Brevet FR3151285A1 — publié le 20250124

L'invention concerne un dispositif de support d’une crémaillère (C) de direction et des bras (B) de suspension d’un groupe électromoteur (G) sur un châssis de véhicule automobile comprenant des berceaux longitudinaux (L) et transversaux (T), caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux paliers (1a, 1b) montés de façon juxtaposée sur les berceaux, chacun desdits paliers recevant, en partie inférieure, la crémaillère (C) selon un axe (X) horizontal et, en partie supérieure, l’un des bras (B) de suspension selon un axe (Y) perpendiculaire à l’axe (X) de ladite crémaillère (C). Figure 2 DISPOSITIF DE SUPPORT D’UNE CRÉMAILLÈRE DE DIRECTION ET DES BRAS DE SUSPENSION DU GROUPE ÉLECTROMOTEUR D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne, de façon générale, les domaines de la direction et de la motorisation des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, à un dispositif destiné au support conjoint de la crémaillère de direction et de la suspension du groupe électromoteur. Aujourd’hui sur les véhicules automobiles, les fonctions, respectivement, de direction et de suspension du groupe électromoteur sont toujours dissociées. Par conséquent, le rendement de l’architecture située sous le capot du véhicule est dégradée car il est nécessaire de disposer d’un composant par fonction et de prévoir des supports dédiés pour chacun de ces composants. Ainsi, les véhicules comprennent, dans un environnement géométrique restreint et contraint, à la fois, des éléments de support des bras de suspension du groupe électromoteur et des éléments de support de la crémaillère de direction. Ces éléments de support distincts sont montés sur des berceaux, longitudinaux et transversaux, constituant, au moins partiellement, la partie basse du châssis du véhicule. En outre, dans une telle configuration, il est nécessaire que les bras de suspension du groupe électromoteur puissent enjamber la crémaillère au-dessus des berceaux ce qui impose de leur donner une grande longueur et conduit à surélever l’architecture de l’ensemble. Or, la tendance actuelle est, au contraire, de réduire l’encombrement et la masse de cette architecture dans le bloc avant du véhicule. Par conséquent, l’architecture existante n’est pas satisfaisante et l’invention a donc cherché une solution permettant de regrouper et de combiner chacun des éléments de support de ces composants de direction et de suspension sur un même et unique élément afin d’optimiser la compacité de cette architecture et de réduire, notamment, la longueur des bras de suspension. La demande de brevet KR20140016089A décrit un dispositif de support d’une crémaillère de direction pour véhicule automobile comprenant des roulements destinés à réduire le frottement généré lors de la rotation de la crémaillère. La demande de brevet CN115285211A décrit une structure de support d’une crémaillère de direction pour véhicule automobile comprenant un palier soutenant un arbre de transmission dont le positionnement peut être ajusté et contrôlé. Cependant, les moyens de support de la crémaillère de direction qui sont proposés dans ces deux documents ne sont, ni aptes, ni destinés à coopérer avec les moyens de suspension d’un groupe électromoteur afin de réduire leurs caractéristiques dimensionnelles et de simplifier l’architecture de l’ensemble. Ces documents n’apportent donc pas de solution au problème technique auquel s’est intéressé l’invention. Dans ce contexte, l’invention consiste à proposer un dispositif de support d’une crémaillère de direction et des bras de suspension d’un groupe électromoteur sur un châssis de véhicule automobile comprenant des berceaux longitudinaux et transversaux, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux paliers montés de façon juxtaposée sur les berceaux, chacun desdits paliers recevant, en partie inférieure, la crémaillère selon un axe horizontal et, en partie supérieure, l’un des bras de suspension selon un axe perpendiculaire à l’axe de ladite crémaillère. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de support de l’invention, l’une des extrémités des bras de suspension est fixée au groupe électromoteur et l’autre extrémité est montée sur la partie supérieure de son palier de support via une cale. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’axe de la cale s’étend à la verticale de l’axe de la crémaillère. Selon une variante de réalisation spécifique du dispositif de support de l’invention, l’axe des bras de suspension s’étend selon un axe parallèle aux berceaux longitudinaux. Selon une autre variante de réalisation du dispositif de support de l’invention, les paliers sont montés sur un même berceau transversal et le groupe électromoteur repose sur au moins un berceau transversal. De préférence, les paliers sont réalisés sous forme de pièces de fonderie. Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique et d’un système de direction à crémaillère, caractérisé en ce qu’il est pourvu d’un dispositif de support conjoint du groupe électromoteur et de la crémaillère tel que défini ci-dessus. Grâce à l’invention, il est possible de réduire les espace intercalaires entre le groupe électromoteur et la crémaillère en dimensionnant au plus juste les paliers, la cale et les bras de suspension du groupe électromoteur tout en limitant le porte à faux éventuel. Ainsi, la compacité et la masse du bloc avant du véhicule sont améliorées de façon significative. En outre, la structure simplifiée du dispositif de support de l’invention offre un gain de temps appréciable lors des opérations d’assemblage en usine. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : est une vue de côté d’un dispositif traditionnel destiné au support d’un groupe électromoteur et d’une crémaillère de direction sur le châssis d’un véhicule automobile. est une vue de côté d’un mode de réalisation préférentiel du dispositif de l’invention pour le support d’un groupe électromoteur et d’une crémaillère de direction sur le châssis d’un véhicule automobile. est une vue de l’arrière du dispositif de support de la . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur les figures. Naturellement, le mode de réalisation de l’invention illustré schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, n’est donné qu'à titre d’exemple non limitatif. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. De manière générale et comme illustré par la , l’invention concerne les moyens de montage et de support, sur le châssis de véhicules automobiles équipés d’une motorisation électrique, d’un groupe électromoteur G et d’un système de direction. Un tel châssis comprend, notamment, des berceaux longitudinaux L ou longerons et des berceaux transversaux T. Le groupe électromoteur G porte en général au moins deux bras B de suspension associés à des cales K et à des éléments de support en fonderie. Le système de direction comprend, quant à lui, une colonne reliée par des pignons (non représentés) à une crémaillère C qui est associée à un autre élément de support en fonderie. Les bras B de suspension du groupe électromoteur G enjambent la crémaillère C au-dessus des berceaux L, T. Actuellement, il existe donc des moyens distincts pour assurer le montage et le support, d’une part, du groupe électromoteur G et, d’autre part, de la crémaillère C. Or cette configuration architecturale n’est pas favorable car elle occupe un volume important dans l’environnement sous-jacent du capot dont l’espace libre est déjà très restreint. L’invention vise à réduire les dimensions globales de cette architecture et, notamment, la longueur des bras B de liaison. A cet effet et comme illustré par les figures 2 et 3, l’invention propose un dispositif de support commun au groupe électromoteur G et à la crémaillère C qui comprend au moins deux paliers 1a, 1b montés de façon juxtaposée sur les berceaux L ou T. Chaque palier 1a, 1b est destiné à recevoir, en partie inférieure, un tronçon de la crémaillère C qui est montée selon un axe X horizontal et, en partie supérieure, l’un des bras B de suspension selon un axe Y perpendiculaire à l’axe X de la crémaillère, et donc ici, un axe sensiblement horizontal et dirigé vers l’arrière, comme illustré par la . Ainsi, l’une des extrémités des bras B de suspension est fixée au groupe électromoteur G tandis que son autre extrémité est montée, de façon éventuellement articulée, sur la partie supérieure de son palier 1a, 1b de support via une cale K. De préférence, cette cale K est positionnée sur un axe vertical Z par rapport à l’axe X de la crémaillère. L’axe Z est donc perpendiculaire à l’axe Y des bras B qui s’étend ici selon un axe parallèle aux berceaux longitudinaux L. Les paliers 1a, 1b sont, de préférence, montés sur un même berceau transversal T et le groupe électromoteur G repose, quant à lui, sur au moins un berceau transversal T. Les bras B de suspension ont ainsi une longueur notablement réduite et l’ensemble constitué du groupe électromoteur G et de la crémaillère C n’est plus dans une position aussi avancée que précédemment., comme le montre la comparaison entre les figures 1 et 2. De préférence, les paliers 1a, 1b sont réalisés sous forme de pièces de fonderie et chaque palier est réalisé en une seule pièce. Toutefois, une variante de réalisation de l’invention pourrait consister à réaliser chacun des paliers sous forme de deux pièces superposées et solidarisées, par exemple, au moyen de tirefonds verticaux vissés au travers de ces deux pièces. Dispositif de support d’une crémaillère (C) de direction et des bras (B) de suspension d’un groupe électromoteur (G) sur un châssis de véhicule automobile comprenant des berceaux longitudinaux (L) et transversaux (T), caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux paliers (1a, 1b) montés de façon juxtaposée sur les berceaux, chacun desdits paliers recevant, en partie inférieure, la crémaillère (C) selon un axe (X) horizontal et, en partie supérieure, l’un des bras (B) de suspension selon un axe (Y) perpendiculaire à l’axe (X) de ladite crémaillère (C). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’une des extrémités desdits bras (B) de suspension est fixée au groupe électromoteur (G) et l’autre extrémité est montée sur la partie supérieure de son palier (1a, 1b) de support via une cale (K). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’axe (Z) de la cale (K) s’étend à la verticale de l’axe (X) de ladite crémaillère. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’axe (Y) des bras (B) de suspension s’étend selon un axe parallèle aux berceaux longitudinaux (L). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits paliers (1a, 1b) sont montés sur un même berceau transversal (T). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe électromoteur (G) repose sur au moins un berceau transversal (T). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits paliers (1a, 1b) sont réalisés sous forme de pièces de fonderie. Véhicule automobile équipé d’une motorisation électrique et d’un système de direction à crémaillère (C), caractérisé en ce qu’il est pourvu d’un dispositif de support conjoint du groupe électromoteur (G) et de la crémaillère selon l’une des revendications précédentes.