FR2674484A1 - Transmission system with speed variation, in particular for electric vehicles - Google Patents

Transmission system with speed variation, in particular for electric vehicles Download PDF

Info

Publication number
FR2674484A1
FR2674484A1 FR9103775A FR9103775A FR2674484A1 FR 2674484 A1 FR2674484 A1 FR 2674484A1 FR 9103775 A FR9103775 A FR 9103775A FR 9103775 A FR9103775 A FR 9103775A FR 2674484 A1 FR2674484 A1 FR 2674484A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electric motor
transmission
rotor
motor
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9103775A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2674484B1 (en
Inventor
Chien Shi-Hai
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA 2037645 external-priority patent/CA2037645C/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of FR2674484A1 publication Critical patent/FR2674484A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2674484B1 publication Critical patent/FR2674484B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H17/00Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
    • A63H17/26Details; Accessories
    • A63H17/36Steering-mechanisms for toy vehicles
    • A63H17/38Steering-mechanisms for toy vehicles actuated by hand
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H29/00Drive mechanisms for toys in general
    • A63H29/22Electric drives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H31/00Gearing for toys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/60Motors or generators having rotating armatures and rotating excitation field
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a transmission system with speed variation, designed in particular for an electrically actuated vehicle. …<??>The system is actuated by a manual control which includes a power source consisting of an electric motor (1) with relative rotation, including an external stator which can turn with respect to an internal rotating rotor, so that the power leaving the external stator or the central rotor can be transmitted respectively to a front differential mechanism (1D) and to a rear differential mechanism (2D), of the vehicle; the transmission shafts (21, 22) respectively provided between the electric motor (1) and the front and rear differentials (1D, 2D) can be selectively locked so that the power supplied by the motor (1) can be selectively altered when it is applied to the differentials, in order to correspondingly alter the speeds of the wheels of the motor vehicle. …<??>Application to remote-control electric motor vehicles. … …

Description

La présente invention concerne un système de transmission avec changementThe present invention relates to a transmission system with change

de vitesse, principalement adapté pour une automobile actionnée électriquement; en particulier, l'application est faite à une automobile 5 électrique télécommandée Le changement de vitesse actionné manuellement permet d'effectuer un changement speed, mainly suitable for an electrically powered automobile; in particular, the application is made to a remote-controlled electric automobile.

de vitesse en 3 modes.speed in 3 modes.

Des automobiles électriques télécommandées ont été conçues ces dernières années avec un niveau Remote-controlled electric automobiles have been designed in recent years with a standard

de qualité satisfaisant en résultat des perfectionne- of satisfactory quality as a result of

ments réalisés en technologie radio Cependant, la transmission mécanique adoptée dans ce domaine n'a made in radio technology However, the mechanical transmission adopted in this field has

pas encore ét' modifiée pour tenir compte des perfection- not yet modified to take into account the perfection-

nements obtenus en technologie radio L'automobile électrique conventionnelle utilise un moteur électrique à courant continu et un simple système de transmission developments in radio technology The conventional electric automobile uses a direct current electric motor and a simple transmission system

qui est composé d'un dispositif différentiel simplifié. which is composed of a simplified differential device.

En changeant le rapport de transmission du dispositif de transmission, il est possible de sélectionner un By changing the transmission ratio of the transmission device, it is possible to select a

couple correct pour satisfaire à l'impératif de transmis- correct torque to satisfy the transmission imperative

sion d'énergie.energy zion.

Cependant, le type général d'automobile électri- However, the general type of electric automobile

que télécommandée n'est pas équipé d'un système de remote control is not equipped with a

changement de vitesse efficace pour permettre à l'automo- efficient gear shifting to enable the auto-

bile commandée de mieux fonctionner en réponse à la ordered bile to function better in response to

condition d'entraînement.training condition.

L'inventeur a consacré une longue période de temps à l'étude du système de transmission dans une automobile électrique et il en est finalement arrivé The inventor devoted a long period of time to the study of the transmission system in an electric automobile and it finally came to

à un système de changement de vitesse actionné manuelle- to a manual operated gear change system

ment. L'objet principal de la présente invention est de créer un système de changement manuel de vitesse principalement adapté pour une automobile actionnée is lying. The main object of the present invention is to provide a manual gear shifting system mainly suitable for a powered automobile.

électriquement, o on utilise un moteur conçu spéciale- electrically, where a specially designed motor is used

ment, qui comporte un stator rotatif constitué de sa ment, which comprises a rotating stator consisting of its

carcasse et un rotor Le stator rotatif est mobile par rapport au rotor et le moteur sert de source d'énergie pour l'automobile Deux différentiels constitués d'engre-5 nages ayant des rapports d'engrènement différents sont utilisés pour commander le fonctionnement des roues. carcass and a rotor The rotating stator is movable relative to the rotor and the motor serves as a power source for the automobile Two differentials made up of 5 gears having different gearing ratios are used to control the operation of the wheels .

Ainsi, au moyen d'un blocage sélectif des arbres de transmission de l'automobile, il est possible de faire varier en correspondance la vitesse des roues.10 Selon une caractéristique du dispositif de transmission conforme à l'invention, celui-ci comprend dans l'essentiel: un moteur électrique à rotation relative, servant Thus, by means of a selective locking of the transmission shafts of the automobile, it is possible to vary the speed of the wheels in correspondence. According to a characteristic of the transmission device according to the invention, the latter comprises in the essential: an electric motor with relative rotation, serving

de source d'énergie pour le véhicule actionné électrique- power source for the electric powered vehicle

ment et comportant deux arbres de sortie; un élément aileté avant circulaire en association avec un desdits arbres de sortie dudit moteur électrique à rotation relative; un élément aileté arrière circulaire en association avec l'autre arbre de sortie dudit moteur électrique à rotation relative; deux embrayages centrifuges disposés en juxtaposition respectivement audit élément aileté avant et audit élément aileté arrière; deux arbres de transmission reliés par une extrémité respective avec lesdits embrayages centrifuges; deux mécanismes différentiels avant et arrière reliés ment and comprising two output shafts; a circular forward fin member in association with one of said output shafts of said relatively rotating electric motor; a circular rear fin member in association with the other output shaft of said relatively rotating electric motor; two centrifugal clutches disposed in juxtaposition respectively to said front fin element and to said rear fin element; two transmission shafts connected at a respective end with said centrifugal clutches; two differential mechanisms front and rear connected

à l'autre extrémité respective desdits arbres de transmis- at the respective other end of said transmission shafts

sion correspondants; _ un levier de commande comportant une fourche en forme sion correspondents; _ a control lever comprising a fork in the form

de C, pourvue de deux branches qui peuvent être sélective- of C, provided with two branches which can be selective-

ment amenées au contact dudit élément aileté avant circulaire ou dudit élément aileté arrière circulaire de façon à bloquer un desdits éléments ailetés circulaires de façon qu'il ne tourne ras lorsque ledit levier de commande est déplacé par pivotement de part et d'autre d'une position neutre de ce levier, en permettant ainsi de bloquer un desdits arbres de sortie de manière qu'il ment brought into contact with said circular front fin element or said circular rear fin element so as to block one of said circular finned elements so that it does not rotate flush when said control lever is moved by pivoting on either side of a neutral position of this lever, thus making it possible to block one of said output shafts so that it

ne tourne pas.does not turn.

Selon une autre caractéristique du systè- me de transmission conforme à l'invention, le moteur électrique à rotation relative intervenant dans ce système comprend dans l'essentiel: un stator formé par la carcasse extérieure du moteur et qui est pourvu d'un arbre de sortie lié unitairement à ladite carcasse et faisant saillie du moteur, cet arbre de sortie étant supporté à rotation par un palier de telle sorte que ledit stator puisse tourner librement; un rotor disposé à l'intérieur dudit stator et supporté à rotation par des paliers situés respectivement à According to another characteristic of the transmission system according to the invention, the relatively rotating electric motor involved in this system essentially comprises: a stator formed by the outer casing of the motor and which is provided with a shaft. output unitarily linked to said carcass and projecting from the motor, this output shaft being rotatably supported by a bearing so that said stator can rotate freely; a rotor disposed inside said stator and rotatably supported by bearings located respectively at

chaque extrémité de ladite carcasse, ledit rotor compor- each end of said carcass, said rotor comprising

tant un arbre faisant saillie à l'extérieur comme pour un moteur électrique commun ledit rotor ayant les mêmes pôles magnétiques et les mêmes enroulements qu'un moteur électrique commun; il est prévu sur la surface extérieure dudit stator extérieur deux bagues en cuivre qui sont en contact constant avec deux balais en carbone de façon à permettre la transmission de l'énergie électrique d'une batterie audit moteur électrique à rotation relative; ledit moteur électrique à rotation relative étant caractérisé en outre en ce que ledit stator extérieur peut tourner dans un sens opposé à celui du rotor de manière que de l'énergie puisse être transmise à la both a shaft projecting outwardly as for a common electric motor, said rotor having the same magnetic poles and the same windings as a common electric motor; two copper rings are provided on the outer surface of said outer stator which are in constant contact with two carbon brushes so as to allow the transmission of electrical energy from a battery to said relatively rotating electric motor; said relatively rotating electric motor being further characterized in that said outer stator is rotatable in a direction opposite to that of the rotor so that energy can be transmitted to the rotor.

sortie au moyen des deux arbres de sortie. output by means of the two output shafts.

Selon encore une autre caractéristique du système de transmission conforme à l'invention, les embrayages centrifuges sont remplacés par deux mécanismes d'encliquetage du type clé à tirefonds qui sont réglés selon trois options de telle sorte que les mécanismes d'encliquetage puissent être tournés seulement dans le sens des aiguilles d'une montre ou According to yet another characteristic of the transmission system according to the invention, the centrifugal clutches are replaced by two locking mechanisms of the lag wrench type which are set according to three options so that the locking mechanisms can only be rotated. clockwise or

dans le sens contraire ou sans retenue. in the opposite direction or without restraint.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de Other characteristics and advantages of the invention will be demonstrated in the following section.

la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, the description, given by way of non-limiting example,

en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de transmission classique; la figure 2 est une vue en perspective et en coupe du moteur à rotation relative intervenant dans le système de transmission de la présente invention; la figure 3 est un schéma montrant le dispositif de transmission à changement de vitesse en 3 modes; la figure 4 est une vue en plan de la figure 3; la figure 5 est une vue schématique montrant l'embrayage centrifuge de la présente invention; with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a conventional transmission device; Figure 2 is a perspective and sectional view of the relative rotation motor involved in the transmission system of the present invention; Fig. 3 is a diagram showing the 3-mode speed change transmission device; Figure 4 is a plan view of Figure 3; Fig. 5 is a schematic view showing the centrifugal clutch of the present invention;

la figure 6 est un schéma montrant un mécanisme d'encli- Figure 6 is a diagram showing a locking mechanism

quetage du type clé à tirefonds, qui peut être actionné lug wrench type thread, which can be operated

sélectivement.selectively.

En référence à la figure 1, un mécanisme différentiel conventionnel est relié au moteur par l'intermédiaire d'un joint universel Dl et d'un arbre rotatif D 2 L'extrémité de l'arbre rotatif D 2 est reliée à un pignon hélicoïdal D 3 qui est en prise avec la couronne dentée D 4 du mécanisme différentiel Deux pignons satellites sont en prise avec la couronne rotative D 4 de telle sorte que l'énergie du moteur puisse être transmise respectivement à un arbre d'entraînement de gauche D 61 et à un arbre d'entraînement de droite D 62 Comme cela est bien connu, lorsqu'un des arbres d'entraînement D 61 ou D 62 est bloqué de façon à ne pas tourner, l'autre arbre d'entraînement D 62 ou D 61 recevra toute l'énergie provenant du moteur Cette Referring to Figure 1, a conventional differential mechanism is connected to the engine via a universal joint Dl and a rotary shaft D 2 The end of the rotary shaft D 2 is connected to a helical pinion D 3 which is in engagement with the ring gear D 4 of the differential mechanism Two planet gears are in engagement with the rotary ring D 4 so that the energy of the motor can be transmitted respectively to a left drive shaft D 61 and to a right-hand drive shaft D 62 As is well known, when one of the drive shafts D 61 or D 62 is blocked so as not to rotate, the other drive shaft D 62 or D 61 will receive all the energy coming from the motor This

idée constitue l'idée centrale de la présente invention. idea constitutes the central idea of the present invention.

Comme indiqué sur la figure 2, un moteur électrique 1 de conception spéciale, qui est appelé un moteur à rotation relative, est utilisé comme la source d'énergie de l'automobile électrique de la présente invention Ce moteur spécial est agencé de façon à comporter une carcasse extérieure tournante servant de stator 11 pour le moteur, ainsi qu'un rotor intérieur 12, le stator et le rotor tournant dans des sens opposés As shown in Fig. 2, an electric motor 1 of special design, which is called a relative rotation motor, is used as the power source of the electric automobile of the present invention. a rotating outer casing serving as a stator 11 for the motor, as well as an inner rotor 12, the stator and the rotor rotating in opposite directions

lorsque le moteur électrique est en fonctionnement. when the electric motor is running.

En conséquence l'énergie produite par le moteur électrique 1 à rotation relative peut être transmise à la sortie As a result, the energy produced by the relatively rotating electric motor 1 can be transmitted to the output

dans les deux sens.in both ways.

Pour permettre au stator extérieur 11 de tourner librement, le courant électrique est introduit dans le moteur électrique par l'intermédiaire de deux bagues en cuivre 141, 142 qui sont disposées sur son stator extérieur Le courant électrique fourni par To allow the outer stator 11 to rotate freely, the electric current is introduced into the electric motor via two copper rings 141, 142 which are arranged on its outer stator. The electric current supplied by

une batterie peut être appliqué au moteur 1 par l'inter- a battery can be applied to engine 1 through the inter-

médiaire de deux balais en carbone 13 correspondants de telle sorte que le stator extérieur 11 puisse tourner medial of two corresponding carbon brushes 13 so that the outer stator 11 can rotate

sans obstruction.without obstruction.

A chaque extrémité du stator 11, il est prévu un palier 15 qui est destiné à supporter le rotor 12 pour lui permettre de tourner uniformément L'arbre 121 du rotor 12, qui fait saillie à l'extérieur, est identique à celui d'un moteur électrique conventionnel 1 et sert d'arbre de sortie d'énergie Un autre arbre de sortie d'énergie 111 est disposé unitairement à l'autre extrémité du stator extérieur 11, en faisant saillie de celui-ci et en étant supporté par un palier 16 de manière à permettre la transmission de l'énergie At each end of the stator 11, there is provided a bearing 15 which is intended to support the rotor 12 to allow it to rotate uniformly The shaft 121 of the rotor 12, which projects outwards, is identical to that of a conventional electric motor 1 and serves as an energy output shaft Another energy output shaft 111 is individually arranged at the other end of the outer stator 11, projecting therefrom and being supported by a bearing 16 so as to allow the transmission of energy

du moteur Les pôles magnétiques internes et les enroule- of the motor The internal magnetic poles and windings

ments du moteur électrique sont identiques à ceux d'un moteur classique Le moteur électrique peut être conçu avec soin de façon que les inerties en rotation du stator extérieur 11 et du rotor intérieur 12 soient identiques En conséquence, les éléments de sortie du moteur électrique 1, c'est-à-dire le stator extérieur elements of the electric motor are identical to those of a conventional motor The electric motor can be carefully designed so that the rotational inertias of the outer stator 11 and the inner rotor 12 are identical Accordingly, the output elements of the electric motor 1 , i.e. the outer stator

11 et le rotor intérieur 12, peuvent fournir respective- 11 and the inner rotor 12, can provide respective-

ment la moitié de l'énergie de sortie. Lorsque l'arbre de sortie 111 du stator 11 est bloqué de façon à ne pas tourner, toute l'énergie du moteur électrique 1 est transmise à l'arbre 121 du rotor 12, et inversement On se rend compte que ing half of the output energy. When the output shaft 111 of the stator 11 is blocked so as not to rotate, all the energy of the electric motor 1 is transmitted to the shaft 121 of the rotor 12, and vice versa.

le moteur électrique à rotation relative conçu spéciale- the specially designed relative rotation electric motor

ment comme décrit ci-dessus peut remplir la même fonction ment as described above can perform the same function

qu'un mécanisme différentiel pour équilibrer la trans- that a differential mechanism to balance the trans-

mission d'énergie.energy mission.

Pour expliquer de façon claire les modes de fonctionnement du système de transmission à changement manuel de vitesse de la présente invention, on va décrire dans la suite un processus de changement de vitesse In order to clearly explain the modes of operation of the manual gearshift transmission system of the present invention, a gearshift process will be described in the following.

en 3 modes.in 3 modes.

En référence aux figures 3 et 4, le moteur électrique 1 à rotation relative sert de source d'énergie et il est constitué du stator extérieur 11 et du rotor intérieur 12 L'énergie engendrée par le moteur électrique 1 est transmise, par l'intermédiaire d'un élément aileté avant 51 et d'un élément aileté arrière 52 et également par l'intermédiaire des embrayages centrifuges 41, 42, aux arbres de transmission 21, 22 et finalement aux mécanismes différentiels avant et arrière 1 D, 2 D. En outre, quatre arbres rotatifs 31, 32, 33 et 34 sont utilisés pour transmettre l'énergie produite par le Referring to Figures 3 and 4, the electric motor 1 with relative rotation serves as a source of energy and it consists of the outer stator 11 and the inner rotor 12 The energy generated by the electric motor 1 is transmitted, via from a front fin element 51 and a rear fin element 52 and also via the centrifugal clutches 41, 42, to the transmission shafts 21, 22 and finally to the front and rear differential mechanisms 1 D, 2 D. In In addition, four rotating shafts 31, 32, 33 and 34 are used to transmit the energy produced by the

moteur aux pneumatiques respectifs 81, 82, 83, 84. engine with respective tires 81, 82, 83, 84.

Un levier de commande 7, pourvu à une extrémité d'une fourche 71 en forme de C, est monté à pivotement A control lever 7, provided at one end with a C-shaped fork 71, is pivotally mounted

sur un pivot 72, comme indiqué par les lignes en pointil- on a pivot 72, as indicated by the dotted lines

lés sur la figure 4 La fourche 71 comporte deux branches 711, 712 Quand le levier de commande 7 est placé dans une position neutre, les deux branches 711, 712 sont écartées des surfaces des éléments ailetés 51, 52 de sorte que l'énergie produite par le stator 11 et le rotor 12 du moteur électrique peut être transmise à5 la sortie Une fois que le levier de commande 7 est amené par pivotement dans une position o la branche 711 est en contact avec l'élément aileté 51, le stator 11 est bloqué sans pouvoir tourner et en en conséquence lengths in Figure 4 The fork 71 has two branches 711, 712 When the control lever 7 is placed in a neutral position, the two branches 711, 712 are spaced from the surfaces of the finned elements 51, 52 so that the energy produced by the stator 11 and the rotor 12 of the electric motor can be transmitted to the output Once the control lever 7 is pivotally brought into a position where the leg 711 is in contact with the fin member 51, the stator 11 is blocked without being able to turn and consequently

l'énergie produite par le moteur électrique 1 est transmi- the energy produced by the electric motor 1 is transmitted

se en totalité au rotor 12 De la même manière, une fois que le levier de commande 7 a été amené dans une position o la branche 712 est appliquée contre l'élément aileté arrière 52, l'énergie produite par le moteur électrique 1 est transmise par l'intermédiaire du stator completely to the rotor 12 Likewise, once the control lever 7 has been brought into a position where the branch 712 is applied against the rear fin element 52, the energy produced by the electric motor 1 is transmitted via the stator

extérieur 11 Les embrayages centrifuges 41, 42 permet- exterior 11 The centrifugal clutches 41, 42 allow

tent aux arbres de transmission 21, 22 de tourner libre- tempt the transmission shafts 21, 22 to rotate freely

ment même quand les éléments ailetés avant et arrière 51, 52 sont bloqués de sorte qu'il n'existe pas de ment even when the front and rear fin elements 51, 52 are blocked so that there is no

condition de freinage.braking condition.

La description faite ci-dessus montre qu'il The description given above shows that it

existe trois modes différents de réglage de vitesse qui sont produits par le système de changement manuel There are three different modes of speed adjustment which are produced by the manual shift system

de vitesse décrit.speed described.

Si le mécanisme différentiel avant l D comporte If the front differential mechanism l D has

une couronne D 4 qui est en prise avec le pignon hélicoï- a crown D 4 which is meshed with the helical pinion

dal D 3 disposé à l'extrémité de l'arbre de transmission 21, en établissant le rapport de transmission 3: 1, dal D 3 disposed at the end of the transmission shaft 21, establishing the transmission ratio 3: 1,

en référence à la figure 1, et si le rapport de transmis- with reference to figure 1, and if the transmission report

sion entre la couronne D 4 du mécanisme différentiel arrière 2 D et le pignon hélicoïdal D 3 fixé à l'extrémité de l'arbre de transmission 22 est 3: 2, et également si la vitesse de rotation du moteur électrique 1 est de 9 000 tr/min, les conditions suivantes peuvent être produites: 1 Lorsque les arbres de transmission 21, 22 peuvent tourner librement, le rotor du moteur électrique peut transmettre une vitesse de 6000 tr/min à l'arbre de transmission 21 et les arbres d'entraînement des roues avant peuvent tourner à une vitesse de 6000 xI/3 = 2000 tr/min En outre, le stator extérieur du moteur électrique peut transmettre une vitesse de 3000 tr/min à l'arbre de transmission 22 et les arbres des roues arrière peuvent atteindre une vitesse de 3000 x 2/3 = 2000 tr/min Lorsque les quatre roues sont entraînées à la même vitesse, l'automobile sion between the crown wheel D 4 of the rear differential mechanism 2 D and the helical gear D 3 attached to the end of the transmission shaft 22 is 3: 2, and also if the rotational speed of the electric motor 1 is 9000 rpm, the following conditions can be produced: 1 When the drive shafts 21, 22 can rotate freely, the rotor of the electric motor can transmit a speed of 6000 rpm to the drive shaft 21 and the drive shafts. front wheel drive can rotate at a speed of 6000 xI / 3 = 2000 rpm In addition, the outer stator of the electric motor can transmit a speed of 3000 rpm to the transmission shaft 22 and the shafts of the rear wheels can reach a speed of 3000 x 2/3 = 2000 rpm When all four wheels are driven at the same speed, the automobile

peut se déplacer sur une surface uniforme. can move over a uniform surface.

2 Lorsque l'arbre de transmission 22 associé au stator extérieur du moteur électrique est bloqué sans pouvoir tourner, la vitesse de 9000 tr/min produite par 2 When the transmission shaft 22 associated with the external stator of the electric motor is blocked without being able to turn, the speed of 9000 rpm produced by

le moteur électrique sera transmise par l'intermédiai- the electric motor will be transmitted through the

re du rotor à l'arbre de transmission 21, les vites- from the rotor to the transmission shaft 21, the speeds

ses de rotation des arbres des roues avant étant alors augmentées jusqu'à 9 000 x 1/3 = 3 000 tr/min ( vitesse de roue), de sorte que la vitesse de its rotational speed of the shafts of the front wheels then being increased to 9000 x 1/3 = 3000 rpm (wheel speed), so that the speed of

l'automobile est augmentée.the automobile is increased.

3 Lorsque l'arbre de transmission 22 associé au stator extérieur du moteur électrique est libéré de façon à tourner avec l'arbre de transmission 21 accouplé au rotor qui est alors bloqué, la vitesse du moteur électrique, c'est-à-dire 9000 tr/min, sera transmise à l'arbre de transmission 22 et les arbres des roues arrière atteindront une vitesse de 9000 x 2/3 = 6000 tr/min, c'est-à-dire que le véhicule se déplacera 3 When the transmission shaft 22 associated with the external stator of the electric motor is released so as to rotate with the transmission shaft 21 coupled to the rotor which is then blocked, the speed of the electric motor, that is to say 9000 rpm, will be transmitted to the drive shaft 22 and the rear wheel shafts will reach a speed of 9000 x 2/3 = 6000 rpm, that is, the vehicle will move

encore plus rapidement.even faster.

Dans le cas o un des deux arbres de transmis- In the case where one of the two transmission shafts

sion 21, 22 est bloqué sans pouvoir tourner, les roues avant ou arrière peuvent encore être entraînées de manière à tourner en même temps que les roues associées à l'arbre de transmission libéré grâce à l'utilisation des embrayages centrifuges L'explication théorique donnée ci-dessus pour montrer comment les vitesses des roues sont modifiées peut être développée de la manière suivante. Dans la première application indiquée ci-dessus, on peut considérer que l'automobile est enclenchée dans le premier rapport qui permet d'obtenir un plus grand couple pour produire un déplacement des roues immobiles. Dans la seconde application, l'automobile est considérée comme se trouvant dans le second rapport et seulement les roues avant sont entraînées; le véhicule est plus aisément commandé pour négocier des virages et il est commodément accéléré Dans cette condition, sion 21, 22 is blocked without being able to turn, the front or rear wheels can still be driven so as to turn at the same time as the wheels associated with the transmission shaft released thanks to the use of centrifugal clutches The theoretical explanation given above to show how the wheel speeds are changed can be developed as follows. In the first application indicated above, it can be considered that the automobile is engaged in the first report which makes it possible to obtain a greater torque to produce a displacement of the stationary wheels. In the second application, the automobile is considered to be in second gear and only the front wheels are driven; the vehicle is more easily controlled to negotiate turns and it is conveniently accelerated In this condition,

l'automobile convient pour une route à tournants. the automobile is suitable for a road with bends.

Dans la troisième application, le véhicule est placé identiquement dans le troisième rapport et seulement les roues arrière sont entraînées; dans cette condition, l'automobile est mieux appropriée pour accélérer sur une route en ligne droite Quand le véhicule est en mouvement, il ne faut pas un grand couple d'entraînement et le troisième rapport convient In the third application, the vehicle is placed identically in the third gear and only the rear wheels are driven; in this condition, the automobile is better suited to accelerate on a straight road When the vehicle is in motion, a large driving torque is not required and the third gear is suitable

pour obtenir une marche à grande vitesse. to get high speed walking.

En outre l'embrayage centrifuge peut être remplacé par un mécanisme d'encliquetage qui peut remplir la même fonction que l'embrayage centrifuge Cependant le-mécanisme d'encliquetage empêchera l'énergie produite par le moteur électrique d'être transmise aux roues lorsque le moteur est entraîné en rotation dans le sens inverse pour faire déplacer le véhicule en marche arrière Dans cette condition, le moteur électrique Furthermore the centrifugal clutch can be replaced by a ratchet mechanism which can perform the same function as the centrifugal clutch However the ratchet mechanism will prevent the energy produced by the electric motor from being transmitted to the wheels when the motor is rotated in the opposite direction to cause the vehicle to move in reverse. In this condition, the electric motor

est incapable de produire de l'énergie à sa sortie. is unable to produce energy at its output.

Pour remédier à cet inconvénient, on utilise un mécanisme d'encliquetage du type clé à tirefonds, qui comporte une position neutre ainsi que des positions de rotation vers la droite et de rotation vers la gauche afin de permettre au mécanisme d'encliquetage d'être réglé selon trois options o l'encliquetage est limité à tourner seulement dans le sens des aiguilles d'une5 montre ou dans le sens contraire ou bien à tourner sans aucune obstruction Le mécanisme d'encliquetage To overcome this drawback, a latching mechanism of the lag wrench type is used, which has a neutral position as well as clockwise and counterclockwise rotation positions in order to allow the ratchet mechanism to be set according to three options o ratcheting is limited to turning only clockwise or counterclockwise or rotating without any obstruction The ratchet mechanism

du type clé à tirefonds peut être conçu d'une manière classique comme celui qui est indiqué sur la figure 6. of the lag wrench type can be designed in a conventional manner such as that shown in Figure 6.

ilhe

RIYENDICATIONSRIYENDICATIONS

1 Système de transmission à variation de vitesse, 1 Variable speed transmission system,

spécialement adapté pour un véhicule actionné électrique- specially adapted for an electric powered vehicle

ment et caractérisé en ce qu'il comprend dans l'essentiel: un moteur électrique ( 1) à rotation relative, servant ment and characterized in that it essentially comprises: an electric motor (1) with relative rotation, serving

de source d'énergie pour le véhicule actionné électrique- power source for the electric powered vehicle

ment et comportant deux arbres de sortie ( 111, 121); un élément aileté avant circulaire ( 51) en association avec un ( 111) desdits arbres de sortie ( 111, 121) dudit moteur électrique à rotation relative; ment and comprising two output shafts (111, 121); a circular forward fin member (51) in association with one (111) of said output shafts (111, 121) of said relatively rotating electric motor;

un élément aileté arrière circulaire ( 52) en associa- a circular rear finned element (52) in association with

tion avec l'autre arbre de sortie ( 121) dudit moteur électrique à rotation relative; deux embrayages centrifuges ( 41, 42) disposés en juxtaposition respectivement audit élément aileté avant ( 51) et audit élément aileté arrière ( 52); deux arbres de transmission ( 21, 22) reliés par une extrémité respective avec lesdits embrayages centrifuges tion with the other output shaft (121) of said relatively rotating electric motor; two centrifugal clutches (41, 42) arranged in juxtaposition respectively to said front fin element (51) and to said rear fin element (52); two transmission shafts (21, 22) connected by a respective end with said centrifugal clutches

( 41, 42);(41, 42);

deux mécanismes différentiels avant et arrière ( 1 D, 2 D) reliés à l'autre extrémité respective desdits arbres de transmission correspondants ( 21, 22); un levier de commande ( 7) comportant une fourche ( 71) en forme de C, pourvue de deux branches ( 711, 712) qui peuvent être sélectivement amenées au contact dudit élément aileté avant circulaire ( 51) ou dudit élément aileté arrière circulaire ( 52) de façon à bloquer un desdits éléments ailetés circulaires ( 51, 52) de façon qu'il ne tourne pas lorsque ledit levier de commande ( 7) est déplacé par pivotement de part et d'autre d'une position neutre de ce levier, en permettant ainsi de bloquer un desdits arbres de sortie ( 111, 121) de'manière two front and rear differential mechanisms (1 D, 2 D) connected to the respective other end of said corresponding transmission shafts (21, 22); a control lever (7) comprising a C-shaped fork (71) provided with two legs (711, 712) which can be selectively brought into contact with said circular front fin member (51) or said circular rear fin member (52) ) so as to block one of said circular finned elements (51, 52) so that it does not rotate when said control lever (7) is moved by pivoting on either side of a neutral position of this lever, thereby making it possible to block one of said output shafts (111, 121) in a manner

qu'il ne tourne pas.that it does not turn.

2 Système de transmission à variation de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur électrique ( 1) à rotation relative comprend dans l'essentiel: un stator ( 11) formé par la carcasse extérieure du moteur et qui est pourvu d'un arbre de sortie ( 111) lié unitairement à ladite carcasse et faisant saillie du moteur, cet arbre de sortie ( 111) étant supporté à rotation par un palier ( 1 6) de telle sorte que ledit stator ( 11) puisse tourner librement; un rotor ( 12) disposé à l'intérieur dudit stator ( 11) et supporté à rotation par des paliers ( 15) situés respectivement à chaque extrémité de ladite carcasse, ledit rotor ( 12) comportant un arbre ( 121) faisant saillie à l'extérieur comme pour un moteur électrique 2 variable speed transmission system according to claim 1, characterized in that said electric motor (1) with relative rotation essentially comprises: a stator (11) formed by the outer casing of the motor and which is provided with an output shaft (111) unitarily linked to said frame and projecting from the motor, this output shaft (111) being rotatably supported by a bearing (1 6) so that said stator (11) can rotate freely; a rotor (12) disposed inside said stator (11) and rotatably supported by bearings (15) located respectively at each end of said carcass, said rotor (12) comprising a shaft (121) projecting from the exterior as for an electric motor

commun;-common;-

ledit rotor ( 12) ayant les mêmes pôles magnétiques et les mêmes enroulements qu'un moteur électrique commun; il est prévu sur la surface extérieure dudit stator extérieur ( 11) deux bagues en cuivre ( 141, 142) qui sont en contact constant avec deux balais en carbone ( 13) de façon à permettre la transmission de l'énergie électrique d'une batterie audit moteur électrique ( 1) à rotation relative; ledit moteur électrique ( 1) à rotation relative étant caractérisé en outre en ce que ledit stator extérieur ( 11) peut tourner dans un sens opposé à celui du rotor ( 12) de manière que de l'énergie puisse être transmise à la sortie au moyen des deux arbres de sortie ( 111, said rotor (12) having the same magnetic poles and the same windings as a common electric motor; two copper rings (141, 142) are provided on the outer surface of said outer stator (11) which are in constant contact with two carbon brushes (13) so as to allow the transmission of electrical energy from a battery said electric motor (1) with relative rotation; said relatively rotating electric motor (1) being further characterized in that said outer stator (11) is rotatable in a direction opposite to that of the rotor (12) so that energy can be transmitted to the output by means of the two output shafts (111,

121 >.121>.

3 Système de transmission à variation de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits embrayages centrifuges ( 41, 42) sont remplacés par deux mécanismes d'encliquetage du type clé à'tirefonds qui sont réglés selon trois options de telle sorte que les mécanismes d'encliquetage puissent être tournés seulement dans le sens des aiguilles d'une montre 3 Variable speed transmission system according to claim 1, characterized in that said centrifugal clutches (41, 42) are replaced by two locking mechanisms of the key type à'tirefonds which are set according to three options so that the latching mechanisms can only be turned clockwise

ou dans le sens contraire ou sans retenue. or in the opposite direction or without restraint.

FR9103775A 1991-03-06 1991-03-28 SPEED VARIATION TRANSMISSION SYSTEM, PARTICULARLY FOR ELECTRIC VEHICLE. Expired - Fee Related FR2674484B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA 2037645 CA2037645C (en) 1991-03-06 1991-03-06 Variable speed transmission system
DE4108386A DE4108386A1 (en) 1991-03-06 1991-03-15 SWITCHABLE DRIVE FOR ELECTRICALLY DRIVED VEHICLES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2674484A1 true FR2674484A1 (en) 1992-10-02
FR2674484B1 FR2674484B1 (en) 1993-07-09

Family

ID=25674500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9103775A Expired - Fee Related FR2674484B1 (en) 1991-03-06 1991-03-28 SPEED VARIATION TRANSMISSION SYSTEM, PARTICULARLY FOR ELECTRIC VEHICLE.

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE4108386A1 (en)
FR (1) FR2674484B1 (en)
GB (1) GB2254965B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4300769A1 (en) * 1993-01-14 1993-07-01 Gerhardt Haemmerle DC motor with two interlayer coupled rotors - uses mechanical interface to increase efficiency to near 100 percent
DE4320911A1 (en) * 1993-06-18 1994-12-22 Mannesmann Ag Non-track-bound vehicle with two drive axles
DE4401894A1 (en) * 1994-01-24 1995-07-27 Abb Patent Gmbh Electric drive unit with differential gear
GB9706909D0 (en) 1997-04-04 1997-05-21 Adds Graham J Electric vehicles
AT408210B (en) 2000-01-28 2001-09-25 Wachauer Oskar ELECTRIC DRIVE FOR A VEHICLE
JP2008272386A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Nikko:Kk Running toy and radio-controlled running toy
DE102015000885A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Audi Ag Electric machine and motor vehicle
CN105904953A (en) * 2016-05-06 2016-08-31 东风特汽(十堰)客车有限公司 Motor arrangement manner for electric vehicle and transmission system for electric vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190902285A (en) * 1909-01-30 1910-01-31 George William Mascord Improvements relating to Motors and Transmissior Gear for Electrically Propelled Motor Vehicles.
FR1191451A (en) * 1958-02-12 1959-10-20 Improvements to traction units with direct current electric motors, in particular for so-called fairground rides
DE2937754A1 (en) * 1979-09-19 1981-04-09 Ernst 5000 Köln Geuer Adaptable electrical rotating machine - has stator rotating in opposite direction to rotor with both able to perform work
GB2069350A (en) * 1980-02-14 1981-08-26 Goldfarb Adolph E Self-powered toy vehicle
US4902260A (en) * 1988-03-08 1990-02-20 Bando Sports, Ltd. Amphibian toy car

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE857387C (en) * 1941-03-25 1952-11-27 Voith Gmbh J M Power transmission device, in particular for driving vehicles, consisting of change and epicyclic gears and devices for turning around
DE2258645A1 (en) * 1972-11-30 1974-06-20 Orenstein & Koppel Ag ELECTRIC MOTORS FOR THE SIMULTANEOUS DRIVE OF TWO AXES MOUNTED IN A RAILWAY TURNTABLE
US4130172A (en) * 1975-06-20 1978-12-19 Moody Warren E Electric vehicle
DE2709936A1 (en) * 1976-03-09 1977-09-15 Lucas Industries Ltd ELECTRIC DRIVE FOR WHEELED VEHICLES
SE7811230L (en) * 1977-11-14 1979-05-15 Magyar Hajo Es Darugyar ELECTRIC DRIVE DEVICE WITH DOUBLE ROTOR MOTOR, SPECIAL FOR A LIFTING DEVICE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190902285A (en) * 1909-01-30 1910-01-31 George William Mascord Improvements relating to Motors and Transmissior Gear for Electrically Propelled Motor Vehicles.
FR1191451A (en) * 1958-02-12 1959-10-20 Improvements to traction units with direct current electric motors, in particular for so-called fairground rides
DE2937754A1 (en) * 1979-09-19 1981-04-09 Ernst 5000 Köln Geuer Adaptable electrical rotating machine - has stator rotating in opposite direction to rotor with both able to perform work
GB2069350A (en) * 1980-02-14 1981-08-26 Goldfarb Adolph E Self-powered toy vehicle
US4902260A (en) * 1988-03-08 1990-02-20 Bando Sports, Ltd. Amphibian toy car

Also Published As

Publication number Publication date
GB9106012D0 (en) 1991-05-08
FR2674484B1 (en) 1993-07-09
DE4108386A1 (en) 1992-09-17
GB2254965A (en) 1992-10-21
DE4108386C2 (en) 1993-09-23
GB2254965B (en) 1995-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2842147A1 (en) DRIVE CHAIN HAVING A GEAR CHANGE MECHANISM INTEGRATED IN A WHEEL
WO2002075179A1 (en) Automated transmission device with torque transfer, in particular for a motor vehicle
FR2816554A1 (en) VEHICLE TRANSMISSION SYSTEM AND SPEED CHANGE DEVICE FOR SUCH TRANSMISSION
WO2017013049A1 (en) Hybrid vehicle
FR2674484A1 (en) Transmission system with speed variation, in particular for electric vehicles
FR2814524A1 (en) Actuator for automobile mechanical gearbox comprises electric motor linked to speed reducer connected to control shaft by kinematic link
BE1014275A3 (en) Speed transmission device.
FR2492558A1 (en) ROTARY ASSISTANCE MECHANISM, IN PARTICULAR FOR VEHICLE STEERING
EP1775498B1 (en) Transmission for a motorized agricultural working vehicle
FR2587077A1 (en) DRIVE CHANGING APPARATUS IN FORWARD-REVERSE AND TRANSMISSION COMPRISING SAME
FR2702814A1 (en) Variable-speed automatic transmission
FR2464774A1 (en) PORTABLE TOOL WITH MOTOR
EP0643239A2 (en) Transmission with incorporated clutch
FR2819873A1 (en) Gearbox for motor vehicle has engine drive shaft mounted coaxially in one main shaft and connected via clutch
FR2896472A1 (en) Steering shaft for steering wheel of e.g. commercial vehicle, has auxiliary force source connected to end of counter shaft and arranged for introducing torque in counter shaft, where torque assists steering force applied to fly-wheel rim
FR2728528A1 (en) DIRECTION A CREMAILLERE
WO2022029539A1 (en) Transmission device for a human-powered vehicle
FR2628810A1 (en) Two-speed alternator drive using epicyclic gearbox - free wheel for high-speed operation is located between sun wheels and annulus, locking then together at low revolutions
EP1538051B1 (en) Emergency actuating device for an electromechanical service brake
FR2551669A1 (en) MOTORIZED MOTORIZED TOY
EP4313748A1 (en) Gear shift device and associated mobility vehicle
FR2652788A1 (en) EXTERIOR MIRROR FOR MOTOR VEHICLES.
WO2022207663A1 (en) Simplified gearshift device and associated mobility vehicle
FR2675224A1 (en) GEAR CHANGE DEVICE COMPRISING AN EPICYCLOUIDAL TRAIN, A TORQUE CONVERTER AND AN ADDITIONAL INVERSION STAGE.
FR3141890A1 (en) Transmission device for electric vehicle with two speed ratios

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse