INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans la recherche permanente de la performance et de l’allègement telle qu’on le constate à l’heure actuelle, les éléments traditionnels de transmission apparaissent lourds et peuvent manquer de rigidité ou de précision. Leur performance globale est donc très médiocre (augmentation de la consommation et des émissions polluantes), surtout dans le domaine de la compétition où le poids est un ennemi.
L’art antérieur ne résout pas le problème spécifique de la fabrication à échelle industrielle ou de grande série de pièces de transmission de mouvement des véhicules qui permette d’alléger considérablement les pièces de transmission de mouvement des véhicules.
On ne peut que constater qu’il n’existe actuellement aucune solution efficace de procédé de fabrication à échelle industrielle ou de grande série pour alléger considérablement les pièces de transmission de mouvement des véhicules tout en maintenant une rigidité et une résistance aux contraintes mécaniques.
Résumé : Une idée à la base de l’invention est de concevoir un nouveau procédé de fabrication des éléments mobiles des véhicules. Le but recherché est l’allègement radical des éléments mobiles de véhicule tout en conservant, voire améliorant, les propriétés mécaniques des éléments traditionnels.
Pour la mise en œuvre du nouveau procédé de fabrication, les inventeurs ont pris en compte la cohérence entre d’une part les contraintes mécaniques auxquelles sont soumis ces éléments mobiles de véhicule et les caractéristiques anisotropes des matériaux composites et, d’autre part, l’allègement exigé de ces éléments mobiles de véhicule et les possibilités de conception offertes par le matériau plastique.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un procédé de fabrication d’un élément mobile de véhicule en matériau composite, comprenant les étapes suivantes : 1- on fournit au moins un mandrin (1) présentant un axe longitudinal et comprenant deux extrémités (1’) et au moins un organe d’articulation (2) qui est solidarisé à l’une des extrémités du mandrin, 2- on dispose successivement au moins deux strates de fibres et/ou de tissus de fibres avec une résine autour d’au moins un mandrin (1) et d’au moins un organe d’articulation (2), les au moins deux strates comportant une strate de tension comprenant des fibres et/ou tissus de fibres orientées parallèlement à l’axe longitudinal du mandrin, et comportant une portion enroulée perpendiculairement à l’axe longitudinal du mandrin au niveau des extrémités (1’) dudit mandrin et une strate extérieure de compression comprenant deux séries de fibres respectivement orientées d’un angle compris entre +5° et +45° par rapport à l’axe longitudinal du mandrin et d’un angle compris entre -5° et -45°par rapport à l’axe longitudinal du mandrin; 3- on effectue un compactage des au moins deux strates de fibres et/ou tissus de fibres et résine par un moyen de compactage autour desdites au moins deux strates de l’élément mobile obtenu, et 4- on démoule l’élément mobile par dépose du moyen de compactage.
Le procédé de fabrication décrit ci-dessus peut être réalisé sur un marbre (3), ledit marbre comprenant deux axes verticaux (4) filetés dont l’écartement est égal à l’entraxe de l’élément mobile de véhicule et un moyen de serrage (5) pour maintenir chaque organe d’articulation (2) sur son axe vertical (4), comme illustré à la .
Le procédé de fabrication d’un élément mobile de véhicule décrit dans la présente invention permet une fabrication à échelle industrielle ou de grande série de pièces de transmission de mouvement des véhicules.
Dans le procédé de fabrication d’un élément mobile de véhicule en matériau composite comprenant au moins deux strates de fibres et/ou de tissus de fibres, on préfèrera utiliser un mandrin constitué en bois, de préférence en balsa, pour apporter une stabilité en compression supplémentaire à celle apportée par la strate extérieure de compression disposée autour du mandrin.
Selon un mode de réalisation préférentiel du procédé de fabrication d’un élément mobile de véhicule en matériau composite, on dispose successivement au moins trois strates de fibres et/ou de tissus de fibres en disposant une strate intérieure de compression autour du mandrin avant de disposer la strate de tension et la strate extérieure de compression, la strate intérieure de compression comprenant deux séries de fibres et/ou tissus de fibres respectivement orientées d’un angle compris entre +5° et +45° par rapport à l’axe longitudinal du mandrin et d’un angle compris entre -5° et -45°par rapport à l’axe longitudinal du mandrin.
Selon un mode de réalisation du procédé de fabrication d’un élément mobile de véhicule en matériau composite, on dispose au moins une strate supplémentaire de protection à l’extérieur des au moins deux strates de fibres et/ou de tissus de fibres.
Cette strate de protection peut être composée de tissus de fibres d’aramide et est par exemple orientées à +45°/-45°. L’utilité technique de cette strate de protection est de plusieurs ordres : frottements répétés contre un flexible hydraulique, chocs avec des corps étrangers comme des gravillons, rayonnements ultra-violets. Elle peut apporter également une amélioration esthétique de finition.
Dans le procédé de fabrication, l’enroulement de la strate de compression de fibres et/ou de tissus de fibres autour d’au moins un mandrin et de au moins un organe d’articulation est effectué comme représenté à la . Chaque strate de compression comprend deux séries de fibres respectivement orientées avec un angle compris entre +5° et +45° par rapport à l’axe longitudinal du mandrin et d’un angle compris entre -5° et -45° par rapport à l’axe longitudinal du mandrin, en s’enroulant autour de l’axe de l’organe d’articulation qui, dans le mode de réalisation selon la , est perpendiculaire à l’axe du mandrin.
Dans le procédé de fabrication, l’enroulement de la strate de tension de fibres et/ou de tissus de fibres autour d’au moins un mandrin et de au moins un organe d’articulation est effectué comme représenté à la . La strate de tension comprenant des fibres orientées parallèlement à l’axe longitudinal du mandrin et de au moins un organe d’articulation comporte une portion enroulée perpendiculairement à l’axe longitudinal du mandrin au niveau des extrémités (1’) dudit mandrin.
L’armature 14 est ainsi déplacée dans la première direction avant les feuilles 16 dès que le flux magnétique n’est plus suffisant pour l’attirer, de sorte qu’il existe un espace entre la face interne 11 du corps 10 et la feuille 16 directement adjacente à la face interne 11, lequel espace permet aux feuilles 16b magnétisées de se déformer sous l’action des ressorts internes et externes 24 et 26.
La dissipation progressive du flux magnétique entraine un déplacement successif et progressif des feuilles 16 dans la première direction, formant ainsi une pluralité d’entrefers entre les feuilles 16. Ces entrefers génèrent une pluralité de flux magnétiques, ou ponts de flux magnétiques, entre la face interne 11 du corps 10 et l’armature 14, qui permettent de dissiper plus rapidement le flux magnétique dans l’armature 14.
Les feuilles 16 sont déplacées successivement jusqu’à venir contre l’armature 14, ce qui permet notamment de diminuer la vitesse de déplacement de l’armature 14 contre le disque de friction 15.
Les figures 13 et 14 montrent le dispositif de freinage électromagnétique selon un deuxième mode de réalisation et dans lequel seul l’agencement du corps et de l’armature diffère du dispositif de freinage électromagnétique visible sur les figures 2 à 12.
Pour simplifier la description, les mêmes références numériques ont donc été utilisées sauf pour le corps et l’armature pour lesquels des références similaires mais additionnées du nombre 100 ont été utilisées.
Dans ce dispositif 105, les entretoises 30 sont disposées entre l’armature 114 magnétique et le support 6 pour définir un espace entre ces éléments.
Les entretoises 30 sont ici configurées pour maintenir une distance prédéterminée entre l’armature 114 et le support 6. Les feuilles 16 métalliques magnétiques, le corps 110 et le disque de friction 15 sont reçus dans l’espace 9 formé entre l’armature 114 et le support 6.
En particulier, une première extrémité de la portion principale de chaque entretoise 30 est configurée pour venir en appui contre le support 6 et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité est configurée pour venir en appui contre l’armature 114.
Dans une variante non illustrée, la deuxième extrémité de chaque entretoise peut être configurée pour venir en appui contre la feuille la plus éloignée de l’armature.
Les vis d’assemblage 17 traversent l’orifice traversant de chaque entretoise. En particulier, les vis d’assemblage 17 sont insérées par leur première extrémité dans les trous traversant jusqu’à ce que la tête vienne en butée contre l’armature 114. La portion filetée débouche en saillie du côté de la première extrémité de l’entretoise 30 pour être vissée dans les trous taraudés du support 6.
Les feuilles 16 sont agencées entre le corps 110 et l’armature 114, le corps 110 est agencé entre les feuilles 16 et le disque de friction 15 est agencé entre le corps 110 et le support 6.
Dans ce deuxième mode de réalisation du dispositif de freinage électromagnétique 5, le corps 110 forme la partie intermédiaire tandis que l’armature 114 forme la partie externe. En effet, les feuilles 16 et le corps 110 sont montés mobiles en translation sur l’arbre rotatif 7 et par rapport à l’armature 114, dans l’espace 9, tandis que l’armature 114 est fixe par rapport au support 6.
Le dispositif de freinage électromagnétique 105 est configuré de sorte que, lorsqu’il n’est pas alimenté électriquement, les feuilles 16 et le corps 110 se déplacent dans la première direction dite de freinage vers le disque de friction 15 jusqu’à ce que le corps 110 vienne en appui contre le disque de friction 15 pour le bloquer en rotation et ainsi interdire la rotation de l’arbre rotatif 7.
Au contraire, lorsque le dispositif de freinage électromagnétique 105 est alimenté électriquement, les feuilles 16 et le corps 110 se déplacent au moins partiellement dans la deuxième direction, en s’éloignant du disque de friction 15 de sorte à le libérer et autoriser sa rotation.
Le capteur de position est ici prévu pour détecter la position du corps 110, de sorte à vérifier si le corps 110 est au contact ou non du disque de friction 15. Le mécanisme dit plongeur (non représenté) est assujetti mécaniquement sur le corps 110 et la tige qu’il comporte fait partiellement saillie depuis le corps 110 en direction du disque de friction 15, et autour de laquelle est monté un organe ressort.
Les trous traversants 127 sont ici configurés pour être traversés par la portion principale de chaque entretoise 30. Contrairement au premier mode de réalisation, les trous traversant 127 n’ont pas d’extrémité élargie mais présentent une section constante permettant le déplacement du corps 110 le long de la portion principale des entretoises 30.
L’obturateur 20 est mobile entre la position de dégagement, telle que représentée sur la et sur la , et la position de fermeture telle que représentée sur la . En position de dégagement, l’obturateur 20 laisse accessibles les ouvertures de remplissage 12, ce qui permet de remplir les cylindres de compactage 11 ou à l’inverse d’en sortir les cosmétiques solides.
Comme schématisé sur les figures 1 et 2, l’obturateur 20 est plus spécifiquement mobile parallèlement à la face de remplissage 14 du bloc-cylindres, et plus spécifiquement au contact de cette dernière. Ainsi, l’obturateur 20 est mobile horizontalement, c’est-à-dire selon un plan sensiblement orthogonal à la direction principale D1. Cela permet notamment d’assurer un décollement efficace des cosmétiques solides de la face de compactage 21 de l’obturateur 20 contre laquelle ils ont été compactés. L’obturateur 20 est ici mobile en translation, selon une direction orthogonale à la direction principale D1, ce qui simplifie sa mise en œuvre.
L’obturateur 20 est ici monté sur la structure support 3 au moyen de rails de guidage 22. De préférence, comme le montre la , deux rails 22 sont situés latéralement, c’est-à-dire le long des deux côtés opposés de la face de compactage 21 qui s’étendent selon la direction de translation de l’obturateur 20. Comme illustré en , cela permet de laisser facilement accessible le bloc-cylindres 10 lorsque l’obturateur 20 est en position de dégagement.
Pour déplacer l’obturateur 20, le dispositif de compactage 1 comprend par exemple un actionneur dédié (non représenté) lui-aussi piloté par l’unité de commande 35.
Le dispositif de compactage 1 permet de mettre en œuvre le procédé de compactage représenté en . Le procédé de compactage comprend les étapes principales suivantes : - le remplissage des cylindres de compactage 11 par la poudre 2 ; - le déplacement de l’obturateur 20 de la position de dégagement à la position de fermeture ; - le compactage de la poudre 2 par déplacement des pistons 40 dans les cylindres de compactage 11.
Le procédé de compactage s’inscrit ici dans le cadre d’un procédé plus large de fabrication de cosmétiques solides ou de blocs solides de poudre compactée. Ce procédé de fabrication de cosmétiques solides comprend deux phases principales : une première phase de préparation de la poudre 2 et une seconde phase de compactage de la poudre 2.
La première phase peut comprendre le broyage d’ingrédients solides et/ou le mélange d’ingrédients déjà sous forme pulvérulente. La composition de la poudre 2 est décrite en détail ultérieurement. On peut toutefois noter à ce stade que le dispositif de compactage 1 et le procédé de compactage permettent de compacter efficacement des poudres dont la proportion de liquide n’est pas négligeable, par exemple car elle est supérieure à 2 % en poids, qui sont difficiles à compacter avec les dispositifs selon l’art antérieur.
La seconde phase de compactage de la poudre 2 correspond à la mise en œuvre du procédé de compactage présenté en .
Ainsi, le procédé de compactage débute par l’étape E1 de remplissage des cylindres de compactage 11 par la poudre 2. Le remplissage peut être effectué de façon automatisée, par exemple à l’aide d’un injecteur monté sur un bras robotisé et relié à un réservoir rempli par la poudre 2, ou de façon manuelle par un opérateur.
Lors du remplissage, les pistons 40 sont positionnés à une position de départ PD à l’intérieur et en bas des cylindres de compactage 11, c’est-à-dire à proximité des ouvertures de travail 13. La position de départ PD est ici prédéterminée en fonction de la quantité de poudre 2 souhaitée pour former les cosmétiques solides. Elle est par exemple déterminée en considérant la masse finale que doit faire un cosmétique solide et la densité de la poudre 2. La masse de poudre 2 déposée dans chaque cylindre de compactage 11 est par exemple comprise entre 2 g et 40 g.
De préférence, un volume de poudre 2 supérieur au volume de la totalité des cylindres de compactage 11 est utilisé pour s’assurer que chaque cylindre de compactage 11 est complètement rempli. Le surplus de poudre 2 est ensuite récupéré pour être réutilisé. Avantageusement, le surplus de poudre 2 peut être récupéré par le déplacement de l’obturateur 20 de la position de dégagement à la position de fermeture (cf. étape suivante).
Le procédé se poursuit ensuite par l’étape E2 de fermeture des ouvertures de remplissage 12. Pour cela, l’actionneur dédié translate l’obturateur 20 de la position de dégagement à la position de fermeture. A la fin de l’étape E2, dans chaque cylindre de compactage 11, la poudre 2 est interposée entre le piston 40 correspondant et l’obturateur 20.
Ensuite, le procédé continue à l’étape E3 de compactage de la poudre 2 comprise dans chaque cylindre de compactage 11. Au cours de l’étape E3, l’unité de commande 35 détermine notamment la vitesse de déplacement des pistons 40.
De façon remarquable, le compactage, c’est-à-dire le déplacement des pistons 40 de la position de départ PD à une position finale PF, comprend deux phases P1, P2 successives telles que représentées sur les figures 5 et 6. Le compactage comprend aussi le démarrage et l’arrêt des pistons 40 qui ont lieu respectivement avant et après les deux phases P1, P2. La position finale PF correspond à la position des pistons 40 à la fin du compactage de la poudre 2, dans le sens où, à la position finale PF, les cosmétiques solides sont formés. Elle correspond ainsi à un taux de compression finale de la poudre 2. La illustre ici la course des pistons 40 le long de la direction principale D1.
Le compactage commence par une phase initiale P1 qui se caractérise par l’expulsion de l’air présent dans la poudre et dans les cylindres de compactage 11. Comme le montre la , lors de la phase initiale P1, les pistons 40 avancent rapidement. Les pistons 40 sont alors déplacés par les actionneurs 31 selon une première vitesse de consigne appelée vitesse d’expulsion V1 qui est déterminée par l’unité de commande 35. Elle est sélectionnée pour expulser rapidement la majorité de l’air contenu dans la poudre 2. Après un état transitoire très court dû à leur démarrage, les pistons 40 avancent globalement à la vitesse d’expulsion V1 au cours de la phase initiale. Au cours de la phase initiale, la vitesse d’expulsion peut être constante, telle que représentée sur la , ou varier, par exemple linéairement, dans un intervalle donnée.
L’unité de commande 35 est par exemple programmée pour imposer la vitesse d’expulsion V1 aux pistons 40 jusqu’à ce que la course des pistons 40, mesurée grâce au moyen de mesure d’une course des pistons 40, atteigne une première valeur seuil. De manière équivalente, les pistons 40 peuvent être déplacés à la vitesse d’expulsion V1 jusqu’à ce qu’un taux de compression atteigne une seconde valeur seuil, par exemple comprise entre 50 % et 90 %. Les première et seconde valeurs seuils dépendent par exemple de la densité de la poudre 2 ou d’une quantité de promoteur de compactage au sein de la poudre 2.
une première enceinte de réception délimitée par une première surface intérieure, et configurée pour recevoir un premier fluide précurseur ; et une deuxième enceinte de réception délimitée par une deuxième surface intérieure et configurée pour recevoir un deuxième fluide précurseur.
Il est bien compris que l’utilisation des termes « première » et « deuxième » n’est pas limitative et que selon le mode de réalisation, il peut y avoir au moins une enceinte de réception supplémentaire de même nature que les première et deuxième enceintes de réception et pour lequel les mêmes principes qu’elles s’appliquent. Autrement dit le contenant peut délimiter au moins trois enceintes de réception séparées, pouvant possiblement contenir respectivement des fluides précurseurs identiques ou différents d’une enceinte à l’autre.
Selon un mode de réalisation, le premier fluide précurseur est différent du deuxième fluide précurseur.
De cette manière, il est possible de générer deux types d’aérosols différents par l’intermédiaire d’un seul dispositif de diffusion. Par exemple, cela permet de diffuser localement, deux types de précurseurs différents, au niveau de la surface de croissance.
Selon un mode de réalisation, le premier fluide précurseur et le deuxième fluide précurseur sont identiques.
Selon un mode de réalisation, une première épaisseur comptée entre la première surface intérieure et la surface de diffusion de l’élément poreux, est strictement supérieure à une deuxième épaisseur comptée entre la deuxième surface intérieure et la surface de diffusion de l’élément poreux.
De cette manière, il est possible d’adapter l’épaisseur traversée par le fluide précurseur en fonction de l’enceinte de réception qui le contient et/ou de la nature de ce fluide précurseur. Ainsi, l’aérosol généré ou le diamètre des gouttelettes le constituant peut être différent.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de diffusion comprend un organe de mise en pression associé à chaque enceinte de réception. Ainsi, il est possible d’adapter la pression à laquelle est placée le premier fluide précurseur et la pression à laquelle est placée le deuxième fluide précurseur en fonction de la nature du fluide précurseur utilisé.
Selon un mode de réalisation, le deuxième fluide précurseur comprend un liquide de refroidissement configuré pour refroidir l’élément poreux.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de diffusion comprend un organe d’assemblage disposé au niveau d’une extrémité d’assemblage du dispositif de diffusion, ledit organe d’assemblage étant configuré pour permettre la fixation, au niveau de ladite extrémité d’assemblage, d’un élément externe choisi parmi : un autre dispositif de diffusion et l’organe de croissance.
Les dispositions précédemment décrites permettent d’assembler plusieurs dispositifs de diffusion les uns aux autres, afin de s’adapter à la forme de la surface de croissance.
Selon un mode de réalisation, l’extrémité d’assemblage est disposée au niveau de l’extrémité d’admission de fluide du contenant, vu suivant l’axe longitudinal.
Selon un mode de réalisation, l’élément poreux est obtenu par impression en trois dimensions (appelée communément impression 3D).
De manière avantageuse, la fabrication de l’élément poreux par impression 3D permet à la fois de définir simplement la forme de l’élément poreux même si cette forme est complexe, et également de diminuer les coûts de fabrication.
Par ailleurs, il est possible d’obtenir une forme spécifique de l’élément poreux, par exemple une forme intégrant une pluralité d’enceintes de réception permettant de stocker différents fluides précurseurs avant la mise en œuvre d’une étape de mise en pression.
Par ailleurs, l’impression 3D permet simplement de prévoir au moins un organe d’assemblage au niveau de l’extrémité d’assemblage du dispositif de diffusion.
Ainsi, le système à roue et vis sans fin est réputé irréversible, la rotation de la roue solidaire en rotation du porte-satellites étant dépendante de la rotation de la vis sans fin. Ladite vis sans fin est configurée pour s’effacer, à la vitesse de rotation du moteur de régulation, devant l’effort de la roue du système à roue et vis sans fin. Il en résulte qu’une augmentation de la vitesse du moteur de régulation implique une hausse du couple délivré aux roues motrices, par le moteur de puissance.
Selon un mode de réalisation, la vis sans fin et la roue du système à roue et vis sans fin comprennent de l’acier. Par exemple, les surfaces de contact entre la roue et la vis sans fin du système à roue et vis sans fin sont en acier graissé.
Ainsi et de manière avantageuse, l’effort induit sur la vis sans fin est compensé par l’effort de frottement dynamique entre la vis sans fin et la roue, car le coefficient de frottement de l’acier sur l’acier est sensiblement égal au sinus de l’angle de filet.
Le but de l’invention peut également être atteint grâce à la mise en œuvre d’un procédé de pilotage d’un véhicule à motorisation électrique, pour piloter un véhicule à motorisation électrique selon l’un des modes de réalisation décrits précédemment, le procédé de pilotage étant mis en œuvre par l’unité de commande et comprenant: