FR2821023A1 - Roue motrice a moteur synchrone - Google Patents

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Abstract

Roue motrice pour chariot de manutention ou analogue, comportant une roue et un moteur électrique pour entraîner la roue en rotation, caractérisée par le fait que le moteur électrique est un moteur synchrone à aimants (6) permanents et à stator (10) bobiné sur dents.

Description

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La présente invention concerne une roue motrice pour chariots de manutention, notamment transpalettes, ou analogues.
Parmi les différents modes de motorisation des chariots de manutention, la roue motrice est le plus répandu.
Dans la majorité des cas, cette roue motrice est directionnelle, étant mobile en rotation autour d'un axe vertical.
Le diamètre de giration de la roue doit être le plus réduit possible, en particulier lorsque la roue motrice n'est pas centrale, afin notamment de permettre d'écarter au maximum la distance entre les roues du chariot et d'accroître sa stabilité.
Les constructeurs de chariots imposent fréquemment que le diamètre de giration soit celui du pneumatique de la roue.
Dans les roues motrices connues, la roue est entraînée en rotation au travers d'un réducteur par un moteur électrique de type à courant continu ou de type asynchrone, qui du fait de son encombrement doit être disposé au-dessus de la roue si l'on veut satisfaire aux exigences des constructeurs de chariots.
Il en résulte un encombrement vertical assez important et une structure relativement complexe.
La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle roue motrice présentant un encombrement moindre et une structure relativement simple.
Cette roue motrice se caractérise par le fait que le moteur électrique servant à entraîner la roue est un moteur synchrone à aimants permanents et à stator bobiné sur dents.
Par stator bobiné sur dents, on entend un stator dont chaque dent porte un bobinage qui lui est propre, à la différence des stators dont les enroulements sont enchevêtrés et qui présentent l'inconvénient d'avoir un encombrement axial plus important en raison de la longueur relativement grande des têtes de chignons, due au mode de bobinage.
Dans l'invention, le moteur qui est d'encombrement réduit peut être placé à l'intérieur de la roue, l'axe du rotor étant de préférence confondu avec l'axe de rotation de la roue.
Grâce à l'invention, le moteur n'a pas à être déporté vers le haut et l'encombrement de la roue motrice en hauteur est réduit, ce qui permet aux constructeurs
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de chariots de disposer d'un espace supplémentaire au-dessus de celle-ci.
L'invention permet également de simplifier la structure du réducteur éventuellement utilisé, lequel peut être à train épicycloïdal.
Dans une réalisation particulière, le carter principal de la roue motrice comporte une paroi tubulaire de grand diamètre, une paroi tubulaire de petit diamètre coaxiale à la précédente et une paroi transversale reliant lesdites parois tubulaires. Le stator est logé dans la paroi tubulaire de grand diamètre et cette dernière est solidaire d'une première pièce formant palier. La paroi tubulaire de petit diamètre est solidaire d'une deuxième pièce formant palier.
De préférence, les parois tubulaires de grand et petit diamètres et la paroi transversale sont réalisées d'un seul tenant.
En variante, la paroi tubulaire de grand diamètre peut être constituée par une pièce rapportée, la paroi tubulaire de petit diamètre et la paroi transversale étant réalisées d'un seul tenant.
Dans une réalisation particulière, la deuxième pièce formant palier constitue également un porte-satellites et comporte au moins un axe sur lequel tourne au moins un pignon satellite, de préférence trois pignons satellites, chaque pignon satellite engrenant d'une part avec un pignon taillé sur l'arbre du rotor et d'autre part avec une couronne support sur laquelle est fixée la jante supportant le pneumatique de la roue motrice.
Dans une réalisation particulière, la roue motrice comporte un roulement permettant à la couronne support de tourner sur la paroi tubulaire de petit diamètre du carter principal.
Toujours dans une réalisation particulière, la roue motrice comporte un capot rapporté de manière étanche sur la couronne support. Ce capot peut servir à contenir une graisse de lubrification du réducteur.
De préférence, la roue motrice comporte un frein électromagnétique à manque de courant rapporté sur la première pièce formant palier, ce frein comportant un disque fixé sur une extrémité cannelée de l'arbre du rotor.
Le carter principal peut être rotatif ou en variante être fixé directement sur le châssis, lorsque la roue n'a pas à être directrice.
Comme expliqué plus haut, l'invention permet au rotor d'être coaxial au pneumatique de la roue et donc de réduire l'encombrement vertical de cette dernière, le
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moteur n'ayant pas à être déporté.
L'invention a encore pour objet un chariot équipé d'au moins une roue motrice telle que définie plus haut, directrice ou non.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une roue motrice conforme à un exemple de réalisation, non limitatif, et - la figure 2 représente isolément et schématiquement, en section transversale, le stator bobiné sur dents.
On a représenté sur la figure 1 une roue motrice 1 conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention.
Cette roue motrice comporte un moteur électrique 2, qui est, conformément à l'invention, du type synchrone, comportant un rotor à aimants 6 permanents et un stator 10 bobiné sur dents, ce dernier étant représenté à la figure 2.
Chaque dent 10a porte un bobinage lOb qui lui est propre.
La roue motrice comporte un carter principal 3 qui est monté rotatif sur un élément 5 solidaire du châssis du chariot par l'intermédiaire d'un axe creux 12 et d'un roulement 4, de manière à pouvoir tourner autour d'un d'axe Z-Z'vertical.
Dans une variante non illustrée, le carter principal 3 est fixé de manière non rotative sur le châssis du véhicule, la roue n'étant pas directrice.
Le carter principal 3 comporte une paroi tubulaire 7 de grand diamètre et une paroi tubulaire 8 de petit diamètre, réunies par une paroi transversale 9.
Dans l'exemple illustré, ces trois parois sont réalisées d'un seul tenant, mais en variante il pourrait en être différemment.
Le stator 10 du moteur est logé dans la paroi tubulaire 7 de grand diamètre, la paroi transversale 9 présentant une gorge annulaire 11 permettant de loger la partie en saillie des enroulements du stator.
L'arbre 13 du rotor comporte une extrémité 14 cannelée et une extrémité 15 pourvue d'un pignon taillé et d'un bout d'axe 16 cylindrique de révolution.
La paroi tubulaire de grand diamètre 7 est fixée à une pièce d'extrémité ou flasque formant palier 18, supportant un roulement 19 à l'intérieur duquel tourne la partie d'extrémité cannelée 14.
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La paroi tubulaire 8 de petit diamètre du carter principal 3 est fixée au portesatellites 20, au moyen de vis 21 et de goupilles 22.
Le porte-satellites 20 porte un roulement 41 à l'intérieur duquel tourne le bout d'axe 16 du rotor.
Le porte-satellites supporte des axes 24 parallèles à l'axe X-X'de rotation du rotor, sur chacun desquels tourne un pignon satellite 25.
Dans l'exemple de réalisation décrit, la roue comporte trois pignons satellites 25, qui engrènent d'une part avec le pignon 15 taillé sur l'arbre 13 du rotor et d'autre part avec une couronne support 27.
Un roulement 28 est disposé entre la paroi tubulaire 8 de petit diamètre et la couronne support 27, pour permettre à cette dernière de tourner autour de l'axe X-X'.
Une jante 30 portant un pneumatique 31 est fixée sur la couronne support 27 au moyen de vis 32.
Un capot 33 est fixé de manière étanche sur la couronne support 27.
A cet effet, la couronne support 27 présente à sa périphérie une surface cylindrique de révolution dans laquelle est réalisée une gorge annulaire logeant un joint torique 34, contre lequel vient s'appliquer le capot 33.
La roue 1 comporte, du côté opposé au réducteur à train épicycloïdal qui vient d'être décrit, un frein 36 à manque de courant, fixé sur la pièce 18 servant de palier.
Ce frein comporte un disque 37 pourvu d'un moyeu cannelé 38 qui vient en prise sur l'extrémité cannelée 14 du rotor, et de garnitures de freinage, de manière connue en soi.
Le frein comporte également un équipage mobile 40 qui est apte à s'appliquer contre le disque 37 en l'absence d'alimentation du moteur.
Les câbles 45 d'alimentation et de contrôle du moteur électrique s'étendent à l'intérieur de l'axe creux 12 articulé sur le châssis.
La roue motrice 1 qui vient d'être décrite présente un encombrement axial inférieur au diamètre extérieur du pneumatique neuf ce qui permet de satisfaire aux exigences des constructeurs de chariots.
Le moteur est logé à l'intérieur de la roue, sans être déporté au-dessus du pneumatique, ce qui permet de disposer d'un espace supplémentaire sur le chariot.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient
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d'être décrit.
En particulier, comme indiqué plus haut, le carter principal peut être fixé non rotatif sur le châssis du chariot.
On peut également ne pas utiliser de réducteur, auquel cas le moteur entraîne directement la roue.
On peut encore ne pas utiliser de frein, le freinage pouvant être effectué autrement, à l'aide du moteur par exemple.
Le réducteur peut bien entendu être modifié et l'on peut notamment changer le nombre de pignons satellites.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Roue motrice pour chariot de manutention ou analogue, comportant une roue et un moteur électrique pour entraîner la roue en rotation, caractérisée par le fait que le moteur électrique est un moteur synchrone à aimants (6) permanents et à stator (10) bobiné sur dents.
2. Roue motrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est accouplée au moteur par l'intermédiaire d'un réducteur (15 ; 20 ; 25 ; 27).
3. Roue selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que ledit réducteur est à train épicycloïdal.
4. Roue motrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un carter principal (3) comportant une paroi tubulaire (7) de grand diamètre et une paroi tubulaire (8) de petit diamètre reliées par une paroi transversale (9), le stator (10) étant logé dans la paroi tubulaire (7) de grand diamètre, cette dernière étant solidaire d'une première pièce formant palier (18), la paroi tubulaire de petit diamètre étant solidaire d'une deuxième pièce (20) formant palier.
5. Roue selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que la deuxième pièce formant palier constitue également un porte-satellites et comporte au moins un axe (24) sur lequel tourne au moins un pignon satellite (25), de préférence trois pignons satellites, chaque pignon satellite (25) engrenant avec un pignon (15) taillé sur l'arbre du rotor et avec une couronne support (27) sur laquelle est fixée une jante (30) supportant un pneumatique (31).
6. Roue selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que la couronne support (27) tourne par l'intermédiaire d'un roulement sur la paroi tubulaire (8) de petit diamètre du carter principal (3).
7. Roue selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un capot (33) rapporté de manière étanche sur la couronne support (27).
8. Roue selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte un frein électromagnétique (36) à manque de courant, rapporté sur ladite première pièce (18) formant palier, ce frein comportant un disque (37) fixé sur une extrémité cannelée (14) de l'arbre du moteur.
9. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée
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par le fait que le carter principal (3) est rotatif autour d'un axe vertical (Z-Z').
10. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le carter principal est fixé non rotatif sur le châssis du chariot.
11. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rotor est coaxial au pneumatique (31) de la roue.
12. Roue selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est dépourvue de réducteur.
13. Roue selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est dépourvue de frein.
14. Chariot équipé d'une roue motrice telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes.
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