CH371694A - Roue motrice électrique pour véhicule à pneu - Google Patents
Roue motrice électrique pour véhicule à pneuInfo
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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)
- 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.
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