Brevet FR3152167A1 — publié le 20250221

Un groupe motopropulseur équipe un système et comprend un premier équipement (EQ1) comportant un arbre (A1) ayant une direction axiale et comprenant un alésage central (AC) devant transporter un lubrifiant et une partie (P1) logée dans un carter (C2). Cette partie (P1) comprend une cavité principale (CP) faisant une boucle sur une face externe (FE) et communiquant avec l’alésage central (AC) via au moins un premier canal d’alimentation (CA1) faisant un angle non nul avec la direction axiale. Par ailleurs, le carter (C2) comprend un second canal d’alimentation (CA2) ayant une première extrémité (E21) recevant le lubrifiant et une seconde extrémité (E22) située en regard de la cavité principale (CP) pour l’alimenter en lubrifiant destiné à alimenter l’alésage central (AC) via le premier canal d’alimentation (CA1). Figure 1 GROUPE MOTOPROPULSEUR À ARBRE À ALÉSAGE CENTRAL À ALIMENTATION SIMPLIFIÉE, POUR UN SYSTÈME Domaine technique de l’invention L’invention concerne les groupes motopropulseurs comprenant un équipement comportant un arbre, et plus précisément l’alimentation en lubrifiant d’un tel arbre. Etat de la technique Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent un groupe motopropulseur (ou GMP) comprenant un équipement comportant un arbre ayant une direction axiale et comprenant un alésage central (axial) devant transporter un lubrifiant. Par exemple, un tel équipement peut être une boîte de vitesses ou une machine motrice électrique. Egalement par exemple, le lubrifiant qui est transporté par l’alésage central peut être destiné à lubrifier au moins un roulement de la ligne d’arbre du GMP ou des dispositifs de synchronisation de la ligne d’arbre d’une boîte de vitesses. Actuellement, pour faire rentrer le lubrifiant dans l’alésage central de l’arbre, l’une des extrémités de l’alésage central comprend une entrée axiale dans laquelle est emmanché un tube creux s’étendant suivant la direction axiale de l’arbre et qui traverse un carter ou un couvercle rapporté sur un carter. On notera que ce carter peut faire partie de l’équipement ou bien d’un autre équipement du GMP, comme par exemple un réducteur. Le tube creux est généralement couplé à un canal d’alimentation défini dans le carter précité et recevant le lubrifiant. L’utilisation d’un tel tube creux, assurant l’interface entre le canal d’alimentation et l’alésage central de l’arbre, pose d’importants problèmes d’étanchéité du fait que cet arbre a un degré de liberté axial et une tolérance de fabrication sur sa longueur et donc que le positionnement du tube creux est très complexe à réaliser. Lorsque le lubrifiant parvient dans l’alésage central de l’arbre par gravité, une fuite de lubrifiant n’induit pas de perte de rendement. Mais lorsque le lubrifiant est injecté dans le canal d’alimentation par une pompe (possiblement via un échangeur de chaleur de type eau/lubrifiant), une fuite de lubrifiant induit une perte de rendement sur le bilan électrique du GMP. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un groupe motopropulseur propre à équiper un système et comprenant un premier équipement comportant un arbre ayant une direction axiale et comprenant un alésage central devant transporter un lubrifiant et une partie logée dans un carter. Ce groupe motopropulseur se caractérise par le fait : - que la partie de l’arbre comprend une cavité principale faisant une boucle sur une face externe et communiquant avec l’alésage central via au moins un premier canal d’alimentation faisant un angle non nul avec la direction axiale, et - que le carter comprend un second canal d’alimentation ayant une première extrémité propre à recevoir le lubrifiant et une seconde extrémité située en regard de la cavité principale pour l’alimenter en lubrifiant destiné à alimenter l’alésage central via le (chaque) premier canal d’alimentation. Ainsi, on peut désormais alimenter l’alésage central par au moins un côté et non pas par une extrémité axiale, ce qui permet très avantageusement de ne pas avoir à utiliser un tube creux contrairement à la technique antérieure. Le groupe motopropulseur selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - la seconde extrémité du second canal d’alimentation peut être installée perpendiculairement à la direction axiale ; - en présence de la première option, le second canal d’alimentation peut être perpendiculaire à la direction axiale ; - la partie de l’arbre peut comprendre au moins deux premiers canaux d’alimentation communiquant avec la cavité principale en des endroits distincts et avec l’alésage central en des endroits distincts ; - chaque premier canal d’alimentation peut être perpendiculaire à la direction axiale ; - la partie de l’arbre peut comprendre deux cavités auxiliaires définies de part et d’autre de la cavité principale, faisant chacune une boucle sur la face externe et logeant chacune un joint d’étanchéité ; - le carter peut faire partie d’un second équipement, peut être solidarisé fixement au premier équipement, et peut comprendre un passage logeant la partie de l’arbre et communiquant avec le second canal d’alimentation ; - le premier équipement peut être une machine motrice électrique ; - en présence des deux dernières options, le second équipement peut être un réducteur. L’invention propose également un système comprenant au moins un groupe motopropulseur du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, ce système peut constituer un véhicule, éventuellement de type automobile. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé (obtenu en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lequel : FIG. 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal et vertical, une partie d’un exemple de réalisation d’un groupe motopropulseur selon l’invention. Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un groupe motopropulseur GM destiné à faire partie d’un système, comprenant un premier équipement EQ1 comportant un arbre A1 muni d’un alésage central AC ayant une alimentation simplifiée en lubrifiant à transporter. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système est un véhicule de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout système comprenant au moins un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins un arbre muni d’un alésage central devant transporter un lubrifiant. Ainsi, elle concerne notamment tous les véhicules (terrestres, maritimes (ou fluviaux), ou aériens), les appareils (éventuellement électroménagers), les installations (éventuellement industrielles), et les bâtiments. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le GMP GM comprend un premier équipement EQ1 constituant une machine motrice électrique et associé à un second équipement EQ2 constituant un réducteur. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de GMP. Ainsi, le GMP GM pourrait comprendre un premier équipement EQ1 constituant une boîte de vitesses, par exemple. On a schématiquement illustré sur la FIG. 1 une toute petite partie d’un exemple de réalisation d’un groupe motopropulseur (ou GMP) GM selon l’invention, propre à équiper un système (ici un véhicule automobile). Plus précisément, dans l’exemple illustré non limitativement le GMP GM comprend, comme indiqué ci-avant, une machine motrice électrique EQ1 associée à un réducteur EQ2. Comme illustré au moins partiellement sur la FIG. 1 , le premier équipement EQ1 (ici une machine motrice électrique) comprend un premier arbre A1 ayant une direction axiale da et comprenant un alésage central AC devant transporter un lubrifiant. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 le premier arbre A1 est solidarisé fixement à un second arbre A2 faisant partie du rotor de la machine motrice électrique EQ1. Cet alésage central AC du premier arbre A1 communique avec un alésage central AC’ du second arbre A2 qui communique avec au moins un canal interne débouchant à l’extérieur du second arbre A2 via un trou TL destiné à alimenter au moins un roulement de la machine motrice électrique EQ1 en lubrifiant issu du premier arbre A1. De plus, le premier arbre A1 comprend une partie P1 qui est logée dans un carter C2, et plus précisément, ici, dans un passage PA défini dans ce dernier (C2) et communiquant avec un second canal d’alimentation CA2 (décrit plus loin). On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 le carter C2 fait partie du second équipement EQ2 (ici un réducteur). Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le carter C2 pourrait faire partie du premier équipement EQ1. La partie P1 du premier arbre A1 comprend une cavité principale CP qui fait une boucle (fermée) sur une face externe FE et qui communique avec l’alésage central AC via au moins un premier canal d’alimentation CA1 faisant un angle non nul avec la direction axiale da. L’extrémité (ici gauche) de l’alésage central AC est donc fermée. Chaque premier canal d’alimentation CA1 comprend une première extrémité E11 débouchant dans la cavité principale CP et propre à recevoir le lubrifiant et une seconde extrémité E12, opposée à la première extrémité E11 et débouchant dans l’alésage central AC pour l’alimenter en lubrifiant. On notera que la boucle a une forme circulaire lorsque la section locale de la partie P1 du premier arbre A1 où elle est définie est circulaire. Le carter C2 comprend un second canal d’alimentation CA2 qui comporte des première E21 et seconde E22 extrémités opposées. La première extrémité E21 est propre à recevoir le lubrifiant. La seconde extrémité E22 est située en regard de la cavité principale CP pour l’alimenter en lubrifiant destiné à alimenter l’alésage central AC via le (chaque) premier canal d’alimentation CA1. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 le lubrifiant est injecté dans la première extrémité E21 du second canal d’alimentation CA2 par une pompe (non illustrée), via un échangeur de chaleur de type eau/lubrifiant EAL. Mais, lorsque le premier équipement EQ1 est une boîte de vitesses, on peut se passer de pompe. Grâce à cet agencement particulier, on peut alimenter l’alésage central AC par au moins un côté et non pas par une extrémité axiale, ce qui permet très avantageusement de ne pas avoir à utiliser un tube creux contrairement à la technique antérieure. Cette alimentation s’en trouve donc simplifiée, tout comme l’assemblage du GMP, et il n’y a plus de problèmes liés au positionnement du tube creux et à l’étanchéité au niveau de ce dernier. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , la seconde extrémité E22 du second canal d’alimentation CA2 peut être installée perpendiculairement à la direction axiale da. Dans ce cas, elle (E22) est perpendiculaire à la face externe FE du premier arbre A1 et à la cavité principale CP. Cela permet de minimiser les fuites du fait que l’injection de lubrifiant dans la cavité principale CP se fait dans l’axe de cette dernière (CP) et non pas en biais. Mais, on pourrait envisager, par exemple du fait d’un manque de place, que la seconde extrémité E22 du second canal d’alimentation CA2 soit installée selon un angle différent de 90° par rapport à la direction axiale da. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , l’intégralité du second canal d’alimentation CA2 peut être perpendiculaire à la direction axiale da. Mais, on pourrait envisager, par exemple du fait d’un manque de place, que le second canal d’alimentation CA2 soit défini selon un angle différent de 90° par rapport à la direction axiale da. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , la partie P1 du premier arbre A1 peut comprendre au moins deux premiers canaux d’alimentation CA1 qui communiquent avec la cavité principale CP en des endroits distincts et avec l’alésage central AC du premier arbre A1 en des endroits distincts. On notera que le nombre de premiers canaux d’alimentation CA1 peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un. Ainsi, il peut être égal à deux, trois, quatre, voire plus encore. Cela dépend notamment du niveau et/ou du débit de lubrification souhaité(s). Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , le (chaque) premier canal d’alimentation CA1 peut être perpendiculaire à la direction axiale da. Mais cela n’est pas une obligation. En effet, le (chaque) premier canal d’alimentation CA1 pourrait être défini selon un angle différent de 90° par rapport à la direction axiale da. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , la partie P1 du premier arbre A1 peut comprendre deux cavités auxiliaires CVA qui sont définies de part et d’autre de la cavité principale CP, faisant chacune une boucle (fermée) sur la face externe FE, et logeant chacune un joint d’étanchéité JE. Cela permet avantageusement d’éviter qu’une partie du lubrifiant qui circule dans la cavité principale CP s’échappe de cette dernière (CP) et sorte par le passage PA du carter C2. On comprendra en effet que la présence des deux joints JE permet au lubrifiant de demeurer entre ces derniers (JE) et donc d’être transféré dans le (chaque) premier canal d’alimentation CA1, sans fuite. On notera que chaque boucle peut avoir une forme circulaire lorsque la section locale de la partie P1 du premier arbre A1 où elle est définie est circulaire. Groupe motopropulseur (GM) propre à équiper un système et comprenant un premier équipement (EQ1) comportant un arbre (A1) ayant une direction axiale et comprenant un alésage central (AC) devant transporter un lubrifiant et une partie (P1) logée dans un carter (C2), caractérisé en ce que ladite partie (P1) comprend une cavité principale (CP) faisant une boucle sur une face externe (FE) et communiquant avec ledit alésage central (AC) via au moins un premier canal d’alimentation (CA1) faisant un angle non nul avec ladite direction axiale, et en ce que ledit carter (C2) comprend un second canal d’alimentation (CA2) ayant une première extrémité (E21) propre à recevoir ledit lubrifiant et une seconde extrémité (E22) située en regard de ladite cavité principale (CP) pour l’alimenter en lubrifiant destiné à alimenter ledit alésage central (AC) via ledit premier canal d’alimentation (CA1). Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde extrémité (E22) est installée perpendiculairement à ladite direction axiale. Groupe motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit second canal d’alimentation (CA2) est perpendiculaire à ladite direction axiale. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie (P1) de l’arbre (A1) comprend au moins deux premiers canaux d’alimentation (CA1) communiquant avec ladite cavité principale (CP) en des endroits distincts et avec ledit alésage central (AC) en des endroits distincts. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque premier canal d’alimentation (CA1) est perpendiculaire à ladite direction axiale. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite partie (P1) de l’arbre (A1) comprend deux cavités auxiliaires (CVA) définies de part et d’autre de ladite cavité principale (CP), faisant chacune une boucle sur ladite face externe (FE) et logeant chacune un joint d’étanchéité (JE). Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit carter (C2) fait partie d’un second équipement (EQ2), est solidarisé fixement audit premier équipement (EQ1), et comprend un passage (PA) logeant ladite partie (P1) de l’arbre (A1) et communiquant avec ledit second canal d’alimentation (CA2). Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit premier équipement (EQ1) est une machine motrice électrique. Groupe motopropulseur selon la combinaison des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit second équipement (EQ2) est un réducteur. Système, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un groupe motopropulseur (GM) selon l’une des revendications 1 à 9.