Brevet FR3129695A1 — publié le 20230602

Ce train de véhicule automobile comprenant un arbre moteur (3) sur lequel est fixé au moins un pignon d’entrée (15), un arbre intermédiaire (5) sur lequel sont fixés un pignon intermédiaire principal (17) engrené dans l’au moins un pignon d’entrée (15) et un premier pignon intermédiaire (23), un arbre secondaire (7) comportant un pignon de sortie (19), l’arbre secondaire (7) comportant un pignon fou (27) placé libre en translation sur l’arbre secondaire (7) entre une position d’engagement dans laquelle ledit pignon fou (27) est engrené dans le premier pignon intermédiaire (23) et une position de désengagement dans laquelle ledit pignon fou (27) est désengagé mécaniquement du premier pignon intermédiaire (23), et un organe de couplage (35) monté sur l’arbre secondaire (7) et adapté pour l’entrainement en translation du pignon fou (27) entre ses positions d’engagement et de désengagement. Figure pour l’abrégé : [Fig 1] TRAIN ELECTRIQUE MODULAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne l’électrification d’un train de véhicule automobile, qui, en complément d’un système principal, permet un entrainement à quatre roues motrices. La présente invention vise à constituer ce train complémentaire d’une chaine de traction qui permet à la fois d’activer ou désactiver la motricité des roues auquel il est relié et de choisir entre deux rapports de transmission pour cette motricité. Dans le cas où le véhicule de base accueillant ce train est de type traction, le train de l’invention forme le train arrière du véhicule. Dans le cas où le véhicule de base est de type propulsion, il s’agit du train avant. Techniques antérieures On connaît dans l’art antérieur des trains arrière qui permettent d’autoriser ou non la transmission d’un entraînement moteur vers les roues, avec plusieurs rapports de vitesse. Néanmoins, ces dispositifs transmettent l’entraînement en rotation fourni par un moteur situé à l’avant du véhicule vers les roues arrière. Ils nécessitent donc une longue chaîne de transmission particulièrement encombrante. De plus, la structure mécanique de transmission prélève une fraction importante de puissance de l’avant vers l’arrière du véhicule, ce qui occasionne une perte de rendement et donc une augmentation de la consommation et une diminution des performances d’émission de dioxyde de carbone. Il est connu d’autre part de pallier ces problèmes de perte de puissance et d’encombrement qui s’étend sur toute la longueur du véhicule par la suppression des éléments de couplage mécanique entre les trains avant et arrière et par l’ajout d’un moteur arrière dédié à l’entraînement des roues arrière. Pour un groupe propulseur avant thermique, le moteur arrière peut en outre être électrifié pour ajouter au véhicule des fonctionnalités des systèmes électriques : fortes performances par la somme des puissances électrique et thermique, capacité de récupération d’énergie au freinage. Cette solution est néanmoins source d’un nouvel encombrement à l’arrière du véhicule. L’empiètement sur l’habitacle et/ou sur le volume de coffre disponible dissuade d’ajouter des fonctions augmentant davantage le volume du train arrière, notamment la fonction de double rapport arrière. L’invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de proposer un train entraîné par un moteur électrique indépendant, doté de deux ou trois étages de réduction et de deux rapports de vitesse, et dont la particularité est d’être extrêmement compacte. Il est possible d’utiliser le train selon l’invention aussi bien sur le train arrière que sur le train avant si le véhicule de base est une propulsion. Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un train - par exemple arrière - de véhicule automobile, comportant un arbre moteur, un arbre secondaire comportant un pignon de sortie, l’arbre secondaire comportant un pignon fou placé libre en translation sur l’arbre secondaire entre une position d’engagement dans laquelle ledit pignon fou est engrené dans le premier pignon intermédiaire et une position de désengagement dans laquelle ledit pignon fou est désengagé mécaniquement du premier pignon intermédiaire, et un organe de couplage monté sur l’arbre secondaire et adapté pour l’entrainement en translation du pignon fou entre ses positions d’engagement et de désengagement. Le train peut comporter un arbre intermédiaire sur lequel sont fixés un pignon intermédiaire principal et un premier pignon intermédiaire. Il peut comporter en outre au moins un pignon d’entrée. De préférence, l’organe de couplage comporte un baladeur adapté pour l’entrainement en translation du pignon fou par prise directe dans celui-ci. Par exemple, le pignon fou et le baladeur comportent des dents complémentaires qui s’engrènent mutuellement dans la position d’engagement du pignon fou. Avantageusement, un deuxième pignon intermédiaire est fixé sur l’arbre intermédiaire, l’arbre secondaire comportant en outre un deuxième pignon fou ayant une position d’engagement dans laquelle ledit deuxième pignon fou est engrené dans le deuxième pignon intermédiaire et une position de désengagement dans laquelle le deuxième pignon fou est désengagé mécaniquement du deuxième pignon intermédiaire, l’organe de couplage étant adapté pour l’entrainement en translation du premier et du deuxième pignons fous entre leurs positions respectives d’engagement et de désengagement. Selon une forme de réalisation, l’organe de couplage comporte un baladeur bilatéral libre en translation par rapport à l’arbre secondaire, positionné entre le premier et le deuxième pignon fou, et adapté pour déplacer pouvoir sélectivement lesdits pignons fous soit vers une position neutre dans laquelle les premier et deuxième pignons fous sont tous les deux désengagés par rapport aux premier et deuxième pignons intermédiaires, soit vers une position d’engagement du premier pignon fou et de désengagement du deuxième pignon fou, soit vers une position de désengagement du premier pignon fou et d’engagement du deuxième pignon fou. Dans un mode de réalisation, l’arbre moteur, l’arbre intermédiaire et l’arbre secondaire sont sensiblement parallèles et l’au moins un pignon d’entrée, le pignon intermédiaire principal, et le pignon de sortie sont alignés côte-à-côte selon un axe orthogonal à l’arbre moteur. Avantageusement, le rapport de transmission de puissance maximal entre l’au moins un pignon d’entrée et le pignon de sortie est compris entre quinze et quarante. Le train peut prévoir en outre que l’au moins un pignon d’entrée soit couplé à un moteur électrique adapté pour l’entrainement en rotation dudit au moins un pignon d’entrée, par exemple via un onduleur. De préférence, le pignon de sortie est couplé à un différentiel adapté pour transmettre une rotation dudit pignon de sortie vers deux roues latérales du véhicule. L'invention concerne également un véhicule comportant un tel train de véhicule. L'invention concerne également un système motopropulseur d’un véhicule automobile, comprenant un pont principal entrainé par un moteur électrique ou thermique du véhicule et un pont secondaire formé par un tel train. L'invention sera mieux comprise à l’aide du dessin annexé, sur lequel : représente un train de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention, comportant un baladeur bilatéral entre deux pignons fous. représente un train de véhicule automobile selon un autre mode de réalisation sans arbre intermédiaire. Train de véhicule automobile (1), comportant : - un arbre moteur (3), - un arbre secondaire (7) comportant un pignon de sortie (19), caractérisé en ce que l’arbre secondaire (7) comporte un pignon fou (27) placé libre en rotation sur l’arbre secondaire (7) et engrené dans un premier pignon intermédiaire (23), et un organe de couplage (35) monté sur l’arbre secondaire (7) et adapté pour pouvoir engager ou désengager l’entrainement de l’arbre secondaire par le pignon fou (27). Train de véhicule (1) selon la revendication 1, dans lequel l’arbre moteur (3) comporte le premier pignon intermédiaire (23) et optionnellement un deuxième pignon intermédiaire (25). Train de véhicule (1) selon la revendication 1, comportant en outre un arbre intermédiaire (5) sur lequel sont fixés un pignon intermédiaire principal (17) et un premier pignon intermédiaire (23), l’arbre moteur (3) comprenant un pignon d’entrée (15) engrené avec le pignon intermédiaire principal (17). Train de véhicule (1) selon la revendication 3, comportant un deuxième pignon intermédiaire (25) fixé sur l’arbre intermédiaire (5). Train de véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’arbre secondaire (7) comporte en outre un deuxième pignon fou (29) engrené dans le deuxième pignon intermédiaire (25), l’organe de couplage (35) étant adapté pour l’entrainement en translation du premier et du deuxième pignons fous (27,29) entre leurs positions respectives d’engagement et de désengagement avec ledit organe de couplage (35). Train de véhicule (1) selon la revendication 5, dans lequel l’organe de couplage (35) comporte un baladeur bilatéral libre en translation par rapport à l’arbre secondaire (7), et adapté pour pouvoir se déplacer sélectivement entre le premier et le deuxième pignon fou (27,29) soit vers une position neutre dans laquelle les premier et deuxième pignons fous (27,29) sont tous les deux désengagés, soit vers une position d’engagement du premier pignon fou (27) et de désengagement du deuxième pignon fou (29), soit vers une position de désengagement du premier pignon fou (27) et d’engagement du deuxième pignon fou (27,29). Train de véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’arbre moteur (3), l’arbre intermédiaire (5) et l’arbre secondaire (7) sont sensiblement parallèles et l’au moins un pignon d’entrée (15), le pignon intermédiaire principal (17), et le pignon de sortie (19) sont alignés côte-à-côte selon un axe orthogonal à l’arbre moteur (3). Train de véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’organe de couplage (35) comporte un baladeur adapté pour l’entrainement en translation du pignon fou (27) par prise directe dans celui-ci. Train de véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le pignon fou (27) et le baladeur comportent des dents complémentaires qui s’engrènent mutuellement dans la position d’engagement du pignon fou (27). Véhicule comportant un train de véhicule (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. Système motopropulseur d’un véhicule automobile, comprenant un pont principal entrainé par un moteur du véhicule et un pont secondaire formé par un train selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.