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"LIAISON EN CAOUTCHOUC SPECIALEMENT APPLICABLE A L'ATTAQUE DES
ESSIEUX MOTEURS DES VEHICULES A MOTEURS ELECTRIQUES'?
Il existe de nombreux systèmes qui permettent de transmettre l'effort moteur aux roues des véhicules à moteurs électriques; entre autres systèmes on connaît celui dans lequel l'effort moteur est transmis aux rouespar l'intermédiaire d'un arbre creux à l'intérieur duquel peut se déplacer l'essieu portant les roues, un jeu annulaire suffisant étant réservé entre l'essieu et l'arbre creux. L'arbre creux tourne dans des coussinets solidaires du moteur, lequel est fixé au châssis du véhicule; sur l'arbre creux est agencé un engrenage commandé par le pignon du moteur.
La liaison entre l'arbre creux et la roue est réalisée de différentes manières, notamment au moyen de ressorts hélicoïdaux disposés circulairement sur la roue, une extrémité de chaque ressort étant solidaire de l'arbre creux et l'autre extrémité solidaire de la roue. Ce dispositif bien connu ne peut être appliqué à des véhicules équipés de petites rouès et roulant à très grande @
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vitesse, la force centrifuge créant des fatigues excessives dans les ressorts.
Le dispositif, objet du présent brevet, ne présente pas l'inconvénient signalé ci-dessus. Suivant l'invention, la liaison élastique entre l'arbre creux et la roue est assurée par des éléments en caoutchouc, ou autre matière ayant des propriétés analogues; chacun des éléments est fixé par un moyen dtadhé- rence approprié et connu sur deux plaques terminales métalliques, l'une de ces plaques est solidaire de l'arbre creux et l'autre de la roue. Les éléments en caoutchouc sont répartis sur une même circonférence, de telle sorte que, sous le couple moteur, une moitié des éléments soit comprimée et l'autre moitié des éléments tendue.
On conçoit que la présente invention est susceptible de nombreuses applications.
Sur les dessins ci-annexés auxquels on se réfère dans la description qui va suivre on a représenté des exemples de réalisation de cette invention.
La fig. i est une vue de face partielle d'une roue pourvue du nouveau dispositif.
La fig. 2 est une coupe de profil de cette roue.
La fig. 3 montre en coupe transversale un élément de caoutchouc perfectionné.
La fig. 4 montre de face une variante de cet élément.
Sur les fig. i et 2 les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes :
1 est la roue,
2 l'essieu sur lequel est calée la roue 1,
3 l'arbre creux.
Le voile de la roue 1 est percé d'ouvertures au travers desquelles peuvent passer des supports 4 portés par les bras 3' de l'arbre creux 3. Des éléments en caoutchouc 5 sont fixés entre des plaques 6 et 7; les plaques 6 sont montées sur des supports 8 fixés à la roue 1 et les plaques ?sont montées sur les supports 4 solidaires de l'arbre creux 3.
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Les éléments 5 peuvent à titre d'exemple affecter la forme d'un cylindre de révolution dont l'axe, commun aux plaques d'extrémité 6 et 7, est disposé suivant la direction de l'effort tangentiel.
Les supports 4 sont doubles et reçoivent chacun deux éléments 5, l'un à droite, l'autre à gauche, et les supports 8 sont placés deux à deux entre les supports 4 de sorte que, sous l'effet d'un couple, les éléments 5 sont les uns tendus, les autres comprimés. Un élément comprimé fait suite à un élément tendu et cela pour un même sens dé rotation de la roue 1, lorsque cette rotation a lieu en sens inverse c'est l'élément précédemment comprimé qui est tendu et vice versa.
Le nouveau dispositif présente de nombreux avantages : 1 ) la grande section transversale de l'élément 5 et la faible densité du caoutchouc rendent ce dispositif particulièrement apte à résister aux sollicitations de la force centrifuge, ce qui permet d'envisager son application à des véhicules équipés de petites roues et roulant aux plus grandes vitesses.
2 ) la disposition des éléments 5 et .. l'élasticité naturelle du caoutchouc permettent des mouvements, axiaux ou verticaux, de lessieu 2 par rapport à l'arbre creux 3, n'entraînant que des réactions modérées.
3 ) il n'exige pas une grande précision d'exécution, les défor- mations du caoutchouc compensant aisément de légères erreurs de fabrication ou de montage.
4 ) les organes sont simples, peu coûteux et n'exigent aucun entretien, ni graissage.
On peut encore améliorer le dispositif en montant tous les éléments en caoutchouc avec une légère compression axiale, de cette façon sous un couple donné la sollicitation de compression des éléments est légèrement plus élevée que la sollicitation de traction, ce qui est, comme on le sait, favorable pour le matériau utilisé.
Dans l'exemple ci-dessus, avec l'élément 5 en forme de cylindre de révolution, la compression initiale a pour conséquence
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d'accroître l'encombrement transversal de l'élément; par gonflement de la partie centrale..On peutéviter cet inconvénient en donnant un galbe approprié à l'élément 5, de telle sorte que sous compression initiale il prenne la forme désirée : soit un cylindre de révolution.
Un accouplement réalisé comme exposé précédemment pourrait encore avoir l'inconvénient mis en évidence ci-après : Si on considère un véhicule à grande vitesse, l'arbre creux présente toujours une certaine excentricité par rapport à l'essieu, l'élément en caoutchouc qui assure la liaison entre ces organes doit nécessairement, à chaque tour de roue, subir une extension et une compression de valeur égale à l'excentricité et cela avec une fréquence relativement élevée.
Or, c'est un fait connu, que la courbe de déformation sous charge d'un élément en caoutchouc ne coincide pas avec la courbe de décharge, et cela, à cause de sa capacité d'amortissement résultant du travail interne de frcrttement. La valeur de ce travail donnée par la différence des surfaces du diagramme charges-déformations établi pour un cycle complet de déformations, correspond à la'perte par hystérésis mécanique" et donne la mesure de la capacité d'amortissement. Ce travail qui se transforme en chaleur peut entraîner, pour des déformations importantes et des fréquences élevées, une forte élévation de température pouvant amener un vieillissement prématuré et même une désagrégation du caoutchouc.
La production de chaleur étant inévitable, il faut maintenir réchauffement des éléments en caoutchouc à une valeur acceptable ; à cet effet. il est prévu, selon l'invention, des dispositifs de refroidissement qui sont décrits plus loin et qui découlent directement des considérations suivantes : a) la quantité de chaleur produite par unité de volumeest pratiquement uniforme dans toute la masse de l'élément, et, comme le coefficient de conductibilité calorifique du caoutchouc est très faible, il est nécessaire pour éviter des températures locales élevées de réduire au maximum le chemin à parcourir par le
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flux de chaleur pour atteindre les surfaces de refroidissement; b) les surfaces externes assurant l'évacuation de la chaleur doivent être aussi grandes et aussi actives que possible.
De nombreux dispositifs de refroidissement peuvent satisfaire à ces conditions. D'une façon générale chacun des éléments en caoutchouc peut être constitué par un ou plusieurs cylindres droits disposés côte à côte, ces cylindres pleins ou creux, présentent une section transversale quelconque mais sensi- blement uniforme sur toute la longueur de l'élément; ils sont en outre caractérisés par une grande surface de refroidissement et des épaisseurs de caoutchouc faibles.
A titre d'exemples de réalisation de tels dispositifs, on peut constituer chaque élément; a) par un cylindre percé, suivant des directions parallèles à de son axe, d'un ou/plusieurs trous de forme appropriée en communi- cation avec l'air extérieur, b) par plusieurs cylindres, analogues à celui visé en a), dispo- sés côte à côte, c) par plusieurs cylindres pleins disposés côte à côte; dans ce cas, la division de l'élément en plusieurs cylindres assure une plus grande surface de refroidissement et une réduction du che- min à parcourir par le flux de chaleur, d) par deux cylindres creux concentriques montés l'un dans l'autre, le trou central et l'espace annulaire compris entre les deux cylindres étant en communication avec l'air extérieur.
La fig. 3 des dessins ci-annexés montre, à titre d'exemple, ce mode de réa- lisation ; sur cette fig., 9 est le cylindre intérieur, 10 le cylindre extérieur.
Les cylindres 9 et 10 sont assemblés aux plaques d'ex- trémité par tout moyen approprié. L'ensemble ainsi formé cons- titue un élément adaptable à la roue de la même manière que dans l'exemple représenté fig. i. La rotation rapide de la roue en- traînera une circulation d'air au travers des intervalles libres à l'intérieur de l'élément. Ce dernier dispositif de refroidisse- ment est particulièrement avantageux ; en effet, pour un encombre-
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ment extérieur à peine plus grand que pour un cylindre plein offrant la même résistance mécanique, le chemin à parcourir par le flux de chaleur est considérablement réduit, l'écoulement de la chaleur s'effectuant par quatre surfaces de refroidissement au lieu d'une dans le cylindre plein.
Il est évidemment possible de réaliser d'autres dispositifs que ceux décrits ci-dessus à titre d'exemples; ainsi, en vue d'augmenter les surfaces de refroidissement, les faces externes et internes des éléments peuvent être ondulées, les génératrices rectilignes des ondulations étant parallèles à l'axe longitudinal de l'élément.
On peut aussi améliorer les conditions de refroidissement en agençant les différents organes de telle sorte que la circulation de l'air au travers des éléments soit activée, soit par une disposition judicieuse des plaques terminales des éléments, soit encore au moyen d'un ventilateur, solidaire de la roue, qui soufflerait au travers des conduits ménagés dans les éléments en caoutchouc : circonstance favorable, le dégagement de chaleur de même que le débit du ventilateur sont proportionnels à la vitesse du véhicule.
Dans un autre ordre d'idées, on peut aussi réaliser un refroidissement efficace de l'élément en le divisant en un certain nombre de tronçons séparés par des plaques métalliques minces fixées par adhérence au caoutchouc; ces plaques dépassent l'élément en caoutchouc et à cause de leur coefficient de conductibilité élevé facilitent l'écoulement de la chaleur de l'intérieur de l'élément aux surfaces externes de refroidissement. La fig. 4 des dessins ci-annexés montre un exemple de réalisation de cette dernière variante ; sur cette figure, 11 désigne les tronçons en caoutchouc de l'élément, 12 les plaques métalliques.
Il va de soi, que l'application de cette invention n'est pas limitée aux seules dispositions représentées sur les figures 1, 2, 3 et 4 des dessins; on peut réaliser de multiples dispositions dans lesquelles les éléments de caoutchouc seront disposés
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différemment ou présenteront des formes différentes.'
Il est donc loisible, sans sortir du cadre de l'invention, d'imaginer d'autres variantes qui, pratiquement, se comporteront de la même façon que les exemples d'application décrits ci-dessus.
REVENDICATIONS.
1. Dans des véhicules à moteurs électriques, dans lesquels la transmission de l'effort moteur aux roues se fait par l'intermédiaire d'un arbre creux concentrique à l'essieu, un dispositif assurant la liaison élastique entre l'arbre creux et l'essieu, réalisé au moyen d'éléments en caoutchouc, ou autre matière ayant des propriétés analogues; chacun des éléments étant fixé par un moyen d'adhérence approprié et connu, sur des plaques terminales métalliques; l'une de ces plaques étant solidaire de la roue et l'autre de l'arbre creux; les éléments étant répartis sur une même circonférence de telle sorte que sous le couple moteur une moitié des éléments soit comprimée et l'autre moitié des éléments soit tendue.