Brevet FR3123103A1 — publié le 20221125

Joint de confinement pour liaison entre un arbre de sortie (3) d’une machine électrique (1) et un arbre d’entrée (4) d’une boîte de vitesses (2) d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant une portion centrale (7a) comportant un soufflet et des première et deuxième portions d’extrémité (7b, 7c) opposées et reliées à la portion centrale (7a), la première portion d’extrémité (7b) étant configurée pour être fixée sur l’arbre de sortie (3) de la machine électrique (2) et la deuxième portion d’extrémité (7c) étant configurée pour être fixée sur l’arbre d’entrée (4) de la boîte de vitesses (2). Figure pour l’abrégé : Fig 1 Joint de confinement La présente invention concerne, de manière générale, les véhicules automobiles hybrides et électriques comportant une boîte de vitesses et, plus particulièrement, la liaison entre un arbre de sortie d’une machine électrique et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile hybride ou électrique. Plus précisément, l’invention se rapporte à un joint de confinement de la liaison entre un arbre de sortie d’une machine électrique et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile hybride ou électrique. Typiquement, dans un véhicule automobile hybride ou électrique comportant une boîte de vitesses, la liaison entre l’arbre de sortie de la machine électrique et l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses est réalisée par liaison de moyens de liaison cannelés. L’accouplement des cannelures complémentaires de l’arbre de sortie et l’arbre d’entrée assure la transmission du couple provenant de la machine électrique vers la boîte de vitesse. Ces moyens de liaison cannelés sont fortement sollicités pendant le fonctionnement du véhicule automobile, ce qui entraîne un phénomène d’usure de contact, nommé « fretting corrosion » en anglais, à leur surface. Ceci a pour conséquence de réduire la durée de vie de la liaison. Afin d’éviter l’apparition d’usure de contact prématurée, il est nécessaire d’appliquer de la graisse à la jonction entre l’arbre de sortie et l’arbre d’entrée, et autour de la liaison. Cependant, de par la grande vitesse de rotation de la machine électrique, la graisse se trouve centrifugée et n’assure plus sa fonction de protection. Une solution connue consiste à ajouter à la liaison un joint torique destiné à retenir la graisse. Néanmoins, l’intégration de ce joint torique nécessite de modifier la structure de la machine électrique afin d’y aménager une gorge de réception du joint torique. L’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un joint de confinement capable de retenir la graisse sur la liaison entre l’arbre de sortie la machine électrique et l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses d’un véhicule automobile hybride ou électrique, afin d’empêcher ou tout du moins ralentir la dégradation de la liaison, sans qu’il soit nécessaire de modifier la structure de la machine électrique. Il est donc proposé un joint de confinement pour liaison entre un arbre de sortie d’une machine électrique et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant une portion centrale comportant un soufflet et des première et deuxième portions d’extrémité opposées et reliées à la portion centrale, la première portion d’extrémité étant configurée pour être fixée sur l’arbre de sortie de la machine électrique et la deuxième portion d’extrémité étant configurée pour être fixée sur l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses. De préférence, les première et deuxième portions d’extrémité comportent chacune une bague de serrage afin de maintenir le joint de confinement de manière plus robuste autour de la liaison entre l’arbre de sortie de la machine électrique et l’arbre d’entrée de la transmission. Selon une caractéristique, les bagues de serrage peuvent être surmoulées dans les première et deuxième portions d’extrémité ce qui permet de simplifier le montage. Selon un mode de réalisation, la portion centrale et les première et deuxième portions d’extrémités peuvent former une structure monobloc. Ceci permet de faciliter la fabrication du joint de confinement. L’invention se rapporte également à un dispositif de traction pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant une machine électrique comportant un arbre de sortie, une boîte de vitesses comportant un arbre d’entrée, des moyens de liaison pour la liaison dudit arbre de sortie avec ledit arbre d’entrée, et un joint de confinement comme décrit précédemment, l’ensemble formé par le joint de confinement, l’arbre de sortie de la machine électrique et l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses délimitant un espace étanche. Selon une caractéristique, le joint de confinement peut être maintenu par contrainte entre la machine électrique et la boîte de vitesses, les première et deuxième portions d’extrémité comprenant chacune au moins deux faces d’appui. La fixation du joint de confinement par contrainte rend le montage aisé autour de la liaison. Selon un mode de réalisation, la première portion d’extrémité du joint de confinement comprend une première face d’appui disposée contre l’arbre de sortie de la machine électrique et une deuxième face d’appui disposée contre un roulement à bille de la machine électrique. Avantageusement, la deuxième portion d’extrémité du joint de confinement peut comprendre une première face d’appui disposée contre l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses et une deuxième face d’appui disposée contre un joint dynamique s’étendant entre l’arbre de d’entrée et un carter de la boîte de vitesses. La présence d’au moins deux faces d’appui sur les première et deuxième portions d’extrémité favorise la stabilité du joint de confinement en position autour de la liaison. Selon un mode de réalisation, les moyens de liaison de l’arbre de sortie de la machine électrique avec l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses comportent des premier et deuxième arrangements de cannelures complémentaires. L’invention concerne également un véhicule automobile hybride ou électrique comprenant un dispositif de traction comme décrit précédemment. D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue éclatée d’une liaison entre un arbre de sortie d’une machine électrique et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses d’un dispositif de traction de véhicule automobile hybride ou électrique, comprenant un joint de confinement selon l’invention. est une vue en coupe d’une liaison entre un arbre de sortie d’une machine électrique et un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses d’un véhicule automobile hybride ou électrique, comprenant un joint de confinement selon l’invention. est une vue en perspective d’un joint de confinement selon l’invention. est une vue en coupe du joint de confinement illustré à la . Les figures 1 et 2 illustrent une liaison entre une machine électrique 1 et une boîte de vitesses 2 d’un dispositif de traction de véhicule hybride ou électrique pour la transmission d’un couple généré par la machine électrique 1 vers la boîte de vitesses 2. La machine électrique 1 comprend un arbre de transmission 3 et la boîte de vitesses 2 comprend un arbre d’entrée 4, également nommé arbre de renvoi. Dans l’exemple illustré, l’arbre de sortie 4 est un arbre creux et l’arbre de sortie 3 est un arbre plein. L’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4 sont adaptés pour être raccordés l’un à l’autre et comprennent, à cet égard, des moyens de liaison. Dans l’exemple de réalisation illustré, la liaison est réalisée par des cannelures. Les moyens de liaison comportent un premier arrangement 5 de cannelures s’étendant autour de la surface externe de l’une des extrémités de l’arbre de sortie 3 destinée à être raccordée à l’arbre d’entrée 4. En outre, les moyens de liaison comportent un deuxième arrangement 6 de cannelures, complémentaire du premier arrangement 5 de cannelures, et s’étendant autour de la surface interne de l’une des extrémités de l’arbre d’entrée 4 destinée à être raccordée à l’arbre de sortie 3. Lorsque les premier et deuxième arrangements 5 et 6 de cannelures sont accouplés, le mouvement de rotation de l’arbre de sortie 3 généré par la machine électrique 1 est transmis à l’arbre d’entrée 4 de la boîte de vitesses 2. Avantageusement, de la graisse est appliquée sur la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4, notamment sur les moyens de liaison. Le dispositif de traction comprend également un joint de confinement 7, illustré aux figures 3 et 4, pour la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4, de sorte que l’ensemble formé par le joint de confinement 7, l’arbre de sortie 3 de la machine électrique 1 et l’arbre d’entrée 4 de la boîte de vitesses 2 délimite un espace étanche. L’espace étanche formé permet de protéger la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4 des agressions extérieures, telles que des poussières ou de l’eau, et permet d’assurer une lubrification continue de la liaison en retenant la graisse. Le joint de confinement 7 comprend une portion centrale 7a comportant un soufflet, une première portion d’extrémité 7b et une deuxième portion d’extrémité 7c. Les première et deuxième portions d’extrémité 7b, 7c sont annulaires, disposées à deux extrémités opposées du joint de confinement 7, et sont connectées par la portion centrale 7a. Par soufflet, on entend une structure en accordéon. De plus, la première portion d’extrémité 7b est configurée pour être fixée sur l’arbre de sortie 3 de la machine électrique 1 et la deuxième portion d’extrémité 7c est configurée pour être fixée sur l’arbre d’entrée 4 de la boîte de vitesses 2. Les dimensions du joint de confinement 7 sont adaptées pour le montage du joint de confinement 7 sur la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4. En particulier, le diamètre de la première portion d’extrémité 7b, et le diamètre de la deuxième portion d’extrémité 7c sont adaptés, respectivement, pour être montés autour l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4. La configuration en soufflet de la portion centrale 7a du joint de confinement 7 permet le rattrapage de jeux axiaux pouvant apparaître au niveau de la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4 et qui, dans l’exemple de réalisation illustré, sont typiquement de l’ordre de plus ou moins 1,1mm. Le joint de confinement 7 et notamment la portion centrale 2a en forme de soufflet permet également d’encaisser toutes les dispersions axiales des pièces et permet de garder le joint en place et ainsi de confiner la graisse. Le matériau du joint de confinement 7 est, par exemple, en caoutchouc ce qui lui confère la souplesse nécessaire pour la déformation du soufflet. De préférence, la portion centrale 7a et les première et deuxième portions d’extrémités 7b, 7c forment une structure monobloc, c’est-à-dire qu’elles sont formées d’un seul tenant, formant une unique pièce. Dans l’exemple illustré, le joint de confinement 7 est maintenu par contrainte entre la machine électrique 1 et la boîte de vitesses 2. Les première et deuxième portions d’extrémité 7b et 7c comprennent chacune au moins deux faces d’appui pour le montage par contrainte sur la liaison. La première portion d’extrémité 7b du joint de confinement 7 comprend une première face d’appui 8 disposée contre l’arbre de sortie 3 de la machine électrique 1 et une deuxième face d’appui 9 disposée contre un roulement à bille 10 de la machine électrique 1. La première face d’appui 8 et la deuxième face d’appui 9 de la première portion d’extrémité 7b s’étendent sensiblement perpendiculairement l’une par rapport à l’autre. La deuxième portion d’extrémité 7c du joint de confinement 7 comprend une première face d’appui 11 disposée contre l’arbre d’entrée 4 de la boîte de vitesses 2 et une deuxième face d’appui 12 disposée contre un joint dynamique 13 s’étendant entre l’arbre d’entrée 4 et un carter 14 de la boîte de vitesses 2. La première face d’appui 11 et la deuxième face d’appui 12 de la deuxième portion d’extrémité 7c s’étendent sensiblement perpendiculairement l’une par rapport à l’autre. La première d’appui 8 de la première portion d’extrémité 7b et la deuxième face d’appui 11 de la deuxième portion d’extrémité 7c sont cylindriques. Afin de rendre plus robuste la fixation du joint de confinement 7, ce dernier peut comprendre des moyens de serrage du joint de confinement 7 autour de la liaison entre l’arbre de sortie 3 et l’arbre d’entrée 4. Selon l’exemple de réalisation illustré, les première et deuxième portions d’extrémité comportent chacune une bague de serrage 15, 16. De préférence, les bagues de serrage 15, 16, visibles notamment à la , sont surmoulées dans les première et deuxième portions d’extrémité 7b, 7c, ce qui facilite la manipulation et le montage du joint de confinement 7 qui se présente ainsi sous la forme d’une pièce unique. Les bagues de serrage 15, 16 sont, par exemple, en métal. Joint de confinement pour liaison entre un arbre de sortie (3) d’une machine électrique (1) et un arbre d’entrée (4) d’une boîte de vitesses (2) d’un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant une portion centrale (7a) comportant un soufflet et des première et deuxième portions d’extrémité (7b, 7c) opposées et reliées à la portion centrale (7a), la première portion d’extrémité (7b) étant configurée pour être fixée sur l’arbre de sortie (3) de la machine électrique (2) et la deuxième portion d’extrémité (7c) étant configurée pour être fixée sur l’arbre d’entrée (4) de la boîte de vitesses (2). Joint de confinement selon la revendication 1, dans lequel les première et deuxième portions d’extrémité (7b, 7c) comportent chacune une bague de serrage (15, 16). Joint selon la revendication 2, dans lequel les bagues de serrage (15, 16) sont surmoulées dans les première et deuxième portions d’extrémité (7b, 7c). Joint de confinement selon l’une quelconque des revendications précédentes, la portion centrale et les première et deuxième portions d’extrémités (7b, 7c) forment une structure monobloc. Dispositif de traction pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant une machine électrique (1) comportant un arbre de sortie (3), une boîte de vitesses (2) comportant un arbre d’entrée (4), des moyens de liaison pour la liaison dudit arbre de sortie (3) avec ledit arbre d’entrée (4), et un joint de confinement (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, l’ensemble formé par le joint de confinement (7), l’arbre de sortie (3) de la machine électrique (1) et l’arbre d’entrée (4) de la boîte de vitesses (2) délimitant un espace étanche. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le joint de confinement (7) est maintenu par contrainte entre la machine électrique (1) et la boîte de vitesses (2), les première et deuxième portions d’extrémité (7b, 7c) comprenant chacune au moins deux faces d’appui. Dispositif de traction selon la revendication 6, dans lequel la première portion d’extrémité (7b) du joint de confinement (7) comprend une première face d’appui (8) disposée contre l’arbre de sortie (3) de la machine électrique (1) et une deuxième face d’appui (9) disposée contre un roulement à bille (10) de la machine électrique (1). Dispositif de traction selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la deuxième portion d’extrémité (7c) du joint de confinement (7) comprend une première face d’appui (11) disposée contre l’arbre d’entrée (4) de la boîte de vitesses (2) et une deuxième face d’appui (12) disposée contre un joint dynamique (13) s’étendant entre l’arbre d’entrée (4) et un carter (14) de la boîte de vitesses (2). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel les moyens de liaison de l’arbre de sortie (3) de la machine électrique (1) avec l’arbre d’entrée (4) de la boîte de vitesses (2) comportent des premier et deuxième arrangements (5, 6) de cannelures complémentaires. Véhicule automobile hybride ou électrique comprenant un dispositif de traction selon l’une quelconque des revendications 5 à 9.