FR2780213A1 - Compact electric drive unit for automobile - Google Patents

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Abstract

The arrangement includes a stator and a rotor, with a reduction gearing and differential gearing closely coupled to the hollow rotor shaft housing the road wheel drive shaft. The wound (8) stator (7) is mounted within one portion (146) of a casing, finned to enhance cooling (111) and bolted to a complementary portion (148) housing the reduction and differential gears. The unit's axis (4) is approximately aligned with the driven road wheel axles. The rotor (9), carrying permanent magnets (13) and fitting closely inside the stator, is keyed (136) to a hollow shaft (119) running in bearings (50,152) at each end. One end (128) extends radially to carry the reduction gear planet wheels (127), which engage with a fixed sun wheel (125) and with a hollow toothed wheel (131) fixed on the rotating differential cage (135). The reduction ratio is 4:1. One of the differential driven shafts (43) extends through the casing (148) to drive one road wheel. The other (45) returns via the hollow rotor shaft (119) to drive the other road wheel. In an alternative configuration, the stator, mounted within the rotor's cylindrical shell, incorporates channels for liquid coolant and has a central end recess accommodating the gears, so minimizing the overall axial dimension. The driven shafts emerge from the unit at opposite ends.

Description

La présente invention concerne une unité d'entraînement, pour un véhiculeThe present invention relates to a drive unit, for a vehicle

automobile, comprenant un moteur électrique pourvu d'un stator et d'un rotor, lequel est en liaison d'action avec des roues motrices du véhicule automobile, par intermédiaire d'au moins un engrenage différentiel disposé en aval du moteur et comprenant des arbres menés, ledit moteur électrique étant agencé coaxialement à l'un  automobile, comprising an electric motor provided with a stator and a rotor, which is in action connection with the driving wheels of the motor vehicle, by means of at least one differential gear disposed downstream of the motor and comprising shafts driven, said electric motor being arranged coaxially with one

au moins des arbres d'entraînement.  at least drive shafts.

Du brevet suisse n 42 812, on connaît déjà une unité d'entraînement avec un moteur électrique, pour un véhicule automobile. À titre de moteur électrique, ce document prévoit un moteur à induit intérieur, comprenant un rotor et stator. A ce moteur électrique est associé un engrenage différentiel, par exemple sous la forme d'un différentiel,ou bien sous la forme d'accouplements à commutation. Un mouvement, ou un couple, appliqué par le moteur électrique est transmis, par l'intermédiaire de l'engrenage différentiel, aux roues motrices d'un essieu du véhicule automobile. Il est possible de prévoir des moteurs électriques capables de tourner à haute vitesse de rotation, et le couple appliqué depuis le moteur électrique est transmis aux roues motrices par l'intermédiaire de transmissions à démultiplication qui sont  From Swiss Patent No. 42,812, a drive unit with an electric motor is already known for a motor vehicle. As an electric motor, this document provides for an internal armature motor, comprising a rotor and stator. A differential gear is associated with this electric motor, for example in the form of a differential, or else in the form of switching couplings. A movement, or a torque, applied by the electric motor is transmitted, via the differential gear, to the drive wheels of an axle of the motor vehicle. It is possible to provide electric motors capable of turning at high rotational speed, and the torque applied from the electric motor is transmitted to the drive wheels by means of reduction gears which are

associées à ces roues motrices.associated with these drive wheels.

Le moteur électrique lui-même est monté transversalement entre les deux roues motrices, et il est agencé dans la région de l'axe qui relie les roues motrices. Lorsque l'on prévoit un différentiel à titre d'engrenage différentiel, l'arbre de rotor est réalisé sous forme d'arbre creux, à travers lequel un arbre mené, associé à l'une des roues motrices, est relié au différentiel en traversant le moteur électrique. À titre de protection de vis-à-vis de l'encrassement, le moteur électrique et le différentiel sont entourés par un boîtier commun, en formant une unité d'entraînement. Dans une telle unité d'entraînement, l'inconvénient c'est qu'elle a besoin d'une grande place, laquelle devient cependant rare dans les véhicules  The electric motor itself is mounted transversely between the two driving wheels, and it is arranged in the region of the axis which connects the driving wheels. When a differential is provided as a differential gear, the rotor shaft is made in the form of a hollow shaft, through which a driven shaft, associated with one of the drive wheels, is connected to the differential by crossing the electric motor. As protection against fouling, the electric motor and the differential are surrounded by a common housing, forming a drive unit. In such a drive unit, the disadvantage is that it needs a large space, which however becomes rare in vehicles

automobiles actuels.current automobiles.

Du document EP 0 760 549 Ai, on connaît une unité d'entraînement avec un moteur électrique réalisé sous forme de moteur à induit intérieur, au moyen duquel il est possible d'entraîner deux roues motrices d'un axe, par l'intermédiaire d'un différentiel interposé à titre d'engrenage différentiel. Pour une même puissance de sortie, un moteur à induit intérieur présente une extension axiale plus élevée, ou bien un diamètre plus important, qu'un moteur électrique réalisé sous forme de moteur à induit extérieur. Dans l'unité d'entraînement connue du document précité, il est prévu un moteur à induit intérieur avec diamètre intérieur élevé, à titre de moteur d'entraînement. Le couple d'entraînement appliqué par le moteur électrique est transmis aux roues motrices par l'intermédiaire d'un différentiel, et ce différentiel est agencé radialement à l'intérieur du moteur électrique, et il est monté par  From document EP 0 760 549 Ai, there is known a drive unit with an electric motor produced in the form of an internal armature motor, by means of which it is possible to drive two drive wheels of an axis, by means of '' a differential interposed as a differential gear. For the same output power, an internal armature motor has a greater axial extension, or even a larger diameter, than an electric motor produced in the form of an external armature motor. In the drive unit known from the aforementioned document, an internal armature motor with a large internal diameter is provided, as a drive motor. The drive torque applied by the electric motor is transmitted to the drive wheels via a differential, and this differential is arranged radially inside the electric motor, and it is mounted by

l'intermédiaire de paliers, lesquels s'appuient contre le carter moteur.  by means of bearings, which bear against the crankcase.

Dans cette unité d'entraînement, l'inconvénient c'est qu'il est nécessaire de prévoir un moteur électrique de forte puissance afin de fournir un couple d'entraînement acceptable. Cependant, de tels moteurs ont besoin d'une place considérable dans la région de l'axe d'entraînement du véhicule, mais cette place devient cependant rare dans des véhicules automobiles modernes, ou bien il n'est possible d'équiper d'une telle unité d'entraînement que des véhicules automobiles qui se contentent  In this drive unit, the drawback is that it is necessary to provide a high power electric motor in order to provide an acceptable drive torque. However, such motors need a considerable space in the region of the vehicle's drive axis, but this space however becomes rare in modern motor vehicles, or it is not possible to equip a such a drive unit as motor vehicles that are content

d'une puissance d'entraînement plus faible.  lower drive power.

L'objectif de l'invention, c'est de réaliser une unité d'entraînement qui soit de structure compacte, et qui soit capable de fournir un couple d'entraînement élevé, tout en présentant un encombrement structurel réduit. L'objectif de cette invention est atteint par le fait qu'une boîte de vitesses est raccordée en amont de l'engrenage différentiel pour la démultiplication d'un couple appliqué, ladite boîte de vitesses comportant une traversée axiale à travers laquelle l'un des arbres menés  The objective of the invention is to provide a drive unit which is of compact structure, and which is capable of providing a high drive torque, while having a reduced structural bulk. The object of this invention is achieved by the fact that a gearbox is connected upstream of the differential gear for the reduction of an applied torque, said gearbox comprising an axial passage through which one of the led trees

de l'engrenage différentiel traverse la boîte de vitesses.  of the differential gear passes through the gearbox.

Grâce à la caractéristique de prévoir en amont de l'engrenage différentiel une boîte de vitesses pour la démultiplication du couple appliqué par le moteur électrique, il est possible d'employer un moteur électrique avec une faible puissance de sortie. Cette boîte de vitesse intégrée en amont de l'engrenage différentiel comporte une traversée axiale, via laquelle l'un des arbres d'entraînement de l'engrenage différentiel traverse la boîte de vitesses, et que par conséquent l'un des composants au moins de la boîte de vitesses est agencé coaxialement à l'arbre d'entraînement. Grâce à ceci, la boîte de vitesses peut être  Thanks to the characteristic of providing a gearbox upstream of the differential gear for the reduction of the torque applied by the electric motor, it is possible to use an electric motor with a low output power. This gearbox integrated upstream of the differential gear has an axial bushing, via which one of the drive shafts of the differential gear passes through the gearbox, and therefore one of the components at least of the gearbox is arranged coaxially with the drive shaft. Thanks to this, the gearbox can be

agencée axialement directement à la suite du moteur électrique.  arranged axially directly following the electric motor.

Il s'est avéré avantageux de prévoir à titre de boîte de vitesses une transmission à planétaires qui comprend une roue solaire, réalisée sous  It has proven advantageous to provide, as a gearbox, a planetary transmission which includes a sun wheel, produced under

forme de roue creuse et constituant la traversée axiale.  hollow wheel shape and constituting the axial crossing.

Dans quelques cas d'application, il s'est avéré avantageux de prévoir à titre de boite de vitesses une transmission réductrice de vitesse, réalisée de préférence à deux étages. Avantageusement, la transmission réductrice de vitesse comprend une partie d'entrée réalisée sous forme de roue creuse et constituant la traversée axiale. Grâce à ceci, la transmission réductrice de vitesse peut être agencée à la suite du moteur électrique, et l'un des arbres menés de l'engrenage différentiel qui se raccorde à la boîte de vitesses traverse celle-ci à travers la roue creuse. Grâce à ceci, il est possible d'atteindre une structure particulièrement compacte. Grâce à cette structure compacte, l'unité formée par le moteur électrique, la boîte de vitesses, et l'engrenage  In some application cases, it has proved advantageous to provide as a gearbox a speed reducing transmission, preferably made in two stages. Advantageously, the speed reducing transmission comprises an input part produced in the form of a hollow wheel and constituting the axial crossing. Thanks to this, the speed reducing transmission can be arranged following the electric motor, and one of the driven shafts of the differential gear which connects to the gearbox traverses the latter through the hollow wheel. Thanks to this, it is possible to achieve a particularly compact structure. Thanks to this compact structure, the unit formed by the electric motor, the gearbox, and the gear

différentiel, peut être agencée entre les roues motrices.  differential, can be arranged between the drive wheels.

Il s'est avéré avantageux de prévoir un arbre de rotor pourvu d'une denture à son extrémité, au moyen duquel est formée la partie d'entrée de la boîte de vitesses destinée à la démultiplication du couple. Grâce à ceci, le nombre des composants requis est réduit, ce qui se répercute  It has proved advantageous to provide a rotor shaft provided with a toothing at its end, by means of which the input part of the gearbox intended for the reduction of the torque is formed. Thanks to this, the number of components required is reduced, which has repercussions.

avantageusement sur les frais de fabrication.  advantageously on manufacturing costs.

Dans un mode de réalisation avantageux, on prévoit à titre de boîte de vitesses une transmission à planétaires. Cette transmission à planétaires comprend une roue solaire réalisée sous forme de roue creuse, laquelle  In an advantageous embodiment, a planetary transmission is provided as a gearbox. This planetary transmission comprises a solar wheel produced in the form of a hollow wheel, which

peut être réalisée d'une seule pièce avec l'arbre de rotor.  can be made in one piece with the rotor shaft.

Avantageusement, un porte-planétaires est formé par une cage de différentiel de l'engrenage différentiel situé en aval, ceci augmentant le degré de compacité de cette unité. La transmission à planétaires comprend une roue creuse, montée stationnaire et de préférence reliée  Advantageously, a planet carrier is formed by a differential cage of the differential gear located downstream, this increasing the degree of compactness of this unit. The planetary transmission comprises a hollow wheel, stationary mounted and preferably connected

solidairement au stator.jointly with the stator.

Il s'est avéré avantageux de réaliser la le moteur électrique, en particulier le stator, avec un évidement axial dans lequel la transmission à planétaires est reçue au moins partiellement. Grâce à l'agencement de la transmission à planétaires radialement à l'intérieur du moteur électrique, on atteint une unité d'entraînement  It has proven advantageous to produce the electric motor, in particular the stator, with an axial recess in which the planetary transmission is received at least partially. Thanks to the arrangement of the planetary transmission radially inside the electric motor, a drive unit is reached

particulièrement compacte.particularly compact.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, on prévoit une transmission à planétaires qui comprend un porte-planétaires solidairement relié au rotor, et sur lequel les éléments planétaires sont montés en rotation. Dans ce mode de réalisation, la roue solaire est réalisée sous forme de roue creuse, en réalisant un évidement axial, et elle est montée stationnaire, de préférence solidairement reliée au stator. Une roue creuse, agencée coaxialement aux roues planétaires et en engrènement avec celles-ci, est solidairement reliée à la cage de différentiel. Par entraînement du porte-planétaires, cette roue creuse est entraînée au moyen des roues planétaires qui s'appuient sur la roue  According to another advantageous embodiment, a planetary transmission is provided which comprises a planetary carrier integrally connected to the rotor, and on which the planetary elements are mounted in rotation. In this embodiment, the solar wheel is produced in the form of a hollow wheel, by making an axial recess, and it is mounted stationary, preferably integrally connected to the stator. A hollow wheel, arranged coaxially with the planetary wheels and meshing therewith, is integrally connected to the differential cage. By driving the planetary carrier, this hollow wheel is driven by means of the planetary wheels which rest on the wheel

solaire, elle-même montée stationnaire.  solar, itself stationary mounted.

Dans un mode de réalisation avantageux, dans lequel on prévoit à titre de boîte de vitesses une transmission réductrice de vitesses, celle-ci présente une partie de sortie qui engrène avec une denture solidaire de l'engrenage différentiel. Selon un développement avantageux, on prévoit de doter la cage de différentiel d'une denture qui engrène avec un pignon de la transmission à réduction de vitesse, ce pignon étant monté en rotation autour d'un axe de rotation agencé parallèlement à  In an advantageous embodiment, in which a gear reduction gearbox is provided as a gearbox, the latter has an output part which meshes with a toothing integral with the differential gear. According to an advantageous development, provision is made to provide the differential cage with a toothing which meshes with a pinion of the speed reduction transmission, this pinion being mounted in rotation about an axis of rotation arranged parallel to

l'axe médian du moteur électrique.  the center line of the electric motor.

D'autres caractéristiques avantageuses sont décrites plus en détail dans  Other advantageous features are described in more detail in

la suite de la description.the rest of the description.

Dans ce qui suit, l'invention sera décrite plus en détaillant se rapportant à un mode de réalisation. Les figures montrent: figure 1, une unité d'entraînement avec une transmission à planétaires interposée entre le moteur électrique, du type à un induit extérieur, et l'engrenage différentiel; et figure 2, l'unité d'entraînement avec une transmission à planétaires interposée entre un moteur électrique, du type à induit intérieur, et  In the following, the invention will be described in more detail with reference to an embodiment. The figures show: FIG. 1, a drive unit with a planetary transmission interposed between the electric motor, of the type with an external armature, and the differential gear; and FIG. 2, the drive unit with a planetary transmission interposed between an electric motor, of the type with internal armature, and

l'engrenage différentiel.the differential gear.

L'unité d'entraînement 1 comprend un moteur électrique 3, réalisé sous forme de moteur à induit extérieur 53. Ce moteur électrique 3 comprend un rotor 9, équipé d'aimants permanents 13. Le rotor 9 est solidairement relié à un arbre de rotor 17 réalisé sous forme d'arbre creux 19. Cet arbre de rotor 17 est entouré coaxialement par le stator 7, agencé radialement entre le rotor 9 et l'arbre de rotor 17. Le stator 7 comprend des bobines 9 reçues par un support 6 à tôles, ces bobines pouvant être alimentées en courant d'une manière prédéterminée à l'aide d'un dispositif de commande, qui n'est pas représenté. Le support  The drive unit 1 comprises an electric motor 3, produced in the form of an external armature motor 53. This electric motor 3 comprises a rotor 9, equipped with permanent magnets 13. The rotor 9 is integrally connected to a rotor shaft 17 produced in the form of a hollow shaft 19. This rotor shaft 17 is surrounded coaxially by the stator 7, arranged radially between the rotor 9 and the rotor shaft 17. The stator 7 comprises coils 9 received by a support 6 at sheets, these coils being able to be supplied with current in a predetermined manner using a control device, which is not shown. The support

6 qui porte les bobines 8 est solidairement relié à un porte-stator 10.  6 which carries the coils 8 is integrally connected to a stator holder 10.

Dans le porte-stator 10 sont ménagés des canaux de refroidissement 16 d'un agencement de refroidissement à liquide 15 en vue de refroidir le moteur électrique 3. Dans le mode réalisation illustré, une partie de boîtier 47, qui entoure coaxialement le rotor 9, est réalisée d'une seule pièce avec le porte-stator 10. En outre, le porte-stator 10 sert au montage de l'arbre de rotor 17, à l'aide de paliers 49 agencés entre l'arbre de rotor 17 et le porte-stator 10. Dans ce mode de réalisation, il est prévu des paliers à billes 50. L'arbre de rotor 17 agencé à l'intérieur du stator 7 est pourvu à l'extrémité d'une denture 24. Cette denture 24 représente la roue solaire 25 d'une transmission à planétaires 23. Cette transmission à planétaires 23 est prévue dans le trajet de transmission entre le moteur électrique 3 et les roues motrices du véhicule, pour assurer une démultiplication du couple appliqué. Cette denture 24 de la roue solaire 25 est en engrènement avec des roues planétaires associées 27, lesquelles s'appuient contre une denture 30, solidairement reliée au porte-stator 10, d'une roue dentée réalisée sous forme de roue creuse 31. Les roues planétaires 27 sont reliées à une cage de différentiel 35, par l'intermédiaire de tourillons 34 qui assurent le montage des roues planétaires 27, cette cage représentant simultanément le porteplanétaires 29. Le porte- planétaires 29, ou bien la cage de différentiel , est monté en rotation par rapport au porte-stator 10, et à une partie de boîtier 48 solidairement reliée au porte-stator 10 et entourant l'engrenage différentiel 33. L'engrenage différentiel 33 représenté comprend un axe de différentiel 37, sur lequel sont montés en rotation deux engrenages coniques 39. Ces engrenages coniques 39 engrènent avec des roues 41 sur l'axe. Ces roues 41 sont de leur côté solidairement reliées à des arbres menés associés 43 et 45. Chacun de ces arbres menés 43 et 45 est relié solidairement en rotation avec une roue motrice associée, non représentée, du véhicule automobile. L'un de ces arbres menés 45 est monté en rotation d'une part à l'intérieur de l'arbre de rotor 17, réalisé sous forme d'arbre creux 19, au moyen d'un palier coulissant, et il est en outre monté en rotation au moyen d'un palier 51 prévu dans le couvercle de fermeture 46 du boîtier. Grâce au couvercle de fermeture 46, l'unité d'entraînement 1 qui vient d'être  In the stator holder 10 are provided cooling channels 16 of a liquid cooling arrangement 15 for cooling the electric motor 3. In the illustrated embodiment, a housing part 47 which coaxially surrounds the rotor 9, is made in one piece with the stator holder 10. In addition, the stator holder 10 is used for mounting the rotor shaft 17, using bearings 49 arranged between the rotor shaft 17 and the stator holder 10. In this embodiment, ball bearings 50 are provided. The rotor shaft 17 arranged inside the stator 7 is provided at the end with a toothing 24. This toothing 24 represents the sun wheel 25 of a planetary transmission 23. This planetary transmission 23 is provided in the transmission path between the electric motor 3 and the drive wheels of the vehicle, to ensure a reduction in the torque applied. This toothing 24 of the solar wheel 25 is meshed with associated planetary wheels 27, which bear against a toothing 30, integrally connected to the stator holder 10, of a toothed wheel produced in the form of a hollow wheel 31. The wheels planetary 27 are connected to a differential cage 35, via pins 34 which ensure the mounting of the planetary wheels 27, this cage simultaneously representing the planetary carrier 29. The planetary carrier 29, or the differential cage, is mounted in rotation relative to the stator holder 10, and to a housing part 48 integrally connected to the stator holder 10 and surrounding the differential gear 33. The differential gear 33 shown comprises a differential axis 37, on which are mounted in rotation of two bevel gears 39. These bevel gears 39 mesh with wheels 41 on the axis. These wheels 41 are for their part integrally connected to associated driven shafts 43 and 45. Each of these driven shafts 43 and 45 is connected integrally in rotation with an associated driving wheel, not shown, of the motor vehicle. One of these driven shafts 45 is mounted in rotation on the one hand inside the rotor shaft 17, produced in the form of a hollow shaft 19, by means of a sliding bearing, and it is furthermore rotatably mounted by means of a bearing 51 provided in the closure cover 46 of the housing. Thanks to the closing cover 46, the drive unit 1 which has just been

décrite est refermée sur le côté opposé à l'engrenage différentiel 33.  described is closed on the side opposite to the differential gear 33.

Dans ce mode de réalisation, de ce côté de l'unité d'entraînement, il est encore prévu un blocage de stationnement 21, agencé axialement entre  In this embodiment, on this side of the drive unit, there is also provided a parking lock 21, arranged axially between

le rotor 9 et le couvercle de fermeture 46.  the rotor 9 and the closing cover 46.

Dans ce qui suit, on va expliquer plus en détail le mode de  In the following, we will explain in more detail the mode of

fonctionnement de l'unité d'entraînement qui vient d'être décrite.  operation of the drive unit which has just been described.

Pour l'entraînement du véhicule, on alimente tout d'abord en courant les bobines 8 du moteur électrique 3, et il en résulte une rotation du rotor 9. Par l'intermédiaire de l'arbre de rotor 17, on entraîne également la roue solaire 25, réalisée d'une seule pièce avec cet arbre, de la transmission à planétaires 23. Ainsi, les roues planétaires 27, qui engrènent avec la roue solaire 25, sont entraînées, en s'appuyant contre la denture fixe 30 de la roue creuse 31, de sorte que de la rotation des roues planétaires 27, résulte une rotation du porte- planétaires qui porte les roues planétaires 27. La démultiplication de la vitesse de rotation, ou bien la multiplication du couple de rotation, dépend ici des rapports choisis entre les diamètres de la roue solaire 25, des roues planétaires 27, et de la roue creuse 31. À titre d'exemple, on peut prévoir une démultiplication dans laquelle la vitesse de rotation de l'arbre de rotor est quatre fois plus élevée que la vitesse de rotation des arbres menés lors de la circulation en ligne droite. Du fait que le porte-planétaires 29 est entraîné en rotation, le boîtier 35 de l'engrenage différentiel, solidairement relié à ce porte- planétaires, tourne également, et il en est de même de l'axe de différentiel 37 relié solidairement à ce boîtier; axe sur lequel sont montées en rotation les roues coniques 39. Les roues 41, reliées aux arbres menés 43 et 45, engrènent avec les roues coniques 39. Ainsi, les arbres menés 43 et 45 et par conséquent les roues motrices d'un axe peuvent être entraînées par l'intermédiaire de l'engrenage différentiel 33, avec des vitesses de rotation qui diffèrent  For driving the vehicle, the coils 8 of the electric motor 3 are first supplied with current, and this results in a rotation of the rotor 9. By means of the rotor shaft 17, the wheel is also driven. sun 25, made in one piece with this shaft, the planetary transmission 23. Thus, the planetary wheels 27, which mesh with the solar wheel 25, are driven, pressing against the fixed teeth 30 of the wheel hollow 31, so that the rotation of the planetary wheels 27 results in a rotation of the planetary carrier which carries the planetary wheels 27. The reduction of the speed of rotation, or the multiplication of the torque, depends here on the chosen ratios between the diameters of the sun wheel 25, of the planetary wheels 27, and of the hollow wheel 31. For example, one can provide a reduction in which the speed of rotation of the rotor shaft is four times higher than the life rotation size of driven trees during straight line traffic. Because the planet carrier 29 is rotated, the housing 35 of the differential gear, which is integrally connected to this planet carrier, also rotates, and the same is true of the differential shaft 37 which is integrally connected to this housing; axis on which the bevel wheels 39 are rotated. The wheels 41, connected to the driven shafts 43 and 45, mesh with the bevel wheels 39. Thus, the driven shafts 43 and 45 and consequently the drive wheels of an axis can be driven via differential gear 33, with different rotational speeds

l'une de l'autre.one from the other.

Dans la figure 2, on a représenté un autre mode de réalisation d'une unité d'entraînement 1, laquelle comprend un moteur électrique 3 réalisé sous la forme d'un moteur à induit intérieur 153. Ce moteur électrique comporte un stator 7 avec un porte-stator 10, celui-ci portant des bobines 8, et étant solidairement relié à une fermeture 146 du boîtier. Cette fermeture 146 est pourvue, dans la région de stator, de nervures 111 tournées vers l'extérieur, au moyen desquelles la chaleur perdue qui se forme dans le moteur électrique, en particulier dans les bobines 8 portées par le porte-stator 10, est évacuée. Dans le mode de réalisation illustré, les nervures de refroidissement 111 sont prévues à titre de variante du refroidissement à liquide 15 représenté dans la figure 1. Cependant, il serait également possible de prévoir des nervures de refroidissement 111 en plus d'un refroidissement à liquide 15, comme représenté dans la figure 1. Radialement à l'intérieur du stator 7 est agencé un rotor 9, lequel est pourvu d'aimants permanents 13 sur le côté tourné vers le stator 7. Le rotor 9 est relié solidairement  In Figure 2, there is shown another embodiment of a drive unit 1, which comprises an electric motor 3 produced in the form of an internal armature motor 153. This electric motor comprises a stator 7 with a stator holder 10, the latter carrying coils 8, and being integrally connected to a closure 146 of the housing. This closure 146 is provided, in the stator region, with ribs 111 facing outwards, by means of which the waste heat which forms in the electric motor, in particular in the coils 8 carried by the stator holder 10, is evacuated. In the illustrated embodiment, the cooling ribs 111 are provided as an alternative to the liquid cooling 15 shown in Figure 1. However, it would also be possible to provide cooling ribs 111 in addition to liquid cooling 15, as shown in FIG. 1. Radially inside the stator 7 is arranged a rotor 9, which is provided with permanent magnets 13 on the side facing the stator 7. The rotor 9 is integrally connected

en rotation à un arbre creux 119, par l'intermédiaire d'une denture 136.  in rotation to a hollow shaft 119, through a toothing 136.

La liaison entre l'arbre creux 119 et le rotor 9 au moyen de la denture 136 est prévue en vue de faciliter le montage. Pour le montage final, le rotor peut être enfilé en direction axiale sur l'arbre creux 119. Cet arbre creux 119 est monté en rotation à une extrémité par rapport à la fermeture de boîtier, au moyen du palier 49, réalisé ici sous forme de paliers à billes 50, et il est monté à l'autre extrémité en rotation, par l'intermédiaire d'un palier à aiguilles 137, par rapport à une cage de différentiel 115, par laquelle est formée simultanément une roue creuse 131 d'une transmission à planétaires 123. Du côté tourné vers l'engrenage différentiel 123, l'arbre creux 119 est pourvu d'une saillie radiale 128. À l'aide de cette saillie radiale 128, on forme simultanément un porte-planétaires 129 d'une transmission à  The connection between the hollow shaft 119 and the rotor 9 by means of the toothing 136 is provided in order to facilitate mounting. For the final assembly, the rotor can be threaded in an axial direction on the hollow shaft 119. This hollow shaft 119 is rotatably mounted at one end relative to the housing closure, by means of the bearing 49, produced here in the form of ball bearings 50, and it is mounted at the other end in rotation, by means of a needle bearing 137, with respect to a differential cage 115, by which a hollow wheel 131 of a planetary transmission 123. On the side facing the differential gear 123, the hollow shaft 119 is provided with a radial projection 128. With the help of this radial projection 128, a planetary carrier 129 is simultaneously formed from a transmission to

planétaires 123 montée en aval du moteur électrique. Dans ce porte-  planetary 123 mounted downstream of the electric motor. In this holder

planétaires 129 sont montés en rotation des tourillons 134, lesquels portent de leur côté des roues planétaires 127. Les roues planétaires 127 engrènent avec une roue solaire 125, laquelle est agencée stationnaire. Dans le mode de réalisation illustré, la roue solaire 125 est reliée solidairement à la fermeture 146 du boîtier. Pour le soutien, il est prévu un palier 152 entre la roue solaire 125 et l'arbre creux 119. Les roues planétaires qui s'appuient par rapport à la roue solaire 125 engrènent avec une roue creuse 131, laquelle est reliée solidairement à la cage de différentiel 135. Lorsqu'on applique un mouvement de rotation par l'intermédiaire de l'arbre creux 119, on transmet un mouvement démultiplié, ou bien un couple multiplié, à la cage de différentiel 135, en correspondance du rapport démultiplication de la transmission à planétaires. La cage de différentiel 135 porte un axe de différentiel 37, sur lequel sont montées en rotation des roues coniques 39 de différentiel. Ces roues coniques engrènent de leur côté avec des roues 41, lesquelles sont respectivement reliées solidairement à un axe mené associé 43, 45. L'arbre mené 45 est agencé dans l'arbre creux 119 et, sur le côté détourné de l'engrenage différentiel, il est monté en  planetary 129 are mounted in rotation with journals 134, which in turn carry planetary wheels 127. The planetary wheels 127 mesh with a sun wheel 125, which is arranged stationary. In the illustrated embodiment, the solar wheel 125 is integrally connected to the closure 146 of the housing. For support, there is provided a bearing 152 between the sun wheel 125 and the hollow shaft 119. The planetary wheels which bear with respect to the sun wheel 125 mesh with a hollow wheel 131, which is integrally connected to the cage differential 135. When a rotational movement is applied via the hollow shaft 119, a multiplied movement, or even a multiplied torque, is transmitted to the differential cage 135, in correspondence with the reduction ratio of the transmission planetary. The differential cage 135 carries a differential axis 37, on which conical differential wheels 39 are rotated. These conical wheels mesh on their side with wheels 41, which are respectively connected integrally to an associated driven axle 43, 45. The driven shaft 45 is arranged in the hollow shaft 119 and, on the diverted side of the differential gear , he went up in

rotation dans la fermeture de boîtier 146 au moyen du palier 51.  rotation in the housing closure 146 by means of the bearing 51.

L'engrenage différentiel 33, formé par les roues coniques 39, les roues 41, l'axe de différentiel et la cage de différentiel, est entouré par une partie de boîtier 148, celle-ci étant montée en rotation sur la cage de différentiel 135 au moyen d'un palier à billes 151, et étant reliée à l'autre extrémité solidairement à la fermeture de boîtier 146, par  The differential gear 33, formed by the bevel wheels 39, the wheels 41, the differential axis and the differential cage, is surrounded by a housing part 148, the latter being rotatably mounted on the differential cage 135 by means of a ball bearing 151, and being connected at the other end integrally to the housing closure 146, by

l'intermédiaire du composant 125 formant la roue solaire.  through the component 125 forming the solar wheel.

Le mode de fonctionnement de l'unité d'entraînement 11 illustrée à la figure 2 se distingue du mode de fonctionnement décrit à l'aide de la figure 1 simplement par le fait que le mouvement de rotation appliqué  The operating mode of the drive unit 11 illustrated in FIG. 2 differs from the operating mode described using FIG. 1 simply by the fact that the rotational movement applied

par le moteur électrique est transmis par l'intermédiaire du porte-  by the electric motor is transmitted through the holder

planétaires 129 et des roues planétaires 127 à la cage de différentiel , en s'appuyant contre la roue solaire 125. Pour cette raison, on  planetary 129 and planetary wheels 127 to the differential cage, pressing against the sun wheel 125. For this reason,

renoncera à une description détaillée du fonctionnement du mode de  will dispense with a detailed description of the operation of the

réalisation selon la figure 2.realization according to figure 2.

Liste des numéros de référence 1. Unité d'entraînement 3. Moteur électrique 4. Axe médian 6. Support 7. Stator 8. Bobines 9. Rotor 10. Porte stator 13. Aimant permanent 15. Refroidissement par liquides 16. Canaux de refroidissement 17. Arbre de rotor 19. Arbre creux 21. Blocage de stationnement 22. Transmission 23. Transmission à planétaires 24. Denture 25. Roue solaire 26. Traversées axiales 27. Roues de planétaire 28. Roue creuse 29. Porte-planétaires 30. Denture 31. Roue creuse 33. Engrenage différentiel 34. Tenon 35. Cage de différentiel 37. Axe de différentiel 39. Roue conique de compensation 41. Roue sur arbre axial 43. Arbre mené 45. Arbre mené 46. Couvercle de fermeture du boîtier 47. Partie de boîtier 48. Partie de boîtier 49. Palier 50. Palier à roulements 51. Palier 52. Palier 53. Moteur à induit en cage extérieure 54. Évidement axial 57. Partie d'entrée de la transmission 111. Nervure de refroidissement 119. Arbre creux 122. Boîte de vitesses 123. Transmission à planétaires 125. Roue solaire 127. Roue de planétaire 128. Saillie radiale 129. Porte-planétaires 131. Roue creuse 134. Tourillons 135. Cage de différentiel 136. Denture 137. Palier à aiguilles 146. Fermeture du boîtier 148. Partie de boîtier 151. Palier 152. Palier 153. Moteur à induit intérieur  List of reference numbers 1. Drive unit 3. Electric motor 4. Center axis 6. Support 7. Stator 8. Coils 9. Rotor 10. Stator holder 13. Permanent magnet 15. Liquid cooling 16. Cooling channels 17 Rotor shaft 19. Hollow shaft 21. Parking lock 22. Transmission 23. Planetary transmission 24. Toothing 25. Solar wheel 26. Axial bushings 27. Planetary wheels 28. Hollow wheel 29. Planetary carriers 30. Denture 31 Hollow wheel 33. Differential gear 34. Tenon 35. Differential cage 37. Differential axle 39. Tapered compensation wheel 41. Wheel on axial shaft 43. Driven shaft 45. Driven shaft 46. Housing closing cover 47. Part housing 48. Housing part 49. Bearing 50. Rolling bearing 51. Bearing 52. Bearing 53. Armature motor in external cage 54. Axial recess 57. Transmission inlet part 111. Cooling rib 119. Shaft hollow 122. Gearbox 123. Planetary transmission 125. Sun wheel 127. Planetary wheel 128. Radial projection 129. Planetary carrier 131. Hollow wheel 134. Trunnions 135. Differential cage 136. Teeth 137. Needle bearing 146. Closure of the housing 148. Part of housing 151. Bearing 152. Bearing 153. Internal armature motor

Claims (17)

RevendicationsClaims 1. Unité d'entraînement pour un véhicule automobile, comprenant un moteur électrique pourvu d'un stator et d'un rotor, lequel est en liaison d'action avec des roues motrices du véhicule automobile, par l'intermédiaire d'au moins un engrenage différentiel disposé en aval du moteur et comprenant des arbres menés, ledit moteur électrique étant agencé coaxialement à l'un au moins des arbres d'entraînement, caractérisée en ce que une boîte de vitesses (22, 122) est raccordée en amont de l'engrenage différentiel (33) pour la démultiplication d'un couple appliqué, ladite boîte de vitesses (22, 122) comportant une traversée axiale (26) à travers laquelle l'un des arbres menés (45) de l'engrenage différentiel  1. Drive unit for a motor vehicle, comprising an electric motor provided with a stator and a rotor, which is in action connection with the driving wheels of the motor vehicle, by means of at least one differential gear arranged downstream of the motor and comprising driven shafts, said electric motor being arranged coaxially with at least one of the drive shafts, characterized in that a gearbox (22, 122) is connected upstream of the '' differential gear (33) for the reduction of an applied torque, said gearbox (22, 122) having an axial feedthrough (26) through which one of the driven shafts (45) of the differential gear (33) traverse la boite de vitesses (22).  (33) passes through the gearbox (22). 2. Unité d'entraînement pour un véhicule automobile, selon la revendication 1, caractérisée en ce que il est prévu à titre de boîte de vitesses (22) une transmission à planétaires (23) qui comporte une roue solaire (25) réalisée sous forme  2. Drive unit for a motor vehicle, according to claim 1, characterized in that there is provided as a gearbox (22) a planetary transmission (23) which comprises a sun wheel (25) produced in the form de roue creuse.hollow wheel. 3. Unité d'entraînement pour un véhicule automobile, selon la revendication 1, caractérisée en ce que il est prévu à titre de boîte de vitesses (22) une transmission réductrice  3. Drive unit for a motor vehicle, according to claim 1, characterized in that there is provided as a gearbox (22) a reduction transmission de vitesse.of speed. 4. Unité d'entraînement pour un véhicule automobile, selon la revendication 3, caractérisée en ce que  4. Drive unit for a motor vehicle, according to claim 3, characterized in that il est prévu une transmission réductrice de vitesse à deux étages.  a two-stage speed reducing transmission is provided. 5. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 3, caractérisée en ce que la transmission réductrice de vitesse comprend une partie d'entrée  5. Drive unit for a vehicle according to claim 3, characterized in that the speed reducing transmission comprises an input part réalisée sous forme de roue creuse.  produced as a hollow wheel. 6. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon l'une ou l'autre des  6. Drive unit for a vehicle, according to one or other of the revendications 3 et 4,claims 3 and 4, caractérisée en ce que la transmission à réduction de vitesse comprend une partie de sortie qui engrène avec une denture reliée solidairement à l'engrenage différentiel. 7. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 1, dans laquelle on prévoit comme engrenage différentiel un différentiel avec une tête de différentiel susceptible d'être entraînée en rotation, caracterisée en ce que la cage de différentiel comprend une denture qui engrène avec un pignon de la transmission à réduction de vitesse, lequel est monté en rotation sur un axe de rotation agencé parallèlement à l'axe médian (4)  characterized in that the speed reduction transmission comprises an output part which meshes with a toothing integrally connected to the differential gear. 7. Drive unit for a vehicle according to claim 1, in which there is provided as differential gear a differential with a differential head capable of being rotated, characterized in that the differential cage comprises a gear which meshes with a pinion of the speed reduction transmission, which is rotatably mounted on an axis of rotation arranged parallel to the median axis (4) du moteur électrique (3).of the electric motor (3). 8. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la boîte de vitesses (22) comprend une partie d'entrée (57) qui est agencée coaxialement à l'un des arbres d'entraînement (45) de l'engrenage différentiel (33) et à l'axe médian (4) du moteur électrique (3). 9. Unité d'entra^mînement pour un véhicule, selon l'une ou l'autre des  8. Drive unit for a vehicle, according to claim 1, characterized in that the gearbox (22) comprises an input part (57) which is arranged coaxially with one of the drive shafts (45 ) of the differential gear (33) and to the median axis (4) of the electric motor (3). 9. Drive unit for a vehicle, according to one or other of the revendications 1 et 3, dans laquelle le rotor comprend un arbre de rotor  claims 1 and 3, wherein the rotor comprises a rotor shaft réalisé sous forme d'arbre creux, caractérisée en ce que l'arbre de rotor (17) est pourvu du côté extrémité d'une denture (24) au moyen de laquelle est formée la partie d'entrée (57) de la boîte de  produced as a hollow shaft, characterized in that the rotor shaft (17) is provided on the end side with a toothing (24) by means of which the inlet part (57) of the gearbox is formed vitesses (22) pour la démultiplication du couple.  speeds (22) for the reduction of the torque. 10. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon l'une ou l'autre des  10. Drive unit for a vehicle, according to one or other of the revendications 2 et 8,claims 2 and 8, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (23) comprend une roue solaire (25)  characterized in that the planetary transmission (23) comprises a sun wheel (25) réalisée sous forme de roue creuse (28), laquelle est reliée au rotor (9).  produced in the form of a hollow wheel (28), which is connected to the rotor (9). i 1. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 10, dans laquelle il est prévu à titre d'engrenage différentiel un différentiel avec une cage de différentiel susceptible d'être entraînée en rotation, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (23) comporte un porte-planétaires (29),  i 1. drive unit for a vehicle according to claim 10, in which there is provided as a differential gear a differential with a differential cage capable of being rotated, characterized in that the planetary transmission (23) includes a planetary carrier (29), lequel est relié solidairement à la cage de différentiel (35).  which is integrally connected to the differential cage (35). 12. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 10, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (23) comprend une roue creuse (31), laquelle est montée stationnaire, et de préférence solidairement reliée  12. Drive unit for a vehicle, according to claim 10, characterized in that the planetary transmission (23) comprises a hollow wheel (31), which is mounted stationary, and preferably integrally connected au stator (7).stator (7). 13. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 7, caractérisée en ce que, le porte-planétaires (29) fait partie de la cage de différentiel (35), dans laquelle sont montés des tourillons (34), sur lesquels des roues planétaires (27) sont montées en rotation, lesquelles engrènent avec la  13. Drive unit for a vehicle, according to claim 7, characterized in that, the planetary carrier (29) is part of the differential cage (35), in which are mounted pins (34), on which planetary wheels (27) are rotatably mounted, which mesh with the roue solaire (25) et avec la roue creuse (31).  solar wheel (25) and with the hollow wheel (31). 14. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 2, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (123) comprend un porte-planétaires (129), relié au rotor (9), et sur lequel sont montées en rotation les roues  14. Drive unit for a vehicle, according to claim 2, characterized in that the planetary transmission (123) comprises a planetary carrier (129), connected to the rotor (9), and on which are mounted in rotation the wheels de planétaires.planetary. 15. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 14, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (123) comprend une roue solaire (125) réalisée sous forme de roue creuse (131), montée stationnaire et de  15. Drive unit for a vehicle, according to claim 14, characterized in that the planetary transmission (123) comprises a sun wheel (125) produced in the form of a hollow wheel (131), mounted stationary and préférence reliée solidairement au stator (7).  preferably connected integrally to the stator (7). 16. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 14, dans laquelle il est prévu à titre d'engrenage différentiel un différentiel avec une cage de différentiel susceptible d'être entraînée en rotation, caractérisée en ce que la transmission à planétaires (123) comprend une roue creuse (131), laquelle est solidairement reliée à la cage de différentiel (135), et engrène avec les roues planétaires, lesquelles engrènent avec la roue  16. Drive unit for a vehicle, according to claim 14, in which there is provided as a differential gear a differential with a differential cage capable of being driven in rotation, characterized in that the planetary transmission ( 123) comprises a hollow wheel (131), which is integrally connected to the differential cage (135), and meshes with the planetary wheels, which mesh with the wheel solaire (125), en s'appuyant sur celle-ci.  solar (125), based on it. 17. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 1, caractérisée en ce que  17. Drive unit for a vehicle, according to claim 1, characterized in that le moteur électrique est un moteur à induit extérieur (53).  the electric motor is an external armature motor (53). 18. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'arbre de rotor (17), réalisé sous forme d'arbre creux (19, 119) comprend des paliers associés (49), lesquels s'appuient contre le stator  18. Drive unit for a vehicle according to claim 17, characterized in that the rotor shaft (17), produced in the form of a hollow shaft (19, 119) comprises associated bearings (49), which s lean against stator (7), ou bien contre un composant (146) solidairement relié au stator (7).  (7), or against a component (146) integrally connected to the stator (7). 19. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur électrique est réalisé avec un évidement axial (54), prévu  19. Drive unit for a vehicle, according to claim 1, characterized in that the electric motor is produced with an axial recess (54), provided pour recevoir au moins partiellement la boîte de vitesses (22).  to at least partially receive the gearbox (22). 20. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon la revendication 19, caractérisée en ce que l'engrenage différentiel (33) est logé au moins partiellement dans l'évidement axial (54). 21. Unité d'entraînement pour un véhicule, selon l'une des  20. Drive unit for a vehicle, according to claim 19, characterized in that the differential gear (33) is housed at least partially in the axial recess (54). 21. Drive unit for a vehicle, according to one of revendications 9, 14 et 16,claims 9, 14 and 16, caractérisée en ce que la cage de différentiel (35, 135) est montée en rotation au moyen de  characterized in that the differential cage (35, 135) is rotatably mounted by means of paliers (52) vis-à-vis du porte-stator (6).  bearings (52) opposite the stator holder (6).
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