goujon, ou tout autre organe de fixation adapté à l'application. La machine électrique 12 comporte un carter muni d'une patte de guidage 37.1 ayant une ouverture traversante 38.1. Le réducteur de vitesse 13 comporte un carter muni d'une patte de guidage 37.2 munie d’une ouverture traversante 38.2. La barre anti-torsion 33 passe à l’intérieur de l’ouverture traversante 38.1 de la patte de guidage 37.1 de la machine électrique 12 et l'ouverture traversante 38.2 de la patte de guidage 37.2 du réducteur de vitesse 13, de sorte que la barre anti-torsion 33 assure une liaison mécanique entre ladite machine électrique tournante 12 et ledit réducteur de vitesse 13. La barre anti-torsion 33 s'étend suivant une direction transversale D2 perpendiculaire à la direction d'extension longitudinale D1 d'un brancard 22.1, 22.2. La barre anti-torsion 33 est de préférence une barre pleine de forme rectiligne. En l'occurrence, la section de la barre anti-torsion 33 est de forme ronde. Toutefois, en variante, la barre anti-torsion 33 pourrait présenter une section de forme rectangulaire, carrée, ovale, ou toute autre forme adaptée à l'application. La barre anti-torsion 33 est réalisée de préférence dans un matériau métallique, notamment un matériau en acier ou en aluminium. Alternativement, la barre de renfort pourra être réalisée dans un matériau composite chargé en fibres de verre ou de carbone. Dans le mode de réalisation des figures 3a, 3b, et 3c, un palier de découplage 39 est disposé entre une périphérie externe de la barre anti-torsion 33 et une périphérie interne de l'ouverture de la patte de guidage 37.1 de la machine électrique 12. Un palier de découplage 39 est disposé entre une périphérie externe de la barre anti-torsion 33 et une périphérie interne de l'ouverture de la patte de guidage 37.2 du réducteur de vitesse 13. Un palier de découplage 39 présente une forme de manchon annulaire d’orientation axiale. Un palier de découplage 39 est réalisé dans un matériau élastique, notamment un matériau élastomère ou un matériau en caoutchouc. Par ailleurs, comme on peut le voir clairement sur les figures 3c et 4, la barre anti-torsion 33 pourra comporte un méplat 42 dans lequel est ménagé au moins un taraudage 43 pour assurer une fixation au moins partielle de l'onduleur 15. En effet, un organe de fixation tel qu’une vis, pourra traverser une patte de l’onduleur 15 en appui sur le méplat 42 pour coopérer avec un taraudage 43 correspondant de la barre anti-torsion 33 afin d'assurer la fixation de l'ensemble. L'onduleur 15 est disposé au-dessus de la barre anti-torsion 33 . En variante, un autre organe du groupe électromoteur 10, tel qu’une pompe pour un circuit de refroidissement ou un composant d'un circuit de climatisation, pourra être fixé sur la barre anti-torsion 33. Les pattes de guidage 37.1, 37.2 pourront comporter des moyens de protection de façon à pouvoir présenter une fonction d'anneaux d’élingage. Il sera ainsi possible de convoyer le groupe électromoteur 10 en usine moteur et en usine terminale, lors de l’assemblage de celui-ci. Dans le mode de réalisation de la , les pattes de guidage 37.1, 37.2 sont dépourvues de palier de découplage 39. Dans le mode de réalisation de la , la machine électrique 12 comporte deux pattes de guidage 37.1, 37.3 de la barre anti-torsion 33. En variante, la machine électrique 12 pourra comporter plus de deux pattes de guidage 37.1, 37.2. En variante, le réducteur de vitesse 13 pourra également comporter deux pattes de guidage de la barre anti-torsion 33 ou plus. Ainsi, la machine électrique 12 et/ou le réducteur de vitesse 13 pourront comporter un nombre quelconque de pattes de guidage de la barre anti-torsion 33. En variante, la barre anti-torsion 33 pourra coopérer avec les cales de fixation inférieures 18.1, 18.2 fixées sur des portions du berceau 20. Autrement dit, la barre anti-torsion 33 pourra être liée mécaniquement, via des cales de fixation, à des éléments structurels constitués soit par les brancards 22.1, 22.2, soit par des portions du berceau 20. Ensemble pour véhicule automobile comprenant: - un groupe électromoteur (10) comportant une machine électrique tournante (12) accouplée à un réducteur de vitesse (13), - une structure de véhicule comportant un premier élément structurel (22.1) et un deuxième élément structurel (22.2), - un dispositif de suspension (16) assurant une liaison mécanique entre d’une part le groupe électromoteur (10) et d’autre part le premier élément structurel (22.1) et le deuxième élément structurel (22.2), caractérisé en ce que ledit dispositif de suspension (16) comporte: - une première cale de fixation (21.1) fixée sur ledit premier élément structurel (22.1), - une deuxième cale de fixation (21.2) fixée sur ledit deuxième élément structurel (22.2), - une barre anti-torsion (33) ayant une première extrémité fixée à la première cale de fixation (21.1) et une deuxième extrémité fixée à la deuxième cale de fixation (21.2), - ladite machine électrique (12) et ledit réducteur de vitesse (13) comportant chacun un carter ayant au moins une patte de guidage (37.1, 37.2) munie d’une ouverture traversante (38.1, 38.2), - ladite barre anti-torsion (33) passant à l’intérieur de l’ouverture traversante (38.1) de la patte de guidage (37.1) de la machine électrique (12) et de l'ouverture traversante (38.2) de la patte de guidage (37.2) du réducteur de vitesse (13), de sorte que la barre anti-torsion (33) assure une liaison mécanique entre ladite machine électrique tournante (12) et ledit réducteur de vitesse (13). Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première cale de fixation (21.1) et la deuxième cale de fixation (21.2) comportent chacune un élément de découplage (26) réalisé dans un matériau élastique, notamment un matériau élastomère ou un matériau en caoutchouc. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une cale de fixation est fixée à la barre anti-torsion (33) au moyen d'un organe de fixation (34) correspondant. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un palier de découplage (39) est disposé entre une périphérie externe de la barre anti-torsion (33) et une périphérie interne d'une ouverture d'une patte de guidage (37.1, 37.2) correspondante. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la barre anti-torsion (33) comporte un méplat (42) dans lequel est ménagé au moins un taraudage (43) pour assurer une fixation au moins partielle d'un organe du groupe électromoteur (10). Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe du groupe électromoteur (10) est un onduleur électrique (15). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pattes de guidage (37.1, 37.2) comportent des moyens de protection de façon à pouvoir présenter une fonction d'anneaux d’élingage. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la machine électrique (12) et/ou le réducteur de vitesse (13) comporte un nombre quelconque de pattes de guidage (37.1, 37.2, 37.3) de la barre anti-torsion (33). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments structurels sont des brancards (22.1, 22.2) d'un véhicule automobile. Véhicule automobile comportant un ensemble tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.