FR3105813A1 - Groupe motopropulseur Electrique A DEUX EMBRAYAGES - Google Patents

Groupe motopropulseur Electrique A DEUX EMBRAYAGES Download PDF

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Abstract

1. Groupe motopropulseur (1) de véhicule comprenant : - une machine électrique (2) comportant un rotor (21) tournant autour d’un axe de rotation (X), - un premier ensemble de transmission (3) comprenant un premier embrayage (30) associé à un premier mécanisme de transmission (40), - un deuxième ensemble de transmission (5) comprenant un deuxième embrayage (50) associé à un deuxième mécanisme de transmission (60), dans lequel le premier embrayage (30) et le deuxième embrayage (50) sont disposés axialement de part et d’autre du rotor (21). (Fig.1)

Description

Groupe motopropulseur Electrique A DEUX EMBRAYAGES
Domaine technique de l’invention
L’invention se rapporte à un groupe motopropulseur électrique pour un véhicule électrique ou hybride, notamment pour un véhicule automobile électrique ou hybride.
état de la technique antérieure
L’invention s’applique plus particulièrement aux véhicules hybrides et aux véhicules électriques. Les vitesses d’un moteur électrique peuvent être élevées, supérieures ou égales à 15000 tours par minutes par exemple.
Pour adapter la vitesse et le couple, l’utilisation de moteurs électriques nécessite généralement une transmission comportant un dispositif de réduction de vitesse permettant d’atteindre les niveaux de vitesse et de couple de sortie souhaités à chaque roue, et un différentiel pour faire varier la vitesse entre deux roues latéralement opposées.
Pour s’adapter aux différents régimes du véhicule, il est connu d’utiliser des embrayages qui permettent de sélectionner le rapport de réduction souhaité au niveau du dispositif de réduction de vitesse. Ce type de dispositif est par exemple divulgué dans le document DE102016202723 qui divulgue un système de transmission mettant en œuvre des trains d’engrenages planétaires relativement complexes.
Il a aussi été proposé dans la demande FR1901916, non publiée à ce jour, un dispositif de transmission de couple pour un véhicule comprenant au moins un moteur, le dispositif de transmission de couple comprenant :
  • un premier embrayage comprenant un premier élément d’entrée apte à être entraînée par le moteur et un premier élément de sortie, un couple étant transmis entre le premier élément d’entrée et le premier élément de sortie lorsque le premier embrayage est fermé,
  • un deuxième embrayage comprenant un deuxième élément d’entrée apte à être entraînée par le moteur et un deuxième élément de sortie, un couple étant transmis entre le deuxième élément d’entrée et le deuxième élément de sortie lorsque le deuxième embrayage est fermé,
  • un organe de transmission,
  • un premier mécanisme de transmission agencé pour transmettre un couple entre le premier élément de sortie et l’organe de transmission, selon un premier rapport de vitesses,
  • un deuxième mécanisme de transmission agencé pour transmettre un couple entre le deuxième élément de sortie et l’organe de transmission, selon un deuxième rapport de vitesses différent du premier rapport de vitesse, et
  • un élément de connexion agencé pour autoriser ou interrompre l’entraînement mutuel en rotation entre le premier élément de sortie du premier embrayage et l’organe de transmission, par l’intermédiaire du premier mécanisme de transmission.
L’utilisation d’au moins deux rapports de vitesses permet de concilier couple de démarrage élevé et vitesse maximale et par conséquent de réduire le temps nécessaire au véhicule pour atteindre une vitesse élevée. Le choix de deux rapports de vitesse avec un moteur électrique offre un bon compromis entre complexité de la transmission, performances dynamiques, consommation du véhicule, et taille du moteur électrique.
L’utilisation des embrayages, notamment des embrayages multidisques progressifs, permet également de garantir le confort de l’utilisateur en évitant les changements de rapports brusques ainsi que les variations perceptibles d’accélération.
De plus, l’élément de connexion permet d’interrompre l’entraînement de l’élément de sortie du premier embrayage, et notamment les disques de friction de sortie du premier embrayage, lorsque le deuxième embrayage est fermé, ce qui permet d’améliorer le rendement énergétique en limitant significativement, voire en supprimant le couple de traînées au niveau du premier embrayage lorsque le deuxième embrayage est fermé.
Mais la mise en œuvre de deux embrayages peut impliquer la mise en œuvre de nombreuses pièces différentes, ce qui peut compliquer la conception d’un groupe motopropulseur et en augmenter le coût. De plus, lorsqu’un double embrayage avec des ensembles multidisques radialement superposées est mis en œuvre, l’ensemble multidisque supérieur est soumis à des efforts de centrifugation très importants.
L’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un groupe motopropulseur de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant :
- une machine électrique comportant un rotor tournant autour d’un axe de rotation X,
- un premier ensemble de transmission comprenant un premier embrayage associé à un premier mécanisme de transmission, et un deuxième ensemble de transmission comprenant un deuxième embrayage associé à un deuxième mécanisme de transmission ; le premier embrayage étant apte, dans un état fermé, à transmettre un couple entre le rotor et le premier mécanisme de transmission, la transmission du couple entre le rotor et le premier mécanisme de transmission étant interrompue lorsque ledit premier embrayage est ouvert ; le deuxième embrayage étant apte, dans un état fermé, à transmettre un couple entre le rotor et le deuxième mécanisme de transmission, la transmission du couple entre le rotor et le deuxième mécanisme de transmission étant interrompue lorsque ledit deuxième embrayage est ouvert,
- un organe de sortie apte à être entrainé par le rotor soit par l’intermédiaire du premier ensemble de transmission, soit par l’intermédiaire du deuxième ensemble de transmission.
Selon l’invention, le premier embrayage et le deuxième embrayage sont disposés axialement de part et d’autre du rotor.
Ainsi, la mise en œuvre de deux embrayages axialement de part et d’autre permet d’utiliser des structures d’embrayages proches voire identiques, ce qui permet de standardiser les éléments de conception des premier et deuxième embrayages et de réduire le nombre de références de pièces dans le groupe motopropulseur. En comparaison avec des architectures dans lesquelles les embrayages sont disposés à l’intérieur du rotor, les diamètres du rotor et les diamètres des embrayages peuvent être définis de façon indépendante.
Notamment, il est possible d’avoir à la fois le rotor et les embrayages proches de l’axe de rotation du rotor, pour réduire les effets d’inertie et les risques de disfonctionnement liés à la centrifugation. En effet, la vitesse de rotation de la machine électrique peut être très élevée et dépasser 15000 tours par minute.
Le groupe motopropulseur peut comporter aussi une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:
Le groupe motopropulseur comporte un carter enveloppant la machine électrique, les premier et deuxième embrayages étant disposés à l’extérieur du carter de la machine électrique.
Le premier mécanisme de transmission et le deuxième mécanisme de transmission présentent des rapports de vitesse différents.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage comportent chacun au moins une première interface de transmission et une deuxième interface de transmission.
La première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du premier embrayage coopèrent l’une avec l’autre pour transmettre un couple lorsque le premier embrayage est fermé, la transmission du couple entre la première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du premier embrayage étant interrompue lorsque le premier embrayage est ouvert.
La première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage coopèrent l’une avec l’autre pour transmettre un couple lorsque le deuxième embrayage est fermé, la transmission du couple entre la première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage étant interrompue lorsque le deuxième embrayage est ouvert.
Les premières interfaces de transmission et les deuxièmes interfaces de transmission des premier et deuxième embrayages sont disposés de sorte qu’il existe un axe parallèle à l’axe de rotation X qui passe à la fois par le rotor et par les premières et deuxièmes interfaces de transmission des premier et deuxième embrayages. Ainsi le rotor et les interfaces de transmission sont proche de l’axe de rotation sont proches de l’axe de rotation du rotor de manière à limiter la centrifugation.
Le rotor présente un diamètre radialement externe supérieur au diamètre radialement externe des première et deuxième interfaces de transmission des premier et deuxième embrayages.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage comportent chacun des disques de friction, les premières interfaces de friction des premier et deuxième embrayages étant formées par des disques de friction d’entrée et les deuxièmes interfaces de friction des premier et deuxième embrayages étant formées par des disques de friction de sortie, les disques de friction d’entrée et de sortie du premier embrayage étant aptes à être pressés axialement les uns contre les autres pour transmettre un couple, et les disques de friction d’entrée et de sortie du deuxième embrayage étant aptes à être pressés axialement les uns contre les autres pour transmettre un couple. Ainsi, les disques de friction peuvent être disposés proche de l’axe de rotation et l’inertie des disques de friction est diminuée par rapport aux groupes motopropulseurs comprenant des embrayages radialement décalés.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage sont des embrayages de type humide.
Le premier ensemble de transmission comprend un premier tronçon d’arbre d’entrée solidaire en rotation du rotor et s’étendant axialement du rotor au premier embrayage en entrainant en rotation la première interface de transmission du premier embrayage , et le deuxième ensemble de transmission comprend un deuxième tronçon d’arbre d’entrée solidaire en rotation du rotor et s’étendant axialement du rotor au deuxième embrayage en entrainant en rotation la première interface de transmission du deuxième embrayage.
La pluralité de disques de friction d’entrée du premier embrayage est montée directement et de façon solidaire en rotation sur le premier tronçon d’arbre d’entrée , et/ou la pluralité de disques de friction d’entrée du deuxième embrayage est montée directement et de façon solidaire en rotation sur le deuxième tronçon d’arbre d’entrée.
Le groupe moto propulseur comprend un arbre d’entrée commun au premier et au deuxième embrayages, l’arbre d ‘entrée commun s’étendant axialement, à l’intérieur du rotor, et débordant axialement de part et d’autre du rotor , le premier tronçon d’arbre d’entrée et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée étant formés sur l’arbre d’entrée commun.
Le premier mécanisme de transmission comprend un premier train d’engrenages et le deuxième mécanisme de transmission comprend un deuxième train d’engrenages, le premier train d’engrenage comprenant une première roue menante apte à être entrainée en rotation par la deuxième interface de transmission du premier embrayage, le deuxième train d’engrenages comprenant une deuxième roue menante apte à être entrainée en rotation par la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage. Pour réduire la vitesse de rotation, les première et deuxième roues menantes sont de préférence des pignons.
L’organe de sortie est disposé de façon à être entrainé le long d’un axe Y parallèle à l’axe de rotation X; le premier mécanisme de transmission et le deuxième mécanisme de transmission comprenant respectivement un premier train d’engrenages et un deuxième train d’engrenages disposés entre l’axe X et l’axe Y.
L’organe de sortie comprend un arbre portant :
- une première roue menée du premier mécanisme de transmission agencée pour être entrainée directement ou indirectement par la première roue menante,
- une deuxième roue menée du deuxième mécanisme de transmission agencée pour être entrainée directement ou indirectement par la deuxième roue menante.
Le groupe motopropulseur comprend un différentiel.
Le groupe motopropulseur comprend un étage de réduction agencé entre l’organe de sortie et le différentiel.
Le différentiel est agencé autour d’un axe parallèle d’une part à l’axe de rotation (X) du rotor et d’autre part à l’axe de rotation (Y) de l’organe de sortie.
Le groupe moto propulseur comprend un dispositif de déconnexion associé au deuxième mécanisme de transmission de sorte que l’entrainement de la deuxième interface de transmission du deuxième est interrompu lorsqu’un couple est transmis du rotor à l’organe de sortie par l’intermédiaire du premier mécanisme de transmission.
Le dispositif de déconnexion est agencé entre la deuxième roue et l’organe de sortie
Le premier train d’engrenages du premier mécanisme de transmission et le deuxième train d’engrenages du deuxième mécanisme de transmission sont agencés axialement de part et d’autre du rotor.
De façon plus générale, le premier mécanisme de transmission comprend un premier réducteur et le deuxième mécanisme de transmission comprend un deuxième réducteur, le premier réducteur et le deuxième réducteur étant agencés de part et d’autre du rotor. Par exemple, les trains d’engrenage peuvent être remplacés par des dispositifs de réduction à courroie.
La première roue menante et la deuxième roue menante sont agencées axialement de part et d’autre du rotor.
Le groupe motopropulseur comprend un premier actionneur doté d’un premier élément mobile apte à fermer le premier embrayage pour transmettre un couple entre la première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du premier embrayage, ainsi qu’un deuxième actionneur doté d’un deuxième élément mobile apte à fermer le deuxième embrayage pour transmettre un couple entre la première interface de transmission et la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage.
Le premier élément mobile et le deuxième élément mobile sont identiques.
Le premier actionneur comprend une première chambre destinée à contenir un fluide d’actionnement et le premier élément mobile est un premier piston mobile apte à coulisser axialement dans la chambre, un premier poussoir étant agencé de manière à transmettre le mouvement axial du premier piston à au moins l’une des première et deuxième interfaces de transmission du premier embrayage de manière à fermer le premier embrayage.
Le deuxième actionneur comprend une deuxième chambre destinée à contenir un fluide d’actionnement et le deuxième actionneur comprend aussi un deuxième piston mobile apte à coulisser axialement dans la deuxième chambre, un deuxième poussoir étant agencé de manière à transmettre le mouvement axial du deuxième piston à au moins l’une des première et deuxième interfaces de transmission du deuxième embrayage de manière à fermer le deuxième embrayage.
Le premier piston mobile et le deuxième piston mobile sont identiques.
Le premier poussoir et le deuxième poussoir sont identiques.
La première chambre est formée dans le carter du groupe motopropulseur
La deuxième chambre est formée dans le carter du groupe motopropulseur
Le premier embrayage est disposé axialement entre le rotor et le premier actionneur.
Le deuxième embrayage est disposé axialement entre le rotor et le deuxième actionneur.
L’effort d’actionnement des premier et deuxième embrayages est dirigé axialement vers la machine électrique.
Selon un autre mode de réalisation, le premier train d’engrenages du premier mécanisme de transmission et le deuxième train d’engrenages du deuxième mécanisme de transmission sont agencés axialement du même côté du rotor.
De façon plus générale, le premier mécanisme de transmission comprend un premier réducteur et le deuxième mécanisme de transmission comprend un deuxième réducteur, le premier réducteur et le deuxième réducteur étant agencés axialement du même côté du rotor. Par exemple, chaque train d’engrenages peut être remplacé par un dispositif à courroie.
Ainsi le groupe motopropulseur est plus compact et l’organe de sortie peut lui aussi être agencé axialement d’un côté du rotor, ce qui permet d’avoir plus de libertés pour configurer l’architecture du groupe motopropulseur, notamment pour disposer l’axe de rotation de l’organe de sortie. Cet axe de rotation peut par exemple se situer dans le diamètre d’implantation de la machine électrique.
Le premier dispositif de réduction et le deuxième dispositif de réduction peuvent être intégrés au sein d’un même module de transmission disposé axialement d’un seul côté du rotor.
La première roue menante et la deuxième roue menante sont agencées axialement du même côté du rotor.
Le premier tronçon d’arbre d’entrée et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée sont creux et le deuxième mécanisme de transmission comprend un arbre de liaison qui s’étend axialement, cet arbre de liaison étant disposé radialement à l’intérieur du rotor , une première partie de l’arbre de liaison étant disposée à l’intérieur du premier tronçon d’arbre d’entrée et une deuxième partie de l’arbre de liaison étant disposée à l’intérieur du deuxième tronçon d’arbre d’entrée , l’arbre de liaison étant configuré pour transmettre un couple entre le deuxième embrayage et le deuxième mécanisme de transmission , en particulier entre la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage et la deuxième roue menante 61 du deuxième mécanisme de transmission.
Le deuxième dispositif de réduction est relié au deuxième embrayage par l’arbre de liaison.
L’arbre de liaison s’étend axialement le long de l’axe de rotation X.
L’arbre de liaison s’étend à l’intérieur de l’arbre d’entrée commun.
La pluralité de disques de friction d’entrée et la pluralité de disques de friction de sortie du premier embrayage sont identiques respectivement à la pluralité de disques de friction d’entrée et la pluralité de disques de friction de sortie du deuxième embrayage.
Le premier embrayage et le deuxième embrayage sont identiques.
Le premier piston mobile et le deuxième piston mobile sont identiques.
Le premier poussoir et le deuxième poussoir sont identiques.
La première chambre est formée dans le carter de la machine électrique.
La deuxième chambre est formée dans le carter de la machine électrique.
Le premier actionneur est disposé axialement entre le rotor et le premier embrayage
Le deuxième actionneur est disposé axialement entre le rotor et le deuxième embrayage
L’effort d’actionnement des premier et deuxième embrayages est dirigé axialement à l’opposé de la machine électrique.
Le carter de la machine électrique comporte une première portion tubulaire s’étendant le long de l’axe de rotation (X) et autour de l’axe de rotation (X), la première portion tubulaire du carter faisant saillie axialement vers l’extérieur du carter sur un premier côté de la machine électrique
Le carter de la machine électrique une deuxième portion tubulaire s’étendant le long de l’axe de rotation (X) et autour de l’axe de rotation (X), la deuxième portion tubulaire du carter faisant saillie axialement vers l’extérieur du carter sur un deuxième côté de la machine électrique opposé au premier côté.
Le premier embrayage est disposé au moins en partie autour de la première portion tubulaire.
Le deuxième embrayage est disposé au moins en partie autour de la deuxième portion tubulaire.
Un premier roulement est monté sur la première portion tubulaire et un premier élément de reprise d’effort est agencé en appui axial contre le premier roulement de manière à reprendre les efforts transmis par le premier poussoir à la deuxième interface de transmission du premier embrayage, via la première interface de transmission du premier embrayage.
Un deuxième roulement est monté sur le deuxième portion tubulaire et un deuxième élément de reprise d’effort est agencé en appui axial contre le deuxième roulement de manière à reprendre les efforts transmis par le deuxième poussoir à la deuxième interface de transmission du deuxième embrayage, via la première interface de transmission du deuxième embrayage.
La première portion tubulaire s’étend radialement à l’intérieur du premier actionneur.
La deuxième portion tubulaire s’étend radialement à l’intérieur du deuxième actionneur.
L’organe de sortie du groupe motopropulseur n’est entrainé que par la machine électrique. Autrement dit il n’y a pas de moteur thermique ou à combustion.
L’invention porte aussi sur un essieu électrique comprenant un groupe motopropulseur tel que décrit précédemment.
brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent:
la figure 1, un schéma de principe d’un premier mode de réalisation.
la figure 2, une vue schématique en perspective d’une variante du premier mode de réalisation.
la figure 3, une vue en coupe d’un deuxième mode de réalisation.
la figure 4, un schéma d’une variante du deuxième mode de réalisation.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
description DÉTAILLÉE de modes de réalisation
Dans la description et les revendications, on utilisera les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du groupe motopropulseur. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l’orientation axiale. L’orientation axiale se rapporte, suivant le contexte, à l’un des axes de rotation des éléments du groupe motopropulseur, par exemple à l’axe de rotation du rotor. L'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à la direction axiale et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par rapport à l’axe de référence, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
En pratique, les différents organes du groupe motopropulseur disposent d’une entrée de couple ainsi que d’une sortie de couple. L’entrée est située, d’un point de vue cinématique, du côté de la machine électrique et la sortie est située du côté des roues du véhicule.
Sur la figure1est schématisé un groupe motopropulseur 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Il s’agit d’un groupe motopropulseur 1 de véhicule automobile comprenant :
- une machine électrique 2 comportant un rotor 21 tournant autour d’un axe de rotation X,
- un premier ensemble de transmission 3 comprenant un premier embrayage 30 associé à un premier mécanisme de transmission 40,
- un deuxième ensemble de transmission 5 comprenant un deuxième embrayage 50 associé à un deuxième mécanisme de transmission 60,
- un organe de sortie 17 apte à être entrainé par le rotor 21 soit par l’intermédiaire du premier mécanisme de transmission 40, soit par l’intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission 60.
Le groupe motopropulseur 1 comprend en outre un différentiel 8 apte à entraîner deux roues latéralement opposées, ou deux trains de roues avant et arrière motorisés du véhicule.
Un étage de réduction 7, 9 est agencé entre l’organe de sortie 17 et le différentiel 8 de façon à réduire la vitesse de rotation entre l’organe de sortie 17 et le différentiel 8, et de façon plus globale entre la machine électrique 2 et le différentiel 8.
Le premier embrayage 30 est apte, dans un état fermé, à transmettre un couple respectivement entre le rotor 21 et le premier mécanisme de transmission 40, mais la transmission du couple entre le rotor 21 et le premier mécanisme de transmission 40 est interrompue lorsque le premier embrayage 30 est ouvert.
Le deuxième embrayage 50 est apte lui aussi, dans un état fermé, à transmettre un couple respectivement entre le rotor 21 et le deuxième mécanisme de transmission 60, mais la transmission du couple entre le rotor 21 et le deuxième mécanisme de transmission 60 est interrompue lorsque le deuxième embrayage 50 est ouvert.
Le premier mécanisme de transmission 40 et le deuxième mécanisme de transmission 60 présentent des rapports de vitesse différents. L’actionnement du premier et/ou du deuxième embrayage permet de sélectionner le rapport de vitesse adéquat. La première vitesse, utile aux phases de démarrage/décollage du véhicule est ici obtenue grâce au deuxième mécanisme de transmission 60 et la deuxième vitesse est obtenue grâce au premier mécanisme de transmission40.
Le premier embrayage 30 et le deuxième embrayage 50 sont disposés axialement de part et d’autre du rotor 21. Ainsi, on peut utiliser des structures d’embrayages proches voire identiques, ce qui permet de standardiser les éléments de conception des premier et deuxième embrayages et de réduire le nombre de références de pièces dans le groupe motopropulseur. De plus, il est possible de disposer les deux embrayages 30, 50 proches de leur axe de rotation X.
Chaque embrayage 30, 50 comporte au moins une première interface de transmission 31, 51 et une deuxième interface de transmission 32, 52 coopérant l’une avec l’autre pour transmettre un couple lorsque l’embrayage 30, 50 est fermé.
En revanche, la transmission du couple entre la première interface de transmission 31, 51 et la deuxième interface de transmission 32, 52 de chaque embrayage 30, 50 est interrompue lorsque l’embrayage 30, 50 est ouvert.
Le rotor 21, les premières interfaces de transmission 31, 51, et les deuxièmes interfaces de transmission 32, 52 sont disposées de sorte qu’il existe un axe parallèle à l’axe X qui passe à la fois par le rotor 21 et par les premières 31, 51 et deuxièmes 32, 52 interfaces de transmission. Ainsi, le rotor et les embrayages peuvent être placés approximativement à une même distance de l’axe de rotation X.
Le rotor 21 présente un diamètre radialement externe supérieur au diamètre radialement externe des première et deuxième interfaces de transmission 31, 32, 51, 52 des premier et deuxième embrayages 30, 50. L’encombrement radial de la machine électrique et des deux embrayages est donc compact.
Le groupe motopropulseur 1 comporte un carter 22 enveloppant la machine électrique 2 et les premier et deuxième embrayages 30, 50 sont disposés à l’extérieur du carter 22 de la machine électrique 2. Les embrayages 30 et 50 sont placés cinématiquement au plus près de la machine électrique 2, en amont des réducteurs, ce qui signifie que les deux embrayages sont placés dans une portion la chaîne de transmission où le couple est le plus faible. Dans le cas d’embrayages progressifs par friction notamment, cette disposition permet une meilleure compacité des embrayages. De préférence, le premier embrayage 30 est un embrayage progressif par friction et le deuxième embrayage 50 est un embrayage progressif par friction. Ainsi les changements de vitesses peuvent être lisses et progressifs sans accélérations brusques. On entend par embrayage progressif, un embrayage dont le couple transmissible est contrôlable de façon progressive.
Le premier embrayage 30 et le deuxième embrayage 50 sont des embrayages multidisques humides.
Le premier embrayage 30 et le deuxième embrayage 50 comportent chacun des disques de friction 31E, 31S, 51E, 52S. Les premières interfaces de friction 31, 51 sont formées par des disques de friction d’entrée 31E, 51E et les deuxièmes interfaces 32, 52 de friction sont formées par des disques de friction de sortie 31S, 51S. Les disques de friction d’entrée et de sortie de chaque embrayage 30, 50 peuvent être pressés axialement les uns contre les autres pour transmettre un couple.
Le premier ensemble de transmission 3 comprend un premier tronçon d’arbre d’entrée 33 solidaire en rotation du rotor 21 et s’étendant axialement du rotor 21 au premier embrayage 30.
Ce premier tronçon d’arbre d’entrée 33 entraine en rotation la première interface de transmission 31 du premier embrayage 30.
En pratique, le premier tronçon d’arbre d’entrée 33 est accouplé de façon solidaire en rotation à un premier porte disque d’entrée 35 sur lequel peuvent être montés, de façon coulissante axialement et solidaire en rotation autour de l’axe X, les disques de friction d’entrée 31E du premier embrayage 30.
Le deuxième ensemble de transmission 5 comprend un deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 solidaire en rotation du rotor 21 et s’étendant axialement du rotor 21 au deuxième embrayage 50.
Ce deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 entraine en rotation la première interface de transmission 51 du deuxième embrayage 50.
En pratique, le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 est accouplé de façon solidaire en rotation à un deuxième porte disque d’entrée 55 sur lequel peuvent être montés, de façon coulissante axialement et solidaire en rotation autour de l’axe X, les disques de friction d’entrée 51E du deuxième embrayage 50.
Ici, le premier tronçon d’arbre d’entrée 33 et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 sont formés sur un arbre d’entrée commun 24 solidaire en rotation du rotor 21. L’arbre d ‘entrée commun 24 s’étend le long de l’axe de rotation X, radialement à l’intérieur du rotor 21, en débordant axialement de part et d’autre du rotor 21.
Les disques de friction de sortie 32S du premier embrayage 30 sont montés solidaires en rotation, et de façon coulissante axialement, d’un premier porte disques de sortie 37 du premier embrayage 30.
De même, les disques de friction de sortie 52S du deuxième embrayage 50 sont également montés solidaires en rotation, et de façon coulissante axialement, d’un deuxième porte disques de sortie 57 du deuxième embrayage 50.
Le premier mécanisme de transmission 40 comprend un premier train d’engrenages et le deuxième mécanisme de transmission 60 comprend un deuxième train d’engrenages.
Le premier train d’engrenage comprend une première roue menante 41 apte à être entrainé en rotation par la deuxième interface de transmission 32 du premier embrayage 30, lorsque le premier embrayage 30 est fermé. La première roue menante 41 est montée folle sur le premier tronçon d’arbre d’entrée 33.
En pratique le premier porte disque de sortie 37 du premier embrayage 30 peut être directement fixé sur la première roue menante 41.
Le deuxième train d’engrenage comprend une deuxième roue menante 61 entrainée en rotation par la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50, lorsque le deuxième embrayage 50 est fermé. La deuxième roue menante 61 est monté folle sur le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53.
En pratique le deuxième porte disque de sortie 57 du deuxième embrayage 50 peut être directement fixé sur la deuxième roue menante 61.
La première roue menante 41 et la deuxième roue menante 61 sont agencées axialement de part et d’autre du rotor 21.
L’organe de sortie 17 est un arbre 17 disposé de façon être entrainé le long d’un axe Y parallèle à l’axe de rotation X.
Les premiers et deuxième trains d’engrenages des premier et deuxième mécanismes de transmission 40, 60 sont agencés en cascade, entre l’axe X et l’axe Y.
L’arbre 17 porte d’une part une première roue menée 42 du premier train d’engrenages 40 entrainée directement par le première roue menante 41, et d’autre part une deuxième roue menée 62 du deuxième train d’engrenages 60 entrainée directement par la deuxième roue menante 61.
L’entrainement roue menante /roue menée peut se faire aussi indirectement, c’est-à-dire via un organe denté intermédiaire.
Le groupe motopropulseur 1 comprend aussi un dispositif de déconnexion 6 associé ici au deuxième mécanisme de transmission 60 de sorte que l’entrainement de la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50 est interrompu lorsqu’un couple est transmis du rotor 21 à l’organe de sortie 17 par l’intermédiaire du premier mécanisme de transmission 40.
Autrement dit, le dispositif de déconnexion 6 est agencé pour autoriser l’entraînement mutuel en rotation entre la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50 et l’arbre 17, par l’intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission 60, lorsque le deuxième embrayage 50 est fermé, et pour interrompre l’entraînement mutuel en rotation entre la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50 et l’arbre 17,par l’intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission 60, lorsque le deuxième embrayage 50 est ouvert et le premier embrayage 30 fermé.
En évitant d’entraîner le deuxième mécanisme de transmission 60 de façon inutile, on évite d’avoir des pertes de rendements préjudiciables au niveau du deuxième mécanisme de transmission 60, pertes qui pourraient être liées en particulier au barbotage des éléments de transmission tournants. On évite aussi de faire tourner inutilement les disques de friction de sortie 52S du deuxième embrayage 50.
Le dispositif de déconnection 6 est un dispositif connu par l’homme du métier qui peut intégrer par exemple un crabot et/ou un synchronisateur. Son actionnement peut être fait de façon hydraulique.
Lorsque le premier rapport de vitesses est engagé, le deuxième embrayage 50, normalement ouvert, est maintenu fermé par l’application d’une commande de fermeture, alors que le premier embrayage 30, normalement ouvert, est maintenu ouvert et que le dispositif de déconnexion 6, normalement ouvert, est maintenu fermé. L’arbre 17 est entraîné par l’intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission 60. L’arbre 17 transmet alors le couple au différentiel 8 via un troisième train d’engrenages 7, 9 qui réduit la vitesse de rotation.
Lorsque le deuxième rapport de vitesses est engagé, le premier embrayage 30, normalement ouvert, est maintenu fermé par l’application d’une commande de fermeture, alors que le deuxième embrayage, normalement ouvert, est maintenu ouvert et que le dispositif de déconnexion 6, normalement ouvert, est maintenu ouvert. L’arbre 17 est entraîné par l’intermédiaire du premier mécanisme de transmission 40. L’arbre 17 transmet encore le couple au différentiel 8 via un troisième train d’engrenages 7, 9.
Le passage du premier rapport de vitesse au deuxième rapport de vitesse est obtenu en cessant d’alimenter en énergie la commande de fermeture du deuxième embrayage 50, en appliquant une commande de fermeture au premier embrayage 30 et en interrompant l’actionnement du dispositif de déconnexion. Le deuxième embrayage 50 et le dispositif de déconnexion 6 retournent alors d’eux-mêmes dans leur position stable, à savoir la position ouverte, et le premier embrayage 30 passe dans sa position fermée.
L’ensemble est alors peu consommateur d’énergie, puisque la deuxième roue dentée de sortie 62, montée folle sur l’arbre 17, n’est pas entraînée par celui-ci et n’entraîne pas inutilement la première roue menante 41 et les disques de friction de sortie 52S du deuxième embrayage 50.
Selon une variante, le deuxième embrayage 50 est normalement ouvert et le premier embrayage est normalement fermé. Le système de transmission de couple est alors encore mieux optimisé dans le deuxième rapport, puisqu’ aucune des commandes n’est alimentée en énergie dans ce mode de fonctionnement le plus usuel.
En pratique, on peut prévoir un interverrouillage hydraulique ou par l’intermédiaire d’une commande électronique, entre le deuxième embrayage 50 et le dispositif de déconnexion 6, pour coordonner les ouvertures et fermetures des deux composants.
Suivant une variante, on peut prévoir aussi d’équiper la première roue menée 42 du premier mécanisme de transmission 40 d’un dispositif de déconnexion similaire au dispositif de déconnexion 6.
En variante, certains au moins des trains d’engrenage peuvent être remplacés par des transmissions à courroie. Pour une démultiplication plus importante, certains au moins des trains d’engrenages peuvent inclure une roue intermédiaire entre roue menante et roue menée.
Le groupe motopropulseur comprend un premier actionneur 110 comprenant une première chambre 112 destinée à contenir un fluide d’actionnement et un premier piston mobile 111 apte à coulisser axialement dans la première chambre 112. La première chambre 112 est formée dans un carter du groupe motopropulseur 1.
Le groupe motopropulseur comprend un deuxième actionneur 120 comprenant une deuxième chambre 122 destinée à contenir un fluide d’actionnement et un deuxième piston mobile 121 apte à coulisser axialement dans la deuxième chambre 122. La deuxième chambre 122 est formée elle aussi dans le carter du groupe motopropulseur 1.
L’effort d’actionnement des premier et deuxième embrayages 30 et 50 est dirigé axialement vers la machine électrique.
Sur la figure 2, est représentée une variante du premier mode de réalisation. Dans cette variante, les roues menantes 41 et 61 ont respectivement un diamètre plus petit que les roues menées 42 et 62 de manière à réduire la vitesse de rotation de l’arbre 17 par rapport à l’arbre d’entrée 24.
Sur la figure 3 est représenté un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Ce deuxième mode de réalisation se distingue du premier en ce que les trains d’engrenages des premier mécanisme de transmission 40 et deuxième mécanisme de transmission 60 sont agencés axialement du même côté du rotor 21. La première roue menante 41 est un premier pignon d’entrée et la deuxième roue menante 61 est un deuxième pignon d’entrée. Le premier pignon d’entrée 41 et deuxième pignon d’entrée 61 sont agencés axialement du même côté du rotor. Le premier embrayage 30 est ici disposé axialement entre d’une part le rotor 21 et d’autre part les premier et deuxième pignons d’entrée 41 et 61.
Ainsi le groupe motopropulseur est plus compact et il est possible d’agencer l’arbre de sortie 17 axialement d’un seul côté du rotor, ce qui permet d’avoir plus de libertés pour configurer l’architecture du groupe motopropulseur 1.
Les trains d’engrenages des premier mécanisme de transmission 40 et deuxième mécanisme de transmission 60 peuvent être intégrés au sein réducteur modulaire disposé axialement d’un seul côté du rotor 21, ce module pouvant intégrer aussi le premier embrayage 30.
La machine électrique 2 est logée dans un carter 22. La machine électrique 2 est agencée autour d’un axe X et comprend le rotor 21 et un stator 25. On entend ici par «stator» l’organe comprenant le corps de stator 25a et le bobinage 25b.
L’arbre 24 fait entrer le couple dans les ensembles de transmission 3 et 5. Il est appelé pour cette raison arbre d’entrée commun. L’arbre d’entrée commun 24 est entrainé en rotation par le rotor 21 autour de l’axe X. Le rotor 21 et l’arbre 24 peuvent par exemple être fixés l’un à l’autre par emmanchement à force.
Le corps de stator 25a est de forme tubulaire et s’étend le long de l’axe X. Le bobinage 25b s’étend axialement le long du corps de stator 25a. Le bobinage 25b dépasse axialement de chaque côté du corps de stator 25a, en direction des embrayages 30 et 50. Le bobinage 25b comprend des têtes de bobinages qui sont formées dans la partie du bobinage 25b dépassant axialement du corps de stator 25a.
Le premier tronçon d’arbre d’entrée 33 et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 sont disposés axialement de part et d’autre du rotor 21. De chaque côté du rotor 21, le carter 22 de la machine électrique 2 comprend respectivement une première portion en saillie 221 vers l’intérieur du carter et une deuxième portion en saillie 222 vers l’intérieur du carter 22. La première portion en saillie 221 comprend un premier alésage à l’intérieur duquel est monté un premier palier à roulement 11 guidant en rotation autour de l’axe de rotation X le premier tronçon d’arbre d’entrée 33. La deuxième portion en saillie 222 comprend un deuxième alésage à l’intérieur duquel est monté un deuxième palier à roulement 12 guidant en rotation autour de l’axe de rotation X le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53.
En outre, de chaque côté du rotor 21, le carter 22 de la machine électrique 2 comprend respectivement une première portion tubulaire 223 faisant saillie vers l’extérieur du carter 22 et une deuxième portion tubulaire 224 faisant également saillie vers l’extérieur du carter 22.
Le premier tronçon d’arbre d’entrée 33 et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 sont formés dans un arbre d’entrée commun 24 qui est creux.
Le premier tronçon d’arbre d’entrée 33 est monté solidaire en rotation d’un premier porte disque d’entrée 35 du premier embrayage 30. Les disques de friction d’entrée 31E du premier embrayage sont montés, sur le premier porte disque d’entrée 35, de façon solidaire en rotation autour de l’axe X et mobiles axialement. Les disques de friction d’entrée forment la première interface de transmission 31 du premier embrayage 30.
Un premier porte disque de sortie 37 est monté solidaire en rotation du premier pignon d’entrée 41 du premier mécanisme de transmission 40. Ici, une roue dentée 91 d’un dispositif de verrouillage, appelé aussi «park lock» en anglais, est soudée au premier porte disque de sortie 37 et couplée rigidement en rotation au premier pignon d’entrée 41. Autrement dit, le premier pignon d’entrée 41 est monté solidaire en rotation au premier porte disque de sortie 37 par l’intermédiaire de la roue dentée 91 un dispositif de verrouillage. La roue dentée 91 du dispositif de verrouillage est ainsi associée avantageusement au train d’engrenage associé au deuxième rapport de vitesse.
Le groupe motopropulseur 1 comprend un premier actionneur 110 doté d’un premier élément mobile 111 apte à fermer le premier embrayage 30 pour transmettre un couple entre la première interface de transmission 31 et la deuxième interface de transmission 32 du premier embrayage 30, c’est-à-dire entre les disques de friction d’entrée 31e et les disques de friction de sortie 32s du premier embrayage 30. Le premier actionneur 110 est disposé axialement entre le rotor 21 et le premier embrayage 30.
Le premier élément mobile 111 du premier actionneur 110 transmet aux disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30 un mouvement de translation axiale de sorte que les disques de friction 31e, 32s du premier embrayage soient pressés axialement les uns contre les autres contre un premier élément de réaction 113 du premier embrayage 30. Le premier élément de réaction 113 est formé ici sur une coupelle 114 agencée de manière à transmettre un couple entre le premier porte disque de sortie 37 et la roue dentée 91 du dispositif de verrouillage.
Une première liaison cinématique 116 rotative autour de l’axe de rotation X et un premier poussoir 115 sont intercalés entre le premier élément mobile 111 du premier actionneur 110 et les disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30 pour transférer les efforts axiaux du premier élément mobile 111 aux disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30. Les disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30 sont alors pressés axialement les uns contre les autres entre d’une part le premier poussoir 115 et d’autre part la coupelle 114.
La première liaison cinématique rotative116 est intercalée entre le premier élément mobile 111 et le premier poussoir 115 de sorte que le premier élément mobile 111 soit fixe en rotation par rapport au carter 22 de la machine électrique 2 et que le premier poussoir 115 soit apte à tourner avec les disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30 lorsque le premier embrayage 30 est fermé.
Le premier actionneur 110 comprend une première chambre 112 destinée à contenir un fluide d’actionnement et le premier élément mobile 111 est formé par un premier piston mobile 111 apte à coulisser axialement dans la première chambre 112.
Un premier groupe de ressorts 117 est disposé axialement entre le premier porte disque de sortie 37 du premier embrayage 30 et le premier poussoir 115 de manière à autoriser un retour du premier poussoir 115 dans une position de repos lorsque la pression de fluide dans la première chambre 112 est inférieure à un premier seuil prédéterminé.
Un palier à roulements 119 est monté sur la première portion tubulaire 223 et un premier élément de reprise d’effort 118 est agencé en appui axial contre ce palier à roulement 119 de manière à reprendre au moins une partie des efforts transmis du premier poussoir 115 aux disques de friction 31e, 32s du premier embrayage 30. Le premier groupe de ressorts 117 prend également appui contre le premier élément de reprise d’effort 118 du côté du premier élément de reprise d’effort 118 tourné vers la machine électrique 2, alors que sur son côté opposé à la machine électrique 2, le premier élément de reprise d’effort 118 est en appui axial directement ou indirectement contre le palier à roulements 119.
Le premier élément de reprise d’efforts 118 est ici formé sur la portion radialement interne du premier porte-disques de sortie 37.
De l’autre côté de la machine électrique 2, le deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53 est monté solidaire en rotation d’un deuxième porte disque d’entrée 55 du deuxième embrayage 50. Les disques de friction d’entrée 51E du deuxième embrayage 50 sont montés, sur le deuxième porte disque d’entrée 50, de façon solidaire en rotation autour de l’axe X et mobiles axialement. Les disques de friction d’entrée 51E forment la première interface de transmission 51 du deuxième embrayage 50.
Un deuxième porte disque de sortie 57 est monté solidaire en rotation du deuxième pignon d’entrée 61 du deuxième mécanisme de transmission 60.
Le deuxième mécanisme de transmission 60 comprend un arbre de liaison 26 qui s’étend axialement. Cet arbre de liaison est disposé radialement à l’intérieur du rotor 21, et radialement à l’intérieur de l’arbre d’entrée commun 24 de sorte qu’une première partie de l’arbre de liaison 26 est disposée à l’intérieur du premier tronçon d’arbre d’entrée 33 et une deuxième partie de l’arbre de liaison 26 est disposée à l’intérieur du deuxième tronçon d’arbre d’entrée 53. Des éléments de guidage en rotation et/ou des roulements tels que des aiguilles peuvent être insérés entre l’arbre d’entrée commun 24 et l’arbre de liaison 26 de manière à favoriser le guidage en rotation des deux arbres.
L’arbre de liaison 26 est ainsi configuré pour transmettre un couple entre la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50 et le deuxième pignon d’entrée 61 du deuxième mécanisme de transmission 60.
Autrement dit, le deuxième pignon d’entrée 61 est monté solidaire en rotation du deuxième porte disque de sortie 57 par l’intermédiaire de l’arbre de liaison 26.
Le groupe motopropulseur 1 comprend un deuxième actionneur 120 doté d’un deuxième élément mobile 121 apte à fermer le deuxième embrayage 50 pour transmettre un couple entre la première interface de transmission 51 et la deuxième interface de transmission 52 du deuxième embrayage 50, c’est-à-dire entre les disques de friction d’entrée 51e et les disques de friction de sortie 52s du deuxième embrayage 50. Le deuxième actionneur 120 est disposé axialement entre le rotor 21 et le deuxième embrayage 50.
Le deuxième élément mobile 121 du deuxième actionneur 120 transmet aux disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50 un mouvement de translation axiale de sorte que les disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage soient pressés axialement les uns contre les autres contre un deuxième élément de réaction 123 du deuxième embrayage 50. Le deuxième élément de réaction 123 est formé ici sur un flasque 124 agencée de manière à transmettre un couple entre le deuxième porte disque de sortie 57 et l’arbre de liaison 26.
Une deuxième liaison cinématique 126 rotative autour de l’axe de rotation X et un deuxième poussoir 125 sont intercalés entre le deuxième élément mobile 121 du deuxième actionneur 120 et les disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50 pour transférer les efforts axiaux du deuxième élément mobile 121 aux disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50. Les disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50 sont alors pressés axialement les uns contre les autres entre d’une part le deuxième poussoir 125 et d’autre part le flasque 124.
La deuxième liaison cinématique rotative 26 est intercalée entre le deuxième élément mobile 121 et le deuxième poussoir 125 de sorte que le deuxième élément mobile 121 soit fixe en rotation par rapport au carter 22 de la machine électrique et que le deuxième poussoir 125 soit apte à tourner avec les disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50 lorsque le deuxième embrayage 50 est fermé.
Le deuxième actionneur 120 comprend une deuxième chambre 122 destinée à contenir un fluide d’actionnement et le deuxième élément mobile 121 est formé par un deuxième piston mobile 121 apte à coulisser axialement dans la deuxième chambre 122.
Une rondelle élastique 127 est disposée axialement entre le deuxième porte disque de sortie 57 du deuxième embrayage 50 et le deuxième poussoir 125 de manière à autoriser un retour du deuxième poussoir 125 dans une position de repos lorsque la pression de fluide dans la deuxième chambre 122 est inférieure à un deuxième seuil prédéterminé. De façon alternative, un deuxième groupe de ressorts hélicoïdaux s’étendant axialement peuvent être prévues autour de l’axe de rotation X pour remplacer cette rondelle élastique.
Un palier à roulements 129 est monté sur la deuxième portion tubulaire 224 et un deuxième élément de reprise d’effort 128 est agencé en appui axial contre ce palier à roulement 129 de manière à reprendre au moins une partie des efforts transmis du deuxième poussoir 125 aux disques de friction 51e, 52s du deuxième embrayage 50. La rondelle élastique 127 prend également appui contre le deuxième élément de reprise d’effort 128 du côté du deuxième élément de réaction tourné vers la machine électrique 2, alors que sur son côté opposé à la machine électrique 2, le deuxième élément de reprise d’effort 128 est en appui axial contre le palier à roulements 129.
Le deuxième élément de reprise d’efforts 128 est ici formé sur la portion radialement interne du deuxième porte-disques de sortie 57.
Pour diminuer le coût de fabrication d’un tel groupe motopropulseur, les premier et deuxième embrayages 30, 50 peuvent comporter des éléments similaires, c’est-à-dire standardisés pour les deux embrayages 30 et 50. Par exemple, le premier piston mobile 111 et le deuxième piston mobile 121 sont identiques. Ici, les disques de friction d’entrée 31E du premier embrayage 30 sont également identiques aux disques d’entrée 51E du deuxième embrayage 50. Les disques de friction de sortie 32s du premier embrayage 30 sont également identiques aux disques de sortie 52s du deuxième embrayage 50. Les poussoirs 115 et 125, les portes disques d’entrée 35, 55 et de sortie 37, 57 peuvent également être identiques.
Les efforts d’actionnement des premier 30 et deuxième 50 embrayages sont dirigés axialement dans la direction opposée à la machine électrique 2.
La première portion tubulaire 223 s’étend le long de l’axe de rotation X et fait saillie axialement d’un premier côté de la machine électrique 2. Le premier embrayage 33 est disposé en partie autour de la première portion tubulaire 223. Notamment, la plupart des disques de friction 31E, 32S du premier embrayage 30 sont disposés autour de la première portion tubulaire 223. Le premier porte disque d’entrée 35 et le premier porte disques de sortie 37 sont également agencés en partie autour de la première portion tubulaire 223 du carter 22.
La première portion tubulaire 223 comprend plusieurs conduits de distribution 252 en fluide de refroidissement s’étendant axialement et débouchant, radialement à l’intérieur des disques de friction 31E, 32s, et axialement dans un secteur axial occupé par les disques de friction.
Le carter 22 de la machine électrique 2 comprend une première paroi latérale 225, agencée sur un premier côté de la machine électrique 2. La première paroi latérale 225 est disposée axialement entre le rotor 21 et le premier embrayage 30. La première portion tubulaire 223 s’étend axialement depuis cette première paroi latérale 225.
La première paroi latérale 225 comprend plusieurs conduits d’alimentation en fluide 251. Ces conduits d’alimentation 251 s’étendent radialement et communiquent avec les conduits de distribution de fluide de refroidissement 252 de la première portion tubulaire 223. La première paroi latérale 225 s’étend globalement radialement vers l’extérieur depuis la première portion tubulaire 223.
Les conduits d’alimentation en fluide 251, la première chambre 112 et/ou la deuxième chambre 122 peuvent être disposés au moins en partie radialement à l’intérieur des têtes de bobinages, avec recouvrement.
La première chambre 112 est formée dans le carter 22 de la machine électrique 2, plus précisément dans la première paroi latérale 225. La première paroi latérale 225 comprend une base radialement interne 226 depuis laquelle s’étend axialement, du côté du premier embrayage 30 la première portion tubulaire 223. La première portion en saille 221 dotée de l’alésage de montage du premier palier à roulements 11 s’étend de l’autre côté de la base radialement interne 226 de la première paroi 225.
La première chambre 112 est ménagée dans la base radialement interne 226 de la première paroi 225. La base radialement interne 226 de la première paroi 226 présente pour ce faire une épaisseur plus grande par rapport au reste de la première paroi 225. La première chambre 112 est disposée radialement à l’extérieur des conduits de distribution 252. La première chambre 112 communique elle aussi avec les conduits d’alimentation en fluide 251.
Les conduits de distribution 252 de fluide de refroidissement débouchent également dans la première portion en saillie 221 radialement à l’intérieur de l’alésage de montage du premier palier à roulements 11. Les conduits de distribution 252 de la première portion tubulaire 223 débouchent axialement au regard du premier palier à roulement 11 de manière à permettre une lubrification de ce dernier.
La deuxième portion tubulaire 224 s’étend le long de l’axe de rotation X et fait saillie axialement d’un deuxième côté opposé au premier côté de la machine électrique 2. Le deuxième embrayage 50 est disposé en partie autour de la deuxième portion tubulaire 224. Notamment, la plupart des disques de friction 51E, 52S du deuxième embrayage 50 sont disposés autour de la première portion tubulaire 224. Le deuxième porte disque d’entrée 55 et le deuxième porte disques de sortie 57 sont également agencés en partie autour de la deuxième portion tubulaire 224 du carter 22.
La deuxième portion tubulaire 224 comprend plusieurs conduits de distribution 252 en fluide de refroidissement s’étendant axialement et débouchant, radialement à l’intérieur des disques de friction 51E, 52s, et axialement dans un secteur axial occupé par les disques de friction 51E, 52s.
De l’huile peut circuler dans le réseau formé par les conduits d’alimentation 251 et de distribution 252.
Le carter 22 de la machine électrique 2 comprend une deuxième paroi latérale 227, agencée sur un deuxième côté de la machine électrique 2. La deuxième paroi latérale 227 est disposée axialement entre le rotor 21 et le deuxième embrayage 50. La deuxième portion tubulaire 224 s’étend axialement depuis cette deuxième paroi latérale 227.
La deuxième paroi latérale 227 comprend plusieurs conduits d’alimentation en fluide 251. Ces conduits d’alimentation 251 s’étendent radialement et communiquent avec les conduits de distribution 252 de fluide de refroidissement de la deuxième portion tubulaire 224. La deuxième paroi latérale 227 s’étend globalement radialement vers l’extérieur depuis la deuxième portion tubulaire 224.
La deuxième chambre 122 est elle aussi formée dans le carter 22 de la machine électrique 2, plus précisément dans la deuxième paroi latérale 227. La deuxième paroi latérale 227 comprend une base radialement interne 228 depuis laquelle s’étend axialement, du côté du deuxième embrayage 50, la deuxième portion tubulaire 224. La deuxième portion en saille 222 dotée de l’alésage de montage du deuxième palier à roulements 12 s’étend de l’autre côté de la base radialement interne 228 de la deuxième paroi latérale 227.
La deuxième chambre 122 est ménagée dans la base radialement interne 228 de la deuxième paroi 227. La base radialement interne 228 de la deuxième paroi 227 présente pour ce faire une épaisseur plus grande par rapport au reste de la deuxième paroi 227. La deuxième chambre 122 est disposée radialement à l’extérieur des conduits de distribution 252 de la deuxième portion tubulaire 224. La deuxième chambre 122 communique elle aussi avec les conduits d’alimentation en fluide 251 de la deuxième paroi latérale 227.
Les conduits de distribution 252 de fluide de refroidissement de la deuxième portion tubulaire 224 débouchent également dans la deuxième portion en saillie 222 radialement à l’intérieur de l’alésage de montage du deuxième palier à roulements 12. Les conduits de distribution 252 de la deuxième portion tubulaire 224 débouchent axialement au regard du deuxième palier à roulement 12 de manière à permettre une lubrification de ce dernier.
Des aiguilles sont interposées entre l’arbre d’entrée commun 24 aux deux embrayages 30,50 et l’arbre de liaison 26. L’arbre d’entrée commun 24 comporte plusieurs conduits de lubrification 241 débouchant radialement vers l’intérieur et vers l’extérieur. Ces conduits de lubrification 241 communiquent avec l’un des conduits d’alimentation 251 de la première paroi latérale 225 et de la deuxième paroi latérale 227. Ainsi les aiguilles intercalées entre les arbres peuvent être lubrifiées.
Le carter 22 de la machine électrique 2 comprend un boitier 28. La première paroi latérale 225 est formée sur un couvercle 229 rapporté sur ce boitier 28. Le boitier 28 comprend une portion cylindrique dans laquelle est logée la machine électrique 2. Le couvercle 229 est rapporté de façon étanche sur cette portion cylindrique. La première portion tubulaire 223 et la première paroi latérale 225 sont formées d’une seule pièce dans le couvercle 229.
La deuxième paroi latérale 227 est formée d’une seule pièce avec la portion cylindrique du boitier et forme un fond du boitier 28. De même, la deuxième portion tubulaire 224 et la deuxième paroi latérale 227 sont formées d’une seule pièce dans le boitier 28.
Les trains d’engrenages des mécanismes de transmission 40, 60 qui ne sont pas entièrement représentées sur la figure 2 peuvent avoir les mêmes caractéristiques que ceux de la figure 1. Ils peuvent entrainer un différentiel de véhicule comme expliqué dans le premier mode de réalisation. Néanmoins, les trains d’engrenages du deuxième mode de réalisation étant disposés du même côté de la machine électrique, l’ensemble est plus compact et plus modulaire.
La figure 4 représente de façon schématisée une variante du deuxième mode de réalisation dépourvue de roue de verrouillage, dans laquelle les disques de friction d’entrée 31E, 51E des premier et deuxième embrayages 30, 50 sont montés directement sur l’arbre d’entrée commun 24. L’arbre d’entrée commun 24 présente par exemple des cannelures coopérant avec des cannelures complémentaires des disques de friction d’entrée 31E, 51E. L’architecture est ainsi simplifiée.
De plus, l’élément de réaction 113 du premier embrayage 30 est formé directement sur le premier pignon d’entrée 41 du premier train d’engrenage du premier mécanisme de transmission 40.

Claims (17)

  1. Groupe motopropulseur (1) de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant:
    • une machine électrique (2) comportant un rotor (21) tournant autour d’un axe de rotation (X),
    • un premier ensemble de transmission (3) comprenant un premier embrayage (30) associé à un premier mécanisme de transmission (40), et un deuxième ensemble de transmission (5) comprenant un deuxième embrayage (50) associé à un deuxième mécanisme de transmission (60); le premier embrayage (30) étant apte, dans un état fermé, à transmettre un couple entre le rotor (21) et le premier mécanisme de transmission (40), la transmission du couple entre le rotor (21) et le premier mécanisme de transmission (40) étant interrompue lorsque ledit premier embrayage (30) est ouvert; le deuxième embrayage (50) étant apte, dans un état fermé, à transmettre un couple entre le rotor (21) et le deuxième mécanisme de transmission (60), la transmission du couple entre le rotor (21) et le deuxième mécanisme de transmission (60) étant interrompue lorsque ledit deuxième embrayage (50) est ouvert,
    • un organe de sortie (17) apte à être entrainé par le rotor (21) soit par l’intermédiaire du premier ensemble de transmission (3), soit par l’intermédiaire du deuxième ensemble de transmission (5),
    caractérisé en ce que le premier embrayage (30) et le deuxième embrayage (50) sont disposés axialement de part et d’autre du rotor (21).
  2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1 comportant un carter (22) enveloppant la machine électrique (2), les premier et deuxième embrayages (30, 50) étant disposés à l’extérieur du carter (22) de la machine électrique (2).
  3. Groupe motopropulseur selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le premier mécanisme de transmission (40) et le deuxième mécanisme de transmission (60) présentent des rapports de vitesse différents.
  4. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier embrayage (30) et le deuxième embrayage (50) comportent chacun au moins une première interface de transmission (31, 51) et une deuxième interface de transmission (32, 52); la première interface de transmission (31) et la deuxième interface de transmission (32) du premier embrayage (30) coopérant l’une avec l’autre pour transmettre un couple lorsque le premier embrayage (30) est fermé, la transmission du couple entre la première interface de transmission (31) et la deuxième interface de transmission (32) du premier embrayage (30) étant interrompue lorsque le premier embrayage (30) est ouvert; la première interface de transmission (51) et la deuxième interface de transmission (52) du deuxième embrayage (50) coopérant l’une avec l’autre pour transmettre un couple lorsque le deuxième embrayage (50) est fermé, la transmission du couple entre la première interface de transmission (51) et la deuxième interface de transmission (52) du deuxième embrayage (50) étant interrompue lorsque le deuxième embrayage (50) est ouvert; et dans lequel le rotor (21), les premières interfaces de transmission (31, 51), et les deuxièmes interfaces de transmission (32, 52) des premier et deuxième embrayages (30, 50) sont disposés de sorte qu’il existe un axe parallèle à l’axe de rotation X qui passe à la fois par le rotor (21) et par les premières (31, 51) et deuxièmes (32, 52) interfaces de transmission des premier et deuxième embrayages (30, 50).
  5. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente dans lequel le rotor (21) présente un diamètre radialement externe supérieur au diamètre radialement externe des première et deuxième interfaces de transmission (31, 32, 51, 52) des premier et deuxième embrayages (30, 50).
  6. Groupe motopropulseur selon la revendication 4 ou 5 dans lequel le groupe motopropulseur comprend un premier actionneur (110) doté d’un premier élément mobile (111) apte à fermer le premier embrayage (30) pour transmettre un couple entre la première interface de transmission (31) et la deuxième interface de transmission (32) du premier embrayage (30), ainsi qu’un deuxième actionneur (120) doté d’un deuxième élément mobile (121) apte à fermer le deuxième embrayage (50) pour transmettre un couple entre la première interface de transmission (51) et la deuxième interface de transmission (52) du deuxième embrayage (50).
  7. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente dans lequel le premier élément mobile (111) et le deuxième élément mobile (121) sont identiques.
  8. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 4 à 7 dans lequel le premier mécanisme de transmission (40) comprend un premier train d’engrenages et le deuxième mécanisme de transmission (60) comprend un deuxième train d’engrenages, le premier train d’engrenage comprenant une première roue menante (41) apte à être entrainée en rotation par la deuxième interface de transmission (32) du premier embrayage (30), le deuxième train d’engrenages comprenant une deuxième roue menante (61) apte à être entrainée en rotation par la deuxième interface de transmission (52) du deuxième embrayage (50).
  9. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 4 à 8 dans lequel le premier embrayage (30) et le deuxième embrayage (50) comportent chacun des disques de friction (31E, 31S, 51E, 51S), les premières interfaces de friction (31, 51) des premier et deuxième embrayages (30,50) étant formées par des disques de friction d’entrée (31E, 51E) et les deuxièmes interfaces de friction (32, 52) des premier et deuxième embrayages (30,50) étant formées par des disques de friction de sortie (32S, 52S), les disques de friction d’entrée et de sortie (31E, 31S) du premier embrayage (30) étant aptes à être pressés axialement les uns contre les autres pour transmettre un couple, et les disques de friction d’entrée et de sortie (51E, 51S) du deuxième embrayage (50) étant aptes à être pressés axialement les uns contre les autres pour transmettre un couple.
  10. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier ensemble de transmission (3) comprend un premier tronçon d’arbre d’entrée (33) solidaire en rotation du rotor (21) et s’étendant axialement du rotor (21) au premier embrayage (30) en entrainant en rotation la première interface de transmission (31) du premier embrayage (30), et dans lequel le deuxième ensemble de transmission (5) comprend un deuxième tronçon d’arbre d’entrée (53) solidaire en rotation du rotor (21) et s’étendant axialement du rotor (21) au deuxième embrayage (50) en entrainant en rotation la première interface de transmission (51) du deuxième embrayage (50).
  11. Groupe motopropulseur selon les revendications 9 et 10 dans lequel a pluralité de disques de friction d’entrée (31E) du premier embrayage (30) est montée directement et de façon solidaire en rotation sur le premier tronçon d’arbre d’entrée (33), et/ou la pluralité de disques de friction d’entrée (51E) du deuxième embrayage (50) est montée directement et de façon solidaire en rotation sur le deuxième tronçon d’arbre d’entrée (53).
  12. Groupe motopropulseur selon les revendications 10 ou 11 dans lequel le groupe motopropulseur comprend un arbre d’entrée commun (24), commun au premier (30) et au deuxième (50) embrayages, l’arbre d ‘entrée commun (24) s’étendant axialement, à l’intérieur du rotor (21), et débordant axialement de part et d’autre du rotor (21), le premier tronçon d’arbre d’entrée (33) et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée (53) étant formés sur l’arbre d’entrée commun (24).
  13. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’organe de sortie (17) est disposé de façon à être entrainé le long d’un axe Y parallèle à l’axe de rotation (X); le premier mécanisme de transmission (40) et le deuxième mécanisme de transmission (60) comprenant respectivement un premier train d’engrenages et un deuxième train d’engrenages disposés entre l’axe X et l’axe Y.
  14. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier train d’engrenages du premier mécanisme de transmission (40) et le deuxième train d’engrenages du deuxième mécanisme de transmission (60) sont agencés axialement de part et d’autre du rotor (21).
  15. Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 1 à 12 dans lequel le premier mécanisme de transmission (40) comprend un premier dispositif de réduction, et le deuxième mécanisme de transmission (60) comprend un deuxième dispositif de réduction, le premier dispositif de réduction et le deuxième dispositif de réduction étant agencés axialement du même côté du rotor (21).
  16. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente dans lequel le premier tronçon d’arbre d’entrée (33) et le deuxième tronçon d’arbre d’entrée (53) sont creux et le deuxième mécanisme de transmission (60) comprend un arbre de liaison (26) qui s’étend axialement, cet arbre de liaison (26) étant disposé radialement à l’intérieur du rotor (21), une première partie de l’arbre de liaison (26) étant disposée à l’intérieur du premier tronçon d’arbre d’entrée (33) et une deuxième partie de l’arbre de liaison étant disposée à l’intérieur du deuxième tronçon d’arbre d’entrée (53), l’arbre de liaison (26) étant configuré pour transmettre un couple entre le deuxième embrayage (50) et le deuxième dispositif de réduction.
  17. Groupe motopropulseur selon la revendication 7 dans lequel la pluralité de disques de friction d’entrée (31E) et la pluralité de disques de friction de sortie (32S) du premier embrayage (30) sont identiques respectivement à la pluralité de disques de friction d’entrée (51E) et la pluralité de disques de friction de sortie (52S) du deuxième embrayage (50).
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