Brevet FR3157721A1 — publié le 20250627

La présente invention concerne un cardan (3) pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un moteur électrique (5) d’entrainement du cardan (3), le cardan (3) comprenant un arbre (3a) configuré pour s’étendre au centre d’un rotor (5a) du moteur électrique (5) dans lequel au moins un élément de déviation (13) d’un fluide est ménagé ou disposé autour de l’arbre (3a) du cardan (3), ledit, au moins un, élément de déviation (13) étant configuré pour créer un déplacement de fluide le long de l’arbre (3a) de cardan (3) lorsque ce dernier est entrainé en rotation par le moteur électrique (5) pour former une turbine et permettre le refroidissement du rotor (5a). Fig.2 CARDAN POUR VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE ET ENSEMBLE DE TRANSMISSION ASSOCIE La présente invention fait partie du domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement des cardans utilisés dans les véhicules automobiles électriques ou hybrides. Les cardans sont utilisés pour transmettre un couple mécanique aux roues du véhicule. Dans le cas d’un véhicule électrique ou hybride, ce couple est fourni par un moteur électrique. De plus, afin d’optimiser la place disponible dans le véhicule l’arbre du cardan peut être coaxial au moteur électrique, l’arbre passant au centre du rotor du moteur électrique. Cependant, avec une telle configuration, il devient difficile de refroidir le rotor et les paliers de guidage du rotor. Il convient donc de trouver une solution permettant de refroidir efficacement le rotor d’un moteur électrique coaxial à un arbre de cardan. A cet effet, l’invention concerne un cardan pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un moteur électrique d’entrainement du cardan, le cardan comprenant un arbre configuré pour s’étendre au centre d’un rotor du moteur électrique caractérisé en ce qu’au moins un élément de déviation d’un fluide est ménagé ou disposé autour de l’arbre, ledit, au moins un, élément de déviation étant configuré pour créer un déplacement de fluide le long de l’arbre lorsque ce dernier est entrainé en rotation par le moteur électrique pour former une turbine et permettre le refroidissement du rotor. L’utilisation d’au moins un élément de déviation configuré pour entrainer un déplacement de fluide le long de l’arbre de cardan permet un refroidissement efficace du rotor et des éléments disposés autour de l’arbre de cardan pour un coût réduit, sans nécessiter de dispositifs supplémentaires et sans consommation d’énergie additionnelle. Selon un autre aspect de la présente invention, le, au moins un, élément de déviation présente une forme générale hélicoïdale s’étendant le long de l’arbre du cardan. La forme hélicoïdale permet d’obtenir la fonction de turbine et donc le déplacement du fluide le long de l’arbre de cardan lors de la rotation de ce dernier. Selon un autre aspect de la présente invention, le cardan comprend une pluralité d’éléments de déviation sous la forme d’ailettes de forme incurvée et réparties autour et le long de l’arbre du cardan. Selon un autre aspect de la présente invention, le, au moins un, élément de déviation est ménagé sur un tube configuré pour venir se positionner autour de l’arbre du cardan. Selon un autre aspect de la présente invention, le tube est monté en force autour de l’arbre du cardan. Selon un autre aspect de la présente invention, le tube est bloqué axialement par une bague de retenue. La présente invention concerne également un ensemble de transmission comprenant: - un moteur électrique comprenant un stator et un rotor, - un cardan tel que décrit précédemment, - un dispositif différentiel disposé entre le moteur électrique et le cardan, dans lequel le moteur électrique comprend également un premier et un deuxième palier de guidage du rotor disposés autour de l’arbre du cardan de sorte que le déplacement de fluide créé par l’entrainement en rotation de l’arbre du cardan permet de refroidir le rotor et les paliers de guidage du rotor. Selon un autre aspect de la présente invention, l’ensemble de transmission comprend également un circuit de fluide dans lequel est disposé au moins partiellement l’arbre de cardan, le fluide est par exemple de l’huile. Selon un autre aspect de la présente invention, l’arbre de cardan est en communication fluidique avec l’air extérieur. La présente invention concerne également un véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un ensemble de transmission tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 représente une vue schématique en perspective et en coupe d’un ensemble de transmission selon un mode de réalisation de la présente invention ; FIG. 2 représente une vue schématique en perspective et en coupe d’un moteur électrique et d’un arbre de cardan coaxial au rotor du moteur électrique ; FIG. 3 représente une vue schématique en perspective d’un tube destiné à être disposé autour du cardan ; Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations. La présente invention concerne un cardan pour véhicule automobile électrique ou hybride. La FIG. 1 représente un ensemble de transmission 1 comprenant un cardan 3 et un moteur électrique 5 configuré pour entrainer en rotation un arbre 3a du cardan 3. Le moteur électrique 5 comprend un stator 5b et un rotor 5a s’étendant au centre du stator 5b. Le rotor 5a est guidé en rotation par deux paliers de guidage 11a et 11b. L’arbre de cardan 3a est configuré pour s’étendre coaxialement au rotor 5a du moteur électrique 5. L’arbre 3a de cardan 3 s’étend au moins partiellement au centre du rotor 5a du moteur électrique 5. L’ensemble de transmission 1 peut également comprendre un réducteur 7 qui peut être relié à la sortie du moteur électrique 5. L’ensemble de transmission 1 peut également comprendre un dispositif différentiel 9 qui peut être relié à la sortie du réducteur 7. Ainsi, l’entrée du réducteur 7 peut être connectée à l’arbre de sortie du moteur électrique 5 et la sortie du réducteur 7 peut être connectée à l’entrée du différentiel 9, la sortie du différentiel 9 étant connectée à l’arbre 3a du cardan 3. Le moteur électrique 5 entraine donc en rotation l’arbre 3a du cardan 3 via le réducteur 7 et le différentiel 9. L’arbre 3a du cardan 3 est configuré pour entrainer une roue du véhicule automobile. Le différentiel 9 peut être relié à un premier cardan associé à une première roue du véhicule et un deuxième cardan associé à une deuxième roue du véhicule. De plus, l’arbre 3a de cardan 3 comprend au moins un élément de déviation 13 d’un fluide mieux visible sur les figures 2 et 3. Le ou les éléments de déviation 13 sont configurés pour former une turbine, c’est-à-dire pour déplacer un fluide le long de l’arbre 3a du cardan 3 lors de la rotation de l’arbre 3a de cardan 3. Ce fluide est par exemple de l’air, dans ce cas, l’arbre 3a de cardan 3 peut être en communication fluidique avec l’air extérieur au véhicule automobile. Un conduit s’étendant par exemple depuis la face avant du véhicule jusqu’à l’arbre 3a de cardan 3 est par exemple ménagé sur le véhicule. Alternativement, le fluide peut être un liquide ou de l’huile. Dans ce cas, l’arbre de cardan peut être disposé au moins partiellement à l’intérieur d’un circuit de fluide comprenant un réservoir de liquide ou d’huile, l’arbre de cardan agissant comme une turbine de sorte que le circuit de fluide ne nécessite pas de dispositif de pompage pour faire circuler le liquide ou l’huile dans le circuit de fluide. Dans le présent exemple de réalisation, l’arbre 3a de cardan 3 comprend une pluralité d’éléments de déviation 13 réalisés par des ailettes. Les ailettes 13 ont par exemple une forme incurvée et sont réparties de manière régulière autour et le long de l’arbre 3a de cardan 3. Les ailettes 13 peuvent être disposées sous forme de rangées parallèles à l’axe de l’arbre 3a du cardan 3. Les ailettes 13 sont par exemple disposées selon un motif hélicoïdal ou selon différents motifs hélicoïdaux. Alternativement, l’arbre 3a de cardan 3 peut comprendre un seul élément de déviation 13, par exemple un élément en forme de spirale s’étendant le long de l’arbre 3a de cardan 3. Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, Les éléments de déviation 13, ici les ailettes, sont ménagées sur un tube 15 configuré pour venir se positionner autour de l’arbre 3a du cardan 3. Le tube peut être monté en force sur l’arbre de cardan. En complément ou en alternative, une ou deux bague(s) de retenue 17 peu(ven)t être utilisée(s) pour bloquer le déplacement axial du tube 15 par rapport à l’arbre 3a de cardan 3. La bague de retenue 17 est par exemple un circlip configuré pour venir se positionner dans une rainure périphérique ménagée dans l’arbre 3a de cardan 3. Alternativement, la bague de retenue 17 peut être serrée autour de l’arbre 3a de cardan 3. Une bague de retenue 17 peut être disposée à chaque extrémité du tube 15. Dans l’exemple de la FIG. 1 , le tube 15 est en appui contre un élément du différentiel 9 à une première extrémité et bloqué axialement par une bague de retenue 17 à une deuxième extrémité. Selon un autre mode de réalisation, le ou les éléments de déviation 13 peuvent être ménagés directement sur l’arbre 3a de cardan 3. Les éléments de déviation 13 viennent par exemple de matière avec l’arbre 3a de cardan 3. L’arbre 3a de cardan 3 est par exemple obtenu par usinage. Ainsi, en fonctionnement, le moteur électrique 5 entraîne l’arbre 3a de cardan 3 en rotation via le réducteur 7 et le différentiel 9. La rotation de l’arbre 3a de cardan 3 entraine alors, du fait de la présence des éléments de déviation 13, le déplacement du fluide le long de l’arbre 3a de cardan 3. Le fluide est par exemple de l’air venant de l’extérieur du véhicule ou de l’huile circulant dans un circuit de fluide dont une portion passe au centre du rotor 5a. Cette circulation de fluide permet de refroidir le rotor 5a ainsi que les paliers de guidage 11a, 11b du rotor 5a. L’utilisation d’un arbre 3a de cardan 3 coaxial avec le rotor 5a et comprenant des éléments de déviation 13 permettant de faire circuler un fluide de refroidissement au centre du rotor permet donc de refroidir efficacement le rotor 5a et les paliers de guidage 11a, 11b de ce dernier sans requérir de dispositifs supplémentaires et sans consommation additionnelle d’énergie. Cardan (3) pour véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un moteur électrique (5) d’entrainement du cardan (3), le cardan (3) comprenant un arbre (3a) configuré pour s’étendre au centre d’un rotor (5a) du moteur électrique (5) caractérisé en ce qu’au moins un élément de déviation (13) d’un fluide est ménagé ou disposé autour de l’arbre (3a) du cardan (3), ledit, au moins un, élément de déviation (13) étant configuré pour créer un déplacement de fluide le long de l’arbre (3a) de cardan (3) lorsque ce dernier est entrainé en rotation par le moteur électrique (5) pour former une turbine et permettre le refroidissement du rotor (5a). Cardan (3) selon la revendication précédente dans lequel le, au moins un, élément de déviation (13) présente une forme générale hélicoïdale s’étendant le long de l’arbre (3a) du cardan (3). Cardan (3) selon l’une des revendications précédentes comprenant une pluralité d’éléments de déviation (13) sous la forme d’ailettes de forme incurvée et réparties autour et le long de l’arbre (3a) du cardan (3). Cardan (3) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le, au moins un, élément de déviation (13) est ménagé sur un tube (15) configuré pour venir se positionner autour de l’arbre (3a) du cardan (3). Cardan (3) selon la revendication précédente dans lequel le tube (15) est monté en force autour de l’arbre (3a) du cardan (3). Cardan (3) selon l’une des revendications 4 ou 5 dans lequel le tube (15) est bloqué axialement par une bague de retenue (17). Ensemble de transmission (1) comprenant: - un moteur électrique (5) comprenant un stator (5b) et un rotor (5a), - un cardan (3) selon l’une des revendications précédentes, - un dispositif différentiel (9) disposé entre le moteur électrique (5) et le cardan (3), dans lequel le moteur électrique (5) comprend également un premier (11a) et un deuxième (11b) palier de guidage du rotor (5a) disposés autour de l’arbre (3a) du cardan (3) de sorte que le déplacement de fluide créé par l’entrainement en rotation de l’arbre (3a) du cardan (3) permet de refroidir le rotor (5a) et les paliers de guidage (11a, 11b) du rotor (5a). Ensemble de transmission (1) selon la revendication précédente comprenant également un circuit de fluide dans lequel est disposé au moins partiellement l’arbre (3a) de cardan (3), le fluide est par exemple de l’huile. Ensemble de transmission (1) selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel l’arbre (3a) de cardan (3) est en communication fluidique avec l’air extérieur. Véhicule automobile électrique ou hybride comprenant un ensemble de transmission (1) selon l’une des revendications 7 à 9.