CH371694A - Roue motrice électrique pour véhicule à pneu - Google Patents

Description

  Roue motrice électrique pour véhicule<B>à</B> pneu    La présente invention a pour objet une roue  motrice électrique pour véhicule<B>à</B> pneu comprenant  un moteur électrique logé dans son moyeu et un  réducteur de vitesse intercalé entre l'arbre du moteur  et la jante de la roue. De telles roues motrices élec  triques sont connues.  



  Cependant, dans les réalisations existantes, le  réducteur a un rapport de transmission fixe qui ne  peut être modifié en cours de service<B>;</B> c'est<B>là</B> un  inconvénient, notamment lors du démarrage. En  effet, ou bien il faut que le moteur soit dimensionné  pour fournir<B>le</B> couple de démarrage, ce qui conduit  <B>à</B> un encombrement excessif du moyen, ou bien il  faut admettre de surcharger le moteur lors du  démarrage. Cette dernière solution interdit de faire  tourner la roue pendant une durée prolongée<B>à</B> faible       vhesse   <B>à</B> moins de prévoir un réducteur<B>à</B> rapport  de réduction élevé. Mais on est alors limité en  vitesse par<B>le</B> régime maximum du moteur électrique.

    Or, précisément, c'est pour les véhicules lourds ou  les engins de chantier, auxquels l'application<B>de</B>  roues motrices électriques est particulièrement indi  quée, qu'il faudrait disposer d'une gamme de vitesses  très large.  



  La présente invention a pour but d'éliminer les  inconvénients énumérés ci-dessus en proposant une  roue motrice électrique, caractérisée par le fait que  le réducteur de vitesse est un réducteur<B>à</B> rapport  de transmission variable.  



  Le dessin annexé représente, schématiquement et  <B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution de la roue  électrique faisant l'objet de l'invention.  



  La     fig.   <B>1</B> montre une vue de profil de la roue  motrice électrique.  



  La     fig.    2 est une coupe selon la ligne<B>11-11</B> de  la     fig.   <B>1</B> et montre la disposition générale de la trans  mission.    La     fig.   <B>3</B> est une coupe partielle de la     fig.   <B>1,</B>  parallèlement au plan du dessin.  



  La     fig.    4 représente, en coupe et<B>à</B> une échelle  agrandie, un détail de la     fig.   <B>3.</B>  



  La     fig.   <B>5</B> en montre une variante.  



  La     fig.   <B>6</B> représente en coupe partielle une autre  forme d'exécution de la roue motrice électrique.  



  La roue motrice électrique se compose     (fig.   <B>1)</B>  d'un pneu<B>1,</B> qui est monté sur une jante 14     (fig.   <B>3)</B>  dont on voit les deux rebords     2,,    et<B>2b .</B> Un     boitier   <B>3</B>  contient un réducteur de, vitesse<B>à</B> rapport fixe et un       bohier    4 constitué de deux parties     4,,    et 4b, contient  une boîte de vitesses. Une bride<B>13</B> -sert<B>à</B> fixer la  roue motrice au châssis, non représenté, du véhicule.  



  La     fig.    2 montre la disposition générale du réduc  teur<B>à</B> rapport de réduction fixe. On<B>y</B> reconnaît  l'arbre<B>5</B> du moteur électrique, qui est en même       wraps    l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, et  l'arbre creux<B>6</B> de sortie de la boîte de vitesses qui  attaque, par la denture<B>7,</B> le réducteur<B>à</B> rapport  fixe.

   Ce dernier est constitué<B>de</B> trois trains identi  ques d'engrenages, respectivement<B>8, 9</B> et<B>10, 8, %</B>  et     loae        8b,   <B>9b</B> et<B>lob,</B> dont on voit les axes respec  tifs<B>58</B> et<B><I>59,</I></B>     58a    et<B>59,,</B>     58#    et<B>59b.</B> Les pignons  finals<B>10,</B>     l0a    et<B>lob</B> de ces trains attaquent une  couronne commune<B>11</B> qui, solidaire<B>de</B> la jante de  la roue, est logée dans un boîtier 12     (fig.   <B>1).</B>  



  La boîte de vitesses contenue dans les boîtiers       4,,    et 4b se compose     (fig.    4)     d7un    train     plan6taire,     formé d'un pignon solaire 20 calé sur l'arbre<B>5</B> du  moteur, d'un     porte-satellites   <B>23</B> portant au moins un  axe 22, autour duquel tourne un pignon satellite 21  engrenant avec<B>le</B> pignon solaire 20, et une cou  ronne 24 engrenant avec le ou les pignons satellites  21. Le     porte-satellites   <B>23</B> se termine par un arbre  creux<B>6</B> qui est l'arbre de sortie de la boîte de vites  ses.

   La couronne 24 est solidaire, grâce<B>à</B> une série      de boulons tels que<B>80,</B> d'un moyeu creux<B>25</B> portant  des cannelures extérieures<B>26</B> et des cannelures inté  rieures<B>27,</B> deux roulements<B>81</B> et<B>82</B> permettant la  rotation<B>de</B> l'ensemble<B>à</B> l'intérieur des     bolitiers        4',    et  <I>4b</I><B>-</B> Sur les cannelures extérieures<B>26</B> se trouve enfilé  un disque<B>28,</B> cannelé intérieurement, qui est ainsi  mobile     axialement    mais solidaire     angulairement    du  moyeu creux<B>25.

   A</B> l'intérieur<B>de</B> ce même moyeu  creux<B>25</B> est enfilé un disque<B>29,</B> cannelé extérieure  ment, qui est ainsi mobile     axialement    mais, grâce aux  cannelures intérieures<B>27,</B> solidaire     angulairement    du  moyeu creux<B>25.</B> Le disque<B>28</B> est encadré par deux  pièces, fixes     angulairement:    un plateau<B>30,</B> solidaire  du     bditier    4, et un plateau<B>31,</B> portant tous deux  des garnitures<B>32,</B> respectivement<B>33,</B> de matériau  <B>à</B> coefficient de frottement élevé. L'ensemble du dis  que<B>28</B> et des plateaux<B>30</B> et<B>31</B> munis de leurs gar  nitures<B>32</B> et<B>33,</B> forme un frein<B>à</B> disque capable  d'immobiliser la couronne 24 du train planétaire.

   Le  disque<B>29</B> est encadré par deux disques 34 et<B>35,</B> tous  deux cannelés intérieurement, qui coulissent dans les  cannelures d'un pignon<B>36</B> solidaire<B>de</B> la prolonga  tion<B>37</B> de     Parbre   <B>5,</B> et qui portent sur leurs deux  faces des garnitures<B>38</B> et<B>39,</B> respectivement 40 et  41. L'empilement des disques 34,<B>29</B> et<B>35</B> est com  plété par un plateau 42, engrenant lui aussi dans les  cannelures intérieures<B>27</B> du moyeu creux<B>25</B> et  l'ensemble forme un embrayage<B>à</B> disque capable de  solidariser la couronne 24 du train planétaire avec  le pignon solaire 20. Le plateau 42 de l'embrayage  est solidarisé, dans le sens axial, avec<B>le</B> plateau<B>25</B>  du frein<B>à</B> l'aide d'un flasque 43 et de boulons 44  et 45 répartis tout autour de ce flasque.

   Ces derniers  coulissent dans des trous ménagés dans<B>le</B>     boiltier    4",  <B>à</B> l'extérieur du plateau<B>30.</B> Une butée<B>à</B> billes 46  permet au flasque 43 d'exercer sur le plateau 42  de l'embrayage un effort axial tout en lui permet  tant de tourner par rapport<B>à</B> lui. Cet effort axial  est exercé par au moins un organe élastique, en  l'occurrence les ressorts 47 et 48, prenant appui sur  le couvercle<B>52</B> du     boîÎtier    4, Le plateau<B>31</B> du  frein est lié<B>à</B> une paroi mobile 49     d%ne    chambre       déformable   <B>50</B> dans laquelle peut être admis, par un  tuyau<B>51,</B> un fluide sous pression, l'étanchéité étant  assurée par une membrane<B>65.</B>  



  Le fonctionnement de la roue motrice électri  que est le suivant<B>:</B>  Au démarrage, un fluide sous pression est admis  dans la chambre     défermable   <B>50,</B> ce qui a pour effet  de déplacer la paroi mobile 49, de provoquer le ser  rage du plateau mené<B>28</B> entre les plateaux<B>31</B> et<B>30</B>  et d'immobiliser la couronne 24 du train planétaire.  Le flasque 43, qui est solidaire du plateau<B>31,</B> est  entraîné conjointement, ce qui a pour effet d'écar  ter le plateau 42 de l'embrayage et de libérer ce  dernier.

   Le pignon solaire 20 devient donc indépen  dant de la couronne 24 et le train planétaire tra  vaille avec un rapport de transmission réduit entre  son entrée<B>5</B> et sa sortie<B>6.</B> Le rapport de transmis  sion global entre l'arbre<B>5</B> du moteur électrique et    la jante 14 de la roue est alors inférieur<B>à</B> celui du  seul réducteur<B>à</B> rapport fixe.  



  La suppression du fluide sous pression dans la  chambre     déformable   <B>50</B> permet aux organes élasti  ques que sont les ressorts 47 et 48 d'engager l'em  brayage en poussant le plateau 42 et de libérer le  frein en écartant le plateau<B>3 1. Il</B> en résulte que la  couronne devient solidaire du pignon solaire 20, ce  qui donne un rapport de transmission égal<B>à</B> l'unité  entre l'entrée<B>5</B> et la sortie<B>6</B> de la     bdite    de vitesses.  Le rapport de transmission global entre l'arbre<B>5</B>  du moteur électrique et la jante 14 de la roue est  alors égal<B>à</B> celui du seul réducteur<B>à</B> rapport fixe.  



  Comme on le voit, la roue motrice électrique  présente l'avantage d'être soumise, même<B>à</B> vitesse  lente,<B>à</B> un couple     d'entreinemen-t    important sans  qu'il faille donner au moteur électrique des dimen  sions prohibitives.<B>Il</B> est possible de changer de  vitesse aussi bien<B>à</B> l'arrêt qu'en marche, puisque  cette opération ne fait intervenir     qu%n    embrayage  et un frein.<B>Il</B> n'y a pas lieu de prendre des précau  tions particulières pour synchroniser les organes  appelés<B>à</B> coopérer: le patinage de l'embrayage et du  frein évite toute rupture d'organes mécaniques et  rend le changement de vitesses silencieux.

   De plus  une panne survenant dans la commande, par exem  ple une chute de pression, une fuite,     etc.,    enclenche  automatiquement, sous l'effet des ressorts 47 et 48,  le rapport de transmission égal<B>à</B> l'unité. Cela est un  avantage lorsque la panne survient intempestivement,  car le moteur est alors     entrdîné   <B>à</B> une vitesse plus  lente, ce qui évite les dégâts pouvant provenir d'un  emballement.  



  Dans la forme d'exécution qui vient d'être  décrite, le frein, l'embrayage et leur commande sont  situés dans le     bditier        4,,    situé dans le prolongement  du     bditier    4b contenant le train planétaire. Ces orga  nes, qui sont les seuls<B>à</B> devoir être changés par suite  d'usure, doivent être facilement accessibles et la dis  position adoptée, qui les loge sous le pont du véhi  cule, n'est admissible que si ce dernier a un pont  surélevé.

   Si le véhicule doit être équipé d'un pont  surbaissé, il est avantageux de recourir<B>à</B> la variante  représentée par la     fig.   <B>6.</B> Dans cette variante, le  frein, l'embrayage et leur commande sont situés en  bout du moteur électrique, du côté opposé<B>à</B> celui       oÙ    se trouve le train planétaire. Pour éviter que ces  organes fassent saillie<B>à</B> l'extérieur de la roue, ce  qui nécessiterait, pour les protéger des chocs fré  quents dans les chantiers, un     bcitier    de protection  lourd, ils sont logés<B>à</B> l'intérieur du profil d'encom  brement défini par le rebord extérieur<B>2b</B> de la jante  14.

   Dans cette variante, l'arbre<B>5</B> du rotor du moteur  électrique est creux et traversé de part en part par  un arbre<B>60</B> assurant la liaison entre la couronne 24  du train planétaire et le moyeu creux<B>25</B> du frein et  de l'embrayage. Les organes élastiques 47 et 48  prennent appui sur une paroi intérieure<B>61</B> solidaire  du bâti<B>62</B> du moteur électrique. Le tuyau<B>51,</B> qui  amène le fluide sous pression destiné<B>à</B> la commande      du plateau<B>31</B> du frein et du plateau 42 de l'em  brayage, traverse le bâti<B>62</B> du moteur et sort en<B>63</B>  du côté intérieur de la roue.  



  Une autre variante est représentée<B>à</B> la     fig.   <B>5.</B>  Cette variante se distingue par le fait que la com  mande est assurée par un électro-aimant dont le  bobinage<B>70</B> est logé<B>à</B> l'intérieur d'une armature  ferromagnétique<B>71</B> fixée sur le couvercle 52 du  boîtier 4. Le flasque 43 porte alors une armature  ferromagnétique en forme de disque<B>72.</B>  



  La réalisation décrite comporte une     bdite   <B>à</B> deux  vitesses formée d'un train planétaire.     E    est évident  que d'autres types de boîtes de vitesses peuvent être  utilisées. De même, il est aisé de recourir<B>à</B> une boîte  <B>à</B> un nombre de vitesses supérieur<B>à</B> deux.

Claims (1)

1. REVENDICATION Roue motrice électrique comprenant un moteur électrique logé dans son moyeu et un réducteur de vitesse intercalé entre l'arbre du moteur et la jante <B>de</B> la roue, caractérisèz par le fait que le réducteur de vitesse est un réducteur<B>à</B> rapport de réduction variable. SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Roue selon la revendication, caractérisée par le fait que le réducteur<B>de</B> vitesse est constitué par un réducteur<B>à</B> rapport fixe et une boîÎte de vitesses <B>à</B> rapport variable. 2. Roue selon la revendication et la sous-reven- dication <B>1,</B> caractérisée par le fait que la boîte de vitesses comprend un train planétaire.

   <B>3.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1</B> et 2, caractérisée par le fait que la cou ronne du train planétaire peut être solidarisée soit avec une partie fixe de la boîte,<B>à</B> l'aide d'un frein, soit avec le pignon solaire,<B>à</B> l'aide d'un embrayage. 4. Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à 3,</B> caractérisée par le fait que la bdite de vitesses comprend un organe de commande com mun agissant simultanément mais en sens, inverse sur le frein et l'embrayage du train planétaire, de façon que la mise en action du frein libère l'embrayage et, vice versa, que la mise en action<B>de</B> l'embrayage libère le frein.

   <B>5.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à</B> 4, caractérisée par<B>le</B> fait que la boîte de vitesses comprend au moins un organe élastique agissant sur l'organe<B>de</B> commande commun pour amener ce dernier, en Fabsence de force antagoniste extérieure, dans la position correspondant<B>à</B> l'ouver ture du frein et<B>à</B> l'engagement de l'embrayage.

   <B>6.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à 3,</B> caractérisée par le fait que<B>le</B> pignon solaire est solidaire<B>de</B> Parbre d'entrée de la boîte de vitesses et que le porte-satellites est solidaire de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. <B>7.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à 3</B> et<B>6,</B> caractérisée par le fait que l'arbre d'entrée<B>de</B> la boîte de vitesses est solidaire de l'arbre du moteur électrique et que, l'arbre de sor tie de cette boîte de vitesses est solidaire du pignon d'entrée du réducteur<B>à</B> rapport fixe.

   <B>8.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à 3, 6</B> et<B>7,</B> caractérisée par le fait que le frein, l'embrayage et Porgane de commande sont situés au-delà du train planétaire par rapport au moteur électrique.

   <B>9.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à 3, 6</B> et<B>7,</B> caractérisée par le fait que le frein, l'embrayage et l'organe de commande sont situés en bout du moteur électrique, du côté opposé <B>à</B> celui où se trouve le train planétaire, Parbre du moteur électrique étant creux et traversé par un arbre reliant la couronne du train planétaire aux parties menées du frein et de l'embrayage.

   <B>10.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à</B> 4, caractérisée par le fait que la force antagoniste qui amène l'organe de commande dans la position correspondant<B>à</B> la mise en action du frein et<B>à</B> la libération de l'embrayage est exercée par un fluide sous pression. <B>11.</B> Roue selon la revendication et les sous-reven- dications <B>1 à</B> 4, caractérisée par le fait que la force antagoniste qui amène Porgane de commande dans la position correspondant<B>à</B> la mise en action du frein et<B>à</B> la libération de l'embrayage est exercée par un électro-aimant.