EP2462020A2 - Moteur roue électrique adapte sur un variateur de véhicule roulant - Google Patents

Moteur roue électrique adapte sur un variateur de véhicule roulant

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Publication number
EP2462020A2
EP2462020A2 EP10762964A EP10762964A EP2462020A2 EP 2462020 A2 EP2462020 A2 EP 2462020A2 EP 10762964 A EP10762964 A EP 10762964A EP 10762964 A EP10762964 A EP 10762964A EP 2462020 A2 EP2462020 A2 EP 2462020A2
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EP
European Patent Office
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wheel
shaft
rotor
rotary shaft
stator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10762964A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Giudice
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazziotta Motors
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B62M6/65—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially
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Definitions

  • Electric wheel motor adapted to a drive
  • the present invention relates to an electric wheel motor adapted to a drive of a moving vehicle.
  • a ride-on vehicle comprising wheels (for rolling) and having an assembly between an electric wheel motor and a drive fitted to this vehicle, the electric wheel motor comprising a stator fixed shaft and a rotor and the variator comprising a rotary output shaft.
  • CN201176121 an electric motor-wheel is provided in connection with the rear wheel. It is reported to the drive housing.
  • the motor-wheel is an integral part of the drive housing.
  • DE10219332 further discloses a ride-on vehicle comprising, on the rear wheel, an assembly between a shaft with a notched pinion, with chain transmission.
  • This assembly comprises a rotary output shaft and an electric wheel motor comprising a fixed stator shaft and a rotor.
  • a fixed shaft for holding the wheel on the frame or chassis, the rotary output shaft of the variator, the fixed shaft of the stator and the rotor are arranged coaxially along the axis of rotation of the wheel and in this order, of inside towards the outside.
  • An object of the invention is to simplify and make reliable the achievements.
  • Another aim is to propose adaptable solution elements on various existing vehicles of the ride-on and thermal engine type.
  • a corollary problem relates to the assembly of this assembly and the subsequent maintenance, simplifying these interventions, while providing a guiding / centering performance of the central rotary shaft, since it is not supported internally on a fixed shaft, contrary to the teachings of DE10219332 and EP 1137154.
  • stator fixed shaft is fixedly connected to the oscillating arm equipping the vehicle, in several places around said axis of rotation of the wheel and, on this side of this wheel, the rotary shaft is axially locked by a removable retainer,
  • the rotary shaft rotates about said axis of the wheel by means of bearings, at the output of the housing of the variator, facing the motor-wheel, and / or
  • the rotary shaft rotates through several groups of bearings and / or bearing (s) spaced (thus axially spaced apart), and / or
  • FIG. 1 shows schematically different structural elements of a two-wheel hybrid vehicle according to the invention
  • Figure 2 schematically shows different structural elements of the vehicle, near the wheel of the vehicle of Figure 1 and its corresponding motor-wheel
  • the 3 shows the following section III-III of FIG. 4
  • FIG. 4 shows a side view of the oscillating arm and the motor-wheel according to arrow IV of FIG. 3, in a rear wheel mounting solution
  • FIGS. 5, 6 are, in top view, two embodiments of oscillating arms which simplify assembly and maintenance
  • 7,8,9 are three mounting variants including the central rotary shaft of the motor-wheel.
  • the vehicle 1 is a hybrid electric / thermal propulsion scooter.
  • a front wheel 3 a front front wheel 5
  • a heat engine 13 with an electric actuator for its carburizing or injection system, and which drives a variator transmission system 17 having a rotary output shaft 47 rotating the rear wheel 5.
  • 17 is a speed variator, such as a gear device, pulleys and / or belt for continuously changing the gear ratio of the engines, replacing a gearbox.
  • At least the pedal 9b (and / or brake handle 9a) is coupled to a regenerative braking system, via the controller / computer 11, to operate as a generator the electric motor 21 when the pedal 9b is depressed.
  • the handle 9a and pedal 9b are further respectively connected to the front mechanical brakes 22a and 22b rear they control when they sink.
  • the electronic controller / computer 11 is connected to the heat engine 13, to the electric wheel motor 21, to the battery 15, to the pedal 9b, to the throttle grip 7, to the brake handle 9a.
  • the on-board electronic controller / computer 11 controls / controls the operation of the heat engine 13 and the electric wheel motor 21, thus managing the vehicle's propulsion, its acceleration, its regenerative braking, in particular.
  • a shaft 27 connects the heat engine 13 and the variator 17.
  • FIG. 2 shows the heat engine 13 connected to the electric wheel motor 21 by a mechanical transmission 30 housed in the variator 17.
  • crankshaft 29 of the heat engine drives the piston (s) 31 and its output shaft 27, which extends inside the variator.
  • this gear comprises a first gear 43 which meshes with a second different gear wheel 45 whose output shaft is identified 47 and referred to herein as "output shaft of the variator" (there may be more or less gear wheels).
  • This output shaft is rotatable. Driven by the crankshaft 29 of the heat engine, it rotates about the axis 47a of the rear wheel 5, by means of bearings 51, at the output of the housing 49 of the variator, resting on it, facing the electric motor-wheel 21, as shown schematically in FIG.
  • this shaft 47 is in the center. It rotates about the axis 47a, by means of several groups of bearings spaced axially between them, here three: 52a, 52b, 52c. Two (52a, 52b) are mounted between the shaft 47 and the stationary shaft of the stator 53a which surrounds it. The set of bearings 52c is mounted between the shaft 47 and the oscillating arm 23.
  • one or more spans can replace some of said bearings.
  • the swingarm is a component of the rear suspension of the vehicle. As fig.5, it may include two branches (one on each side of the rear wheel ARR) and a pair of shock absorber-spring that will connect it to the top of the frame / chassis of the motorcycle (not shown).
  • the shaft 47 output of the drive is arranged coaxially with the fixed shaft 53a of the stator 53 of the electric motor and the rotor 55 of the latter.
  • Reference 47a shows this common axis which, of course, is that of rotation of the wheel 5.
  • the stator 53 is fixedly connected to the oscillating arm at one end of the fixed shaft 53a, exclusively on one side of the wheel 5, while the variator is located on the opposite side of this wheel, where the rotary shaft (47,470 ) is connected to the rotor 55.
  • the fixed shaft 53a is fixedly connected to the oscillating arm (23,230) in several places (69a, 69b, see fig.4) distributed around said axis 47a, whereas, on the side of this oscillating arm, the rotary shaft 47 is blocked axially at a free end 471, by a retainer 80.
  • the retainer 80 is removable.
  • the shaft 47 On the drive side 17, the shaft 47 is axially locked at the location of the second gear wheel 45. At the gears, there may be a circlip.
  • FIGS 3,7,8,9 show several ways to stop the rotating shaft 47, to achieve it and guide or center.
  • stator 53 creates a fixed longitudinal magnetic field by means of electrical active parts (such as windings or permanent magnets) 530.
  • the rotor 55 which here rotates around, comprises a set of other electrical active parts, such as 550. There may be coils connected to a rotary manifold (not shown) which collects the product stream.
  • the rotor 55, the fixed shaft 53a of the stator and the rotary shaft 47 of the variator are arranged concentrically (one around the other), with, from the inside to the outside, the shaft 47, the fixed shaft 53a of the stator and the rotor 55.
  • the shaft 47 of the variator supports the shaft 53a which itself supports the rotor.
  • Splines could replace it to transmit the torque of the drive shaft to the rotor.
  • the flat flanges 67,70 could be replaced by a single piece receiving the torque of the shaft 47 (less practical solution).
  • the casing 68 could be integral with the spokes / bars 24a of the rim (as illustrated), which therefore has a circular outer web 24b which supports the tire 25 and to which the spokes 24a (fig.l) are connected.
  • the mechanical connection between the rotary shaft 47 and the rotor 55 be a (double) removable link, on the one hand at the level of the shaft itself (here key 72), on the other hand at the housing 67 of the rotor, via the second removable connection (here screws 78a, 78b).
  • stator 53 In order to prevent rotation of the stator 53, its fixed shaft 53a is fixed (and / or bound rigidly, rigidly) to the oscillating arm of the vehicle.
  • the illustrated wheel is necessarily the rear wheel 5 of the vehicle.
  • the oscillating arm 23 is a fork with two branches 23a, 23b open rearward (ARR).
  • One, 23a, branches extends to the right of the wheel 5.
  • the drive 17 is located on the left and is fixed to the other branch 23b.
  • the swing arm 23 is fixed (transverse axis 65a) rotatably articulated to the frame 65 of the vehicle; see articulation 230b.
  • the swing arm 230 is single branch. It extends only to the right of this wheel.
  • the drive 17 is located to the left of the wheel.
  • the oscillating arm 230 and the variator are each mounted at the front (AVT) independently and rotatably articulated (axle 65a) to the frame 65 of the vehicle; see joints 170a, 230a.
  • the rotationally articulated attachment allows a travel adapted to the establishment of a means of suspension and damping pressing up on the frame (not shown).
  • These fastenings to the chassis are removable (use screws -shed 231-, bolts ..). This allows easy access to the hub of the rear wheel 5 and thus to the wheel motor and the elements that surround or constitute it.
  • the fixed shaft 53a As for the fixing of the fixed shaft 53a to the oscillating arm, it can favorably operate, as fig.3, by screwed fastening of a circular shaft end 530a (see dotted circle fig.4) with a central portion swing arm 23 extending opposite. Several screwings will thus be distributed angularly balanced around the axis 47a.
  • the bolts 69a, 69b are provided for this purpose; fig.4.
  • the shaft end 530a will preferably be larger in diameter than the shaft 53a.
  • the aforementioned connection between the shaft 53a of the stator and the oscillating arm 23 is also a removable connection.
  • the bolts 69a, 69b allow, and all the more so if their heads are accessible outside 23a of the swingarm.
  • the wheel is disassembled, without the casings 49, 67 of the electric motor had to be opened.
  • the reassembly is carried out in the same way, in the reverse order of operations.
  • the preferred vehicle for implementing the invention will be a scooter or a hybrid motorcycle comprising two or three wheels, including a rear wheel and, for its propulsion, at least:
  • the output 470 of the drive shaft 17 is again guided, along the axis 47a (axis of the wheel 5), by the set of bearings 51, before entering the electric motor 21.
  • the rotation drive of the rotor 55 along the axis 47a is effected via the rigid connection 72 which forms a bearing (720) coaxial with 47a engaged on a shaft end 721, itself coaxial.
  • it is here a connection with splines that transmits the torque to the web of the wheel (rotor) and save fasteners.
  • the outlet 470 is extended (rigidly) by the shaft 47 which is guided, towards its end close to the oscillating arm 23, by the aforementioned bearing set 52c thus carried by this oscillating arm. There may be no other spans (guide / center) of the shaft rotary 47/470. Beyond 52c, the shaft end 47 passes through the arm 23 and is stopped axially by the removable retainer 80 which, as Fig.3 may be an end bolt, screwed. This could for example be a key.
  • a bearing ensures a support of the shaft 53a of the stator on a conformation 23a of the oscillating arm 23 at the shaft end, so swing arm side.
  • this shaft 53a is, parallel to 47a, fixed with the inner flange 530a of the stator 53 in the form of a radial "I"; screw 550.
  • Two sets, here adjacent, of bearings 54a, 54b are interposed between the rotor 55 and the shaft 53a, thus guiding in rotation the first around the second, coaxially with 47a. Axially, they are between the bearings 51 and 52c, and even between the range 720 and the bearings 52c.
  • a removable cap hides the access to the central space 30 where the shaft 47 extends and which opens, 30a, through the arm 23, therefore the opposite of the drive.
  • the swinging arm is no longer traversed by the rotary shaft 47 which is always retained against the axis 47a by the stop 80.
  • FIGS. 8 and 9 the retention of the shaft 47 is also "oscillating arm side 23" in the sense that access is advantageously reserved through the center of this arm (as Fig.7), or via its disassembly at the front relative to the frame 65, the central space 30 which opens then, in 30a, arm side 23 (opposite the variator) to reach the restraint 80 and thus disassemble or reassemble to access the tree.
  • the rotary shaft 47-470 receives at its center, coaxially, any fixed shaft (fixing the wheel to any element of the chassis) passing through it or on which it could be to support internally.
  • this rotary shaft 47 is the most central.

Landscapes

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

II s'agit d'un véhicule roulant où l'arbre rotatif (47) de sortie du variateur (49) est disposé coaxialement à l'arbre fixe du stator (53) du moteur électrique (21) et au rotor (55) de ce même moteur. Le rotor, l'arbre fixe du stator et l'arbre rotatif de sortie du variateur sont disposés concentriquement, avec, de l'intérieur vers l'extérieur, l'arbre rotatif, l'arbre fixe (53a) du stator et le rotor, l'arbre rotatif de sortie du variateur supportant l'arbre fixe du stator qui lui-même supporte le rotor.

Description

Moteur roue électrique adapté sur un variateur de
véhicule roulant
La présente invention concerne un moteur-roue électrique adapté sur un variateur de véhicule roulant.
Plus précisément, est concerné un véhicule à enfourcher comprenant des roues (pour rouler) et présentant un assemblage entre un moteur-roue électrique et un variateur équipant ce véhicule, le moteur roue électrique comprenant un arbre fixe de stator et un rotor et le variateur comprenant un arbre rotatif de sortie.
Sur de tels véhicules, en particulier de type scooter ou motocycle, où des systèmes de motorisation électriques existent, certains intègrent un moteur électrique dans l'axe du vilebrequin du moteur thermique. D'autres, dans la cloche d'embrayage du variateur, ou déporté et lié par courroie avec le variateur du scooter.
Dans CN201176121 un moteur-roue électrique est prévu en liaison avec la roue arrière. Il est rapporté au carter du variateur. Le moteur-roue fait partie intégrante du carter du variateur.
DE10219332 divulgue par ailleurs un véhicule à enfourcher comprenant, sur la roue arrière, un assemblage entre un arbre avec un pignon cranté, avec transmission par chaine. Cet assemblage comprend un arbre rotatif de sortie et un moteur-roue électrique comprenant un arbre fixe de stator et un rotor. Un arbre fixe de maintien de la roue sur le cadre ou châssis, l'arbre rotatif de sortie du variateur, l'arbre fixe du stator et le rotor sont disposés coaxialement suivant l'axe de rotation de la roue et dans cet ordre, de l'intérieur vers 1' extérieur . Ces solutions ont en commun qu' il faut redéfinir le système de transmission. L'adaptation sur les véhicules existants pose des problèmes spécifiques de compatibilité .
Ceci est en particulier vrai pour les véhicules de DE10219332 ou EP 1137154 qui sont des vélos.
Un but de l'invention est de simplifier et fiabiliser les réalisations.
Un autre but est de proposer des éléments de solution adaptables sur différents véhicules existants du type à enfourcher et à moteur thermique.
Les solutions des revendications 1 et 3 tendent vers la satisfaction d'une partie au moins de ces buts.
Il a été cherché à concevoir un assemblage entre le moteur-roue électrique et le variateur, sans modification majeures du système de transmission entre le variateur et le moteur thermique qui, typiquement, est prévu sur les véhicules hybrides (c'est-à-dire ceux pourvus, pour leur propulsion, d'au moins un moteur-roue électrique et un moteur thermique, en particulier un moteur à combustion interne/à explosion) .
Sur les motos ou scooters, on recommande qu'aucun arbre fixe (de fixation de la roue au cadre/châssis) ne s'étende intérieurement, à travers l'arbre rotatif du moteur-roue, suivant l'axe de rotation de la roue du véhicule, contrairement en cela aux arbres centraux fixes repérés respectivement 31 dans DE10219332 et 8/9 dans EP 1137154.
Un problème corolaire concerne le montage de cet assemblage et la maintenance ultérieure, en simplifiant ces interventions, tout en assurant un guidage/centrage performant de l'arbre rotatif central, puisqu'il n'est pas soutenu intérieurement sur un arbre fixe, contrairement aux enseignements de DE10219332 et EP 1137154.
Dans ce cadre, on recommande que :
- l'arbre fixe du stator est lié fixement au bras oscillant équipant le véhicule, ceci en plusieurs endroits autour dudit axe de rotation de la roue et, de ce côté de cette roue, l'arbre rotatif est bloqué axialement par une retenue démontable,
- entraîné par un vilebrequin du moteur thermique, l'arbre rotatif tourne autour dudit axe de la roue par l'intermédiaire de roulements, en sortie du carter du variateur, face au moteur-roue, et/ou
- de façon centrale par rapport au moteur électrique, l'arbre rotatif tourne par l'intermédiaire de plusieurs groupes de roulements et/ou portée (s) échelonnés (donc axialement écartés entre eux) , et/ou
- que deux groupes échelonnés de roulements soient montés entre l'arbre rotatif et l'arbre fixe du stator, et/ou - qu'un jeu de roulements soit monté entre ledit arbre rotatif et le bras oscillant à travers lequel s'étendra alors cet arbre.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître de la description qui va suit, en référence aux dessins annexés présentés, comme cette description, à titre d'exemple non limitatif et où la figure 1 représente schématiquement différents éléments structurels d'un véhicule hybride deux roues conforme à l'invention, la figure 2 représente schématiquement différents éléments structurels du véhicule, à proximité de la roue concernée du véhicule de la figure 1 et de son moteur-roue correspondant, la figure 3 montre la coupe suivant III-III de la figure 4, la figure 4 montre une vue de côté du bras oscillant et du moteur-roue suivant la flèche IV de la figure 3, dans une solution de montage sur roue arrière, les figures 5, 6 sont, en vue de dessus, deux schémas de réalisation de bras oscillants qui simplifient le montage et la maintenance, et les figures 7,8,9 sont trois variantes de montage notamment de l'arbre rotatif central du moteur- roue .
Sur les figures, le véhicule 1 est un scooter à propulsion hybride électrique/thermique.
Il comporte:
- une roue avant 3, une roue avant arrière 5,
- au guidon, une poignée 7 d'accélérateur électronique, - une poignée 9a et pédale 9b de freins, respectivement avant et arrière,
- un calculateur de bord 11,
- un moteur-roue électrique 21 supportant la jante 24 et le pneu de la roue arrière 5,
- une batterie d'accumulateurs électrochimiques 15 et/ou un pack de super-condensateur (s) (non représenté) notamment destiné (e) à l'alimentation du moteur électrique 21,
- un moteur thermique 13, à actionneur électrique pour son système de carburation ou d'injection, et qui entraîne un système de transmission à variateur 17 présentant un arbre 47 rotatif de sortie entraînant en rotation la roue arrière 5.
Comme connu, 17 est donc un variateur de vitesse, tel un dispositif à engrenages, poulies et/ou courroie permettant de changer continûment la démultiplication des moteurs, en remplacement d'une boîte de vitesses. Au moins la pédale 9b (et/ou poignée frein 9a) est couplée à un système de freinage régénératif permettant, via le contrôleur/calculateur électronique 11, de faire fonctionner en générateur le moteur électrique 21 quand la pédale 9b est enfoncée.
Les poignée 9a et pédale 9b sont en outre respectivement reliées à des freins mécaniques avant 22a et arrière 22b qu'elles commandent lors de leur enfoncement .
Le contrôleur/calculateur électronique 11 est relié au moteur thermique 13, au moteur-roue électrique 21, à la batterie 15, à la pédale 9b, à la poignée 7 d'accélérateur, à la poignée de frein 9a.
Le contrôleur/calculateur électronique embarqué 11 contrôle/pilote le fonctionnement du moteur thermique 13 et du moteur-roue électrique 21, donc gère la propulsion du véhicule, son accélération, son freinage régénératif, notamment .
Un arbre 27 relie le moteur thermique 13 et le variateur 17.
Figure 2, on retrouve le moteur thermique 13 relié au moteur-roue électrique 21 par une transmission mécanique 30 logé dans le variateur 17.
Dans le montage illustré, le vilebrequin 29 du moteur thermique entraîne le (s) piston (s) 31 et son arbre de sortie 27, qui se prolonge à l'intérieur du variateur
17, est pourvu d'une roue 35 autour de laquelle passe une courroie de transmission 37. A distance, cette courroie passe autour d'une seconde roue d'entraînement 39 dont l'arbre tournant 39a est en prise sur un engrenage réducteur 41. La roue 39 supporte la cloche d'embrayage du variateur. Dans l'exemple, cet engrenage comprend une première roue dentée 43 qui engrène sur une seconde roue dentée différente 45 dont l'arbre de sortie est repéré 47 et dénommé ici «arbre de sortie du variateur» (il peut y avoir plus ou moins de roues dentées) .
Cet arbre de sortie est rotatif. Entraîné par le vilebrequin 29 du moteur thermique, il tourne autour de l'axe 47a de la roue arrière 5, par l'intermédiaire de roulements 51, en sortie du carter 49 du variateur, en appui sur lui, face au moteur-roue électrique 21, comme schématisé figure 3.
Dans ce moteur électrique, cet arbre 47 est donc au centre. Il tourne autour de l'axe 47a, par l'intermédiaire de plusieurs groupes de roulements écartés axialement entre eux, ici trois : 52a, 52b, 52c. Deux (52a, 52b) sont montés entre l'arbre 47 et l'arbre fixe du stator 53a qui l'entoure. Le jeu de roulements 52c est monté entre l'arbre 47 et le bras oscillant 23.
Deux jeux de roulements écartés axialement suivant l'axe 47a suffiraient, en particulier 51,52c (voir figure
7), 51,52b, voire même le seul jeu de roulements 51, avec une portée (telle 720 fig.7 ou 9) entre cet arbre (ou un tronçon intermédiaire rapporté) et le rotor.
Ainsi, une ou plusieurs portées peuvent remplacer certains desdits roulements.
Figure 3, entre l'arbre fixe 53a et, d'un côté, le corps 68 (en forme de cloche cylindrique) du rotor 55, de l'autre un flasque 67 latéral de ce rotor fixé rigidement (de façon démontable) à ce rotor 55, ici par des vis 67a, on trouve les jeux de roulements respectivement 54b et 54a. En 78a, 78b, le flasque 67 est en outre fixé rigidement et latéralement, face au variateur, à un second flasque 70 entraîné en rotation autour de l'axe
47a par sa liaison rigide à l'arbre 47 (qu'il entoure), ici via la clavette 72.
Concernant le bras oscillant, il s'agit d'un composant de la suspension arrière du véhicule. Comme fig.5, il pourra comprendre deux branches (une de chaque côté de la roue arrière ARR) et une paire de combinés ressort-amortisseur qui le relieront au haut du cadre/châssis de la moto (non représenté) .
Pour les raisons et avantages déjà cités d' adaptabilité sur des véhicules existants (en particulier du type présenté jusque là) , de coûts maîtrisés, mais également de facilité de montage/démontage, donc d'entretien, et de fiabilité, l'arbre 47 de sortie du variateur est disposé coaxialement à l'arbre fixe 53a du stator 53 du moteur électrique et au rotor 55 de ce dernier. La référence 47a montre cet axe commun qui, bien sûr est celui de rotation de la roue 5.
Le stator 53 est lié fixement au bras oscillant à une extrémité de l'arbre fixe 53a, exclusivement, d'un côté de la roue 5, alors que le variateur est situé du côté opposé de cette roue, où l'arbre rotatif (47,470) de sortie est lié au rotor 55.
Et l'arbre fixe 53a est lié fixement au bras oscillant (23,230) en plusieurs endroits (69a, 69b ; voir fig.4) répartis autour dudit axe 47a, tandis que, du coté de ce bras oscillant, l'arbre rotatif 47 est bloqué axialement à une extrémité libre 471, par une retenue 80. Le retenue 80 est démontable. Côté variateur 17, l'arbre 47 est bloqué axialement à l'endroit de la seconde roue dentée 45. Au niveau des engrenages, il peut y avoir un circlip.
Les figures 3,7,8,9 montrent plusieurs manières d'arrêter l'arbre rotatif 47, de réaliser celui-ci et de le guider ou centrer.
Comme toutes les machines tournantes de ce type, le stator 53 crée un champ magnétique longitudinal fixe à l'aide de parties actives électriques (tels enroulements ou aimants permanents) 530. Le rotor 55, qui ici tourne autour, comprend un ensemble d'autres parties actives électriques, telle 550. Il peut y avoir des bobines reliées à un collecteur rotatif (non représenté) qui collecte le courant produit.
On remarque que le rotor 55, l'arbre fixe 53a du stator et l'arbre rotatif 47 du variateur sont disposés concentriquement (l'un autour de l'autre), avec, de l'intérieur vers l'extérieur, l'arbre 47 tournant, l'arbre fixe 53a du stator et le rotor 55. L'arbre 47 du variateur supporte l'arbre 53a qui lui-même supporte le rotor .
On remarque également que ce même arbre 47 est lié fixement au rotor 55 pour l'entraîner en rotation, ce rotor étant lié fixement à la jante 24, ce qui entraîne ainsi en rotation la roue ici concernée, 5.
Dans la présente description, on doit comprendre « lié fixement » comme fixé (avec un moyen rapporté de fixation, vis ou autre) ou solidaire (monobloc, réalisé en une seule pièce, comme illustré fig.3) . Une fixation aux barreaux 24a de la jante dont le rotor 55 définit le moyeu central est une solution intéressante. Dans la version préférée de la figure 3, la liaison mécanique entre de l'arbre 47 et le rotor 55 est donc réalisée par l'intermédiaire de la clavette 72.
Des cannelures pourraient la remplacer pour transmettre le couple de rotation de l'arbre du variateur au rotor.
Les flasques plats 67,70 pourraient être remplacés par une pièce unique recevant le couple de rotation de l'arbre 47 (solution moins pratique). Le carter 68 pourrait être monobloc avec les rayons/barreaux 24a de la jante (comme illustré), laquelle présente donc un voile extérieur circulaire 24b qui supporte le pneu 25 et auquel se raccordent les rayons 24a (fig.l).
Pour transmettre le couple dans la partie 470 où l'arbre 47 présente la plus forte section, donc est le plus résistant, il est préférable, autour de l'axe 47a, de lier en rotation cet arbre et le rotor 55, coté variateur 49, à la sortie de cet arbre (en 72), sans qu'il ait par contre de liaison (directe) à l'extrémité opposée (en 471), du coté bras oscillant 23.
Afin de pouvoir démonter la roue 5 aisément, on conseille par ailleurs que la liaison mécanique entre l'arbre rotatif 47 et le rotor 55 soit une (double) liaison démontable, d'une part au niveau de l'arbre lui-même (ici clavette 72), d'autre part au niveau du carter 67 du rotor, via la seconde liaison démontable (ici vis 78a, 78b) .
Afin d'empêcher la rotation du stator 53, son arbre fixe 53a est fixé (et/ou lié solidairement, rigidement) au bras oscillant du véhicule.
Figures 5, 6 la roue illustrée est nécessairement la roue arrière 5 du véhicule. Fig.5, le bras oscillant 23 se présente comme une fourche à deux branches 23a, 23b ouverte vers l'arrière (ARR) .
L'une, 23a, des branches s'étend à droite de la roue 5. Le variateur 17 est situé à gauche et est fixé à l'autre branche 23b. De préférence côté variateur et à l'avant, le bras oscillant 23 est fixé (axe transversal 65a) de façon articulée en rotation au châssis 65 du véhicule ; voir articulation 230b.
Figure 6, le bras oscillant 230 est à branche unique. Il s'étend uniquement à droite de cette roue. Le variateur 17 est situé à gauche de la roue.
Le bras oscillant 230 et le variateur sont chacun fixés à l'avant (AVT), indépendamment et de façon articulée en rotation (axe 65a) au châssis 65 du véhicule ; voir articulations 170a, 230a.
La fixation articulée en rotation permet un débattement adapté à la mise en place d'un moyen de suspension et d'amortissement s' appuyant en haut sur le châssis (non représenté) . Ces fixations au châssis sont démontables (utilisation de vis -telles 231-, boulons..). Ceci permet un accès aisé au moyeu de la roue arrière 5 et donc au moteur-roue et aux éléments qui l'environne ou le constituent.
Quant à la fixation de l'arbre fixe 53a au bras oscillant, elle pourra favorablement s'opérer, comme fig.3, par fixation vissée d'un bout d'arbre circulaire 530a (voir cercle pointillé fig.4) avec une partie centrale du bras oscillant 23 s' étendant en face. Plusieurs vissages seront ainsi répartis de façon angulairement équilibrée autour de l'axe 47a. Les boulons tels 69a, 69b sont prévus à cet effet ; fig.4. Le bout d'arbre 530a sera de préférence de plus fort diamètre que l'arbre 53a.
Afin de permette une répartition des efforts tantôt coté variateur, tantôt coté bras oscillant 23, et également de ne pas modifier la conception du carter du variateur, on préférera, en extrémité, lier l'arbre 53a uniquement au bras oscillant, comme indiqué ci-dessus, de façon à bloquer le couple de cet arbre 53a.
Afin, là encore, de favoriser la maintenance, notamment le démontage de la roue 5 ici concernée, on conseille que la liaison précitée entre l'arbre 53a du stator et le bras oscillant 23 soit aussi une liaison démontable. Les boulons 69a, 69b le permettent, et cela d'autant plus si leurs têtes sont accessibles côté extérieur 23a du bras oscillant.
On notera que les différentes liaisons démontables précitées permettent de démonter la roue concernée, sans avoir à ouvrir le moteur électrique.
Pour un démontage de la solution de la fig.3, on pourra procéder comme suit :
- démonter sur le bras oscillant 23 les vis de fixation 69a, 69b qui, autour de l'axe 47a, bloquent le stator 53 du moteur 21, à travers le bras oscillant,
à l'extrémité libre 471, démonter le boulon 80 de l'arbre 47 du variateur qui le retient axialement (coté bras oscillant) ,
- démonter le bras oscillant 23 qui peut être tenu par des vis de fixation au châssis du véhicule (non représenté) ,
- retirer le bras oscillant,
- démonter les vis 78a, 78b... de fixation du rotor 55, coté variateur 17, (vis à tête accessible et à l'extérieur du carter du variateur 17 pour permettre de passer une clé) ,
- faire translater et retirer la roue 5 le long de l'axe 47a du variateur.
La roue est démontée, sans que les carters 49, 67 du moteur électrique aient eu à être ouverts.
Le remontage se réalise de la même manière, dans l'ordre inverse des opérations.
De la description qui précède, on doit comprendre que le véhicule privilégié pour mettre en œuvre l'invention sera un scooter ou une moto hybride comprenant deux ou trois roues, y compris une roue arrière et, pour sa propulsion, au moins :
- un moteur électrique,
- et un moteur thermique entraînant les composants du variateur dont l'arbre rotatif de sortie sera donc monté sur ladite roue arrière.
Figure 7, la sortie 470 de l'arbre du variateur 17 est à nouveau guidée, suivant l'axe 47a (axe de la roue 5), par le jeu de roulements 51, avant l'entrée dans le moteur électrique 21. L'entraînement en rotation du rotor 55 suivant l'axe 47a s'opère via la liaison rigide 72 qui forme un palier (720) coaxial à 47a en prise sur un bout d'arbre 721, lui-même coaxial. Ainsi, c'est ici une liaison avec des cannelures qui permet de transmettre le couple au voile de la roue (rotor) et d'économiser des pièces de fixation.
Axialement, la sortie 470 se prolonge (rigidement) par l'arbre 47 qui est guidé, vers son extrémité proche du bras oscillant 23, par le jeu de roulements précité 52c porté donc par ce bras oscillant. Il peut ne pas y avoir d'autres portées (de guidage/centrage) de l'arbre rotatif 47/470. Au-delà de 52c, le bout d'arbre 47 traverse le bras 23 et est arrêté axialement par la retenue démontable 80 qui, comme fig.3 peut être un boulon d'extrémité, vissé. Ce pourrait par exemple être une clavette.
En 53b, une portée assure un appui de l'arbre 53a du stator sur une conformation 23a du bras oscillant 23, en extrémité d'arbre, côté donc bras oscillant.
A l'opposé, côté variateur 17, cet arbre 53a est, parallèlement à 47a, fixé avec l'aile intérieure 530a du stator 53 en forme de « I » radial ; vis 550.
Deux jeux, ici adjacents, de roulements 54a, 54b sont interposés entre le rotor 55 et l'arbre 53a, guidant ainsi en rotation le premier autour du second, coaxialement à 47a. Axialement, ils sont entre les roulements 51 et 52c, et même entre la portée 720 et les roulements 52c.
En 231 un capuchon démontable cache l'accès à l'espace central 30 où s'étend l'arbre 47 et qui débouche, en 30a, à travers le bras 23, à l'opposé donc du variateur.
Par rapport à la solution de la fig.3, celle de la figure 8 ne comprend plus de roulements 52c entre l'arbre rotatif 47 et le bras oscillant 23. Il y a donc trois portées centrales pour l'arbre central rotatif 47. L'arbre 47, qui tourne donc au centre du moteur électrique, est plus court. Côté bras oscillant, il s'interrompt avant le bras 23. Sa retenue suivant l'axe 47a est à nouveau un arrêt 80 qui peut être un boulon vissé. Il y a toujours des fixations circonférentielles (69a, 69b...) rigides entre le bras oscillant 23 et l'extrémité de l'arbre de rotor 53a. Par rapport à la solution de la fig.7, celle de la figure 9 ne comprend plus non plus de roulements 52c entre l'arbre rotatif 47 et le bras oscillant 23. et l'arbre 47 est plus court encore que fig.8. Il n'y a plus que deux portées centrales pour l'arbre central rotatif 47-470 : la portée 720, qui forme un court arbre tournant, coaxial à 47a, et les roulements 51.
Le bras oscillant n'est plus traversé par l'arbre rotatif 47 qui est par contre toujours retenue suivant l'axe 47a par l'arrêt 80. Il y a toujours les fixations circonférentielles (69a, 69b...) rigides entre le bras oscillant 23 et l'extrémité de l'arbre de stator 53a.
On aurait pu mixer les solutions des figs .7 à 9. Figs .8 et 9, le retenue de l'arbre 47 est aussi « côté bras oscillant 23 » dans le sens où un accès est avantageusement réservé à travers le centre de ce bras (comme fig.7), ou via son démontage à l'avant par rapport au châssis 65, l'espace central 30 qui débouche alors, en 30a, côté bras 23 (à l'opposé du variateur) permettant d'atteindre la retenue 80 et donc de la démonter ou remonter pour accéder à l'arbre.
Il aura été remarqué que dans aucun mode de réalisation, l'arbre rotatif 47-470 ne reçoit en son centre, coaxialement, aucun arbre fixe (de fixation de la roue à un quelconque élément du châssis) le traversant ou sur lequel il pourrait s'appuyer intérieurement. Autour de l'axe 47a de rotation de la roue 5, cet arbre rotatif 47 est le plus central.

Claims

REVENDICATIONS
1. Véhicule à enfourcher de type scooter ou moto hybride comprenant deux ou trois roues, un moteur électrique (21) de propulsion et un moteur thermique (13) de propulsion, caractérisé en ce qu' il comprend :
- sur une roue (5) , un assemblage entre un variateur (17), entraîné par le moteur thermique (13) et dont l'arbre rotatif (47) de sortie est sur ladite roue, et en tant que moteur électrique, un moteur-roue (21), lequel comprend un rotor (55) et un stator (53) avec un arbre fixe (53a) ; l'arbre rotatif (47) de sortie du variateur, l'arbre fixe du stator (53) et le rotor (55) étant disposés coaxialement suivant l'axe (47a) de rotation de la roue (5) et dans cet ordre, de l'intérieur vers 1' extérieur,
- un bras oscillant (23,230) auquel le stator (53) du moteur-roue (21) est lié fixement à une extrémité de l'arbre fixe (53a), exclusivement, d'un côté de la roue (5) , le variateur étant situé du côté opposé de cette roue (5) où l'arbre rotatif (47,470) de sortie est lié au rotor (55) .
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est dépourvu de tout arbre fixe s' étendant intérieurement, à travers l'arbre rotatif (47), suivant ledit axe (47a) de rotation de la roue.
3. Véhicule à enfourcher comprenant des roues (3, 5) pour rouler et présentant, sur la roue arrière (5) , un assemblage entre un moteur-roue électrique (21) et un variateur (17) équipant ce véhicule, le moteur-roue électrique (21) comprenant un arbre fixe (53a) de stator
(53) et un rotor (55), le variateur (17) comprenant un arbre rotatif (47) de sortie, l'arbre rotatif (47) de sortie du variateur (17) ; l'arbre fixe (53a) du stator (53) du moteur électrique (21) et le rotor (55) de ce même moteur étant disposés coaxialement suivant l'axe de rotation de la roue (47a) et dans cet ordre, de l'intérieur vers l'extérieur,
caractérisé en ce qu' il comprend un bras oscillant (23,230) auquel le stator (53) du moteur-roue (21) est lié fixement à une extrémité de l'arbre fixe (53a) d'un côté de la roue (5) , exclusivement, le variateur étant situé du côté opposé ce cette roue (5) où l'arbre rotatif (47,470) de sortie est lié au rotor (55) .
4. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre fixe (53a) du stator est lié fixement au bras oscillant (23,230) en plusieurs endroits (69a, 69b...) autour dudit axe (47a) de rotation de la roue (5) et, de ce côté de la roue, l'arbre rotatif (47) est bloqué axialement à une extrémité libre (471), par une retenue (80).
5. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entraîné par un vilebrequin (29) du moteur thermique, l'arbre rotatif (47) tourne autour dudit axe (47a) par l'intermédiaire de roulements (51), en sortie du carter (49) dont le variateur est pourvu, face au moteur-roue (21).
6. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, de façon centrale par rapport au moteur électrique, l'arbre rotatif (47) tourne par l'intermédiaire de plusieurs groupes de roulements et/ou portées (52a, 52b, 52c, 720) échelonné (e) s le long dudit axe (47a) .
7. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux groupes échelonnés de roulements (52a, 52b) sont montés entre l'arbre rotatif (47) et l'arbre fixe (53a) du stator.
8. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un jeu de roulements
(52c) est monté entre l'arbre rotatif (47) et le bras oscillant (23) .
9. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une portée (53b) assure un appui de l'arbre (53a) du stator sur une conformation
(23a) du bras oscillant (23) , vers une extrémité de cet arbre, côté bras oscillant.
10. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras oscillant
(230) s'étend uniquement d'un côté, à droite, de la roue arrière (5), le variateur (17), situé du côté opposé, à gauche, de ladite roue étant fixé de façon articulée en rotation au châssis (65) du véhicule, indépendamment du bras oscillant.
11. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bras oscillant (23) se présente comme une fourche à deux branches dont l'une (23a) s'étend d'un côté, à droite, de la roue arrière (5), le variateur (17) étant fixé à l'autre branche (23b), laquelle est fixée de façon articulée en rotation au châssis (65) du véhicule.
12. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
le rotor (55) du moteur électrique (21) est pourvu d'un carter (67,68),
- et, l'arbre rotatif (47) de sortie du variateur (17) étant lié au rotor (55) du moteur électrique (21), cette liaison est démontable en deux endroits adjacents respectivement à l'arbre rotatif (47) de sortie lui-même et audit carter (67,68) du rotor (55).
13. Véhicule selon la revendication 3, ou la revendication 3 et l'une des revendications 4 à 12 rattachée à cette revendication 3, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un scooter ou d'une moto hybride comprenant deux ou trois roues, y compris ladite roue arrière (5a) et un moteur thermique (13) de propulsion qui entraîne l'arbre rotatif (47).
14. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'avant (AVT), le bras oscillant (23,230) est fixé de façon démontable et articulé en rotation ( 65a, 170a, 230a, 230b) au châssis (65) du véhicule.
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