FR2881290A1 - Roue electrique - Google Patents

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Abstract

Le rotor du moteur incorporé dans une roue du type à rotor extérieur de la roue électrique comprend un générateur de champ faisant face à la surface extérieure du stator de l'autre côté d'un entrefer électrique. Le générateur de champ comprend des aimants à pôles magnétisés dans la direction radiale par rapport à l'axe de rotation du moteur incorporé dans la roue, deux aimants à pôles adjacents parmi les aimants à pôles ayant des sens opposés de magnétisation, de sorte que la polarité des aimants du générateur de champ alterne à un pas de pôles prédéterminé le long de la direction circonférentielle, des aimants de culasses magnétisés dans la direction circonférentielle dont chacun est placé entre deux aimants adjacents correspondants parmi les aimants à pôles afin de renforcer le champ magnétique formé par des aimants à pôles, et un élément de support de générateur de champ sur lequel le générateur de champ est fixé, l'élément de support de générateur de champ étant fixé à l'arbre rotatif qui est supporté avec possibilité de rotation par le système de suspension de roues d'un véhicule.

Description

1 2881290
ROUE ELECTRIQUE
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une machine électrique tournante pouvant être utilisée comme moteur incorporé dans une roue pour des automobiles.
2. Description de la technique apparentée
On a assisté ces dernières années à un progrès remarquable dans la motorisation électrique de systèmes de propulsion automobile. En particulier, beaucoup d'attention s'est concentrée sur la "roue électrique". Dans cette description, l'expression "roue électrique" se réfère à une roue d'une automobile dans laquelle la totalité ou des parties d'un stator et d'un rotor d'une machine électrique tournante, destinée à entraîner la roue, sont intégrés à cette roue.
La demande de brevet japonais mise à la disposition du public N 8-289 501 propose une roue électrique du type à rotor intérieur dans laquelle un stator (armature) comportant un bobinage triphasé est déposé dans un espace radialement extérieur de la roue, et un rotor du type à champ magnétique est disposé dans un espace radialement intérieur de la roue. La demande de brevet japonais mise à la disposition du public N 2004-306 733 propose une roue électrique du type à rotor extérieur dans laquelle un stator (armature) comportant un bobinage triphasé est disposé dans un espace radialement intérieur de la roue, et un rotor du type à champ magnétique est disposé dans un espace radialement extérieur de la roue.
Cependant, les roues électriques proposées présentent un problème en ce qu'il devient difficile de fabriquer le système de suspension de la roue (amortisseur de la roue par exemple) du fait de l'augmentation de la masse non suspendue résultant de la fourniture de la machine électrique tournante. La fourniture de la machine électrique tournante pose également un problème en ce que les performances de changement de rapport sont dégradées, du fait que la masse inertielle en rotation de la roue augmente en étant ajoutée à celle de la machine électrique tournante.
Pour éliminer ces problèmes, il est nécessaire que le poids de la machine électrique tournante soit réduit. Cependant, comme la réduction du poids de la machine électrique tournante réduit 2 2881290 inévitablement sa puissance de sortie, il est difficile que la roue électrique ait à la fois une masse inertielle suffisamment petite et une force de propulsion suffisamment importante. Pour cette raison, aucune roue électrique n'a été mise jusqu'à 5 présent en utilisation pratique sur des automobiles.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention procure une roue électrique comprenant.
une roue supportée avec possibilité de rotation par un 10 système de suspension de roues d'un véhicule, et un moteur incorporé dans la roue, dont au moins une partie de celui-ci est logée dans la roue, pour entraîner la roue, le moteur incorporé dans la roue comprenant: un stator relié au système de suspension de roues, et comprenant un noyau d'armature comportant des encoches ayant des parties dentées formées dans celles-ci, à un pas prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport à l'axe de rotation du moteur incorporé dans la roue, et des bobines d'armature montées dans les encoches, et un rotor relié à un système de transmission de couple destiné à transmettre un couple entre le moteur incorporé dans la roue et la roue, et comprenant un générateur de champ tourné vers une surface extérieure du stator de l'autre côté d'un entrefer électrique, où le générateur de champ comprend des aimants à pôles magnétisés dans une direction radiale par rapport à l'axe de rotation, deux aimants à pôles adjacents parmi les aimants à pôles ayant des sens de magnétisation opposés de sorte que la polarité des aimants du générateur de champ alterne à un pas de pôles prédéterminé le long de la direction circonférentielle, des aimants de culasses magnétisés dans la direction circonférentielle dont chacun est placé entre deux aimants à pôles adjacents correspondants parmi les aimants à pôles pour renforcer le champ magnétique formé par les aimants à pôles, et un élément de support de générateur de champ sur lequel le générateur de champ est fixé, l'élément de support de générateur de champ étant fixé à un arbre rotatif qui est supporté avec possibilité de rotation par le système de suspension de roues.
Avec la présente invention, l'épaisseur radiale du rotor du moteur incorporé dans la roue peut être réduite 2881290 3 significativement, du fait que le moteur incorporé dans la roue est du type à rotor extérieur et que les aimants du générateur de champ sont agencés en le réseau de Halbach. En conséquence, le diamètre de l'entrefer électrique peut être augmenté significativement, et la puissance de sortie du moteur incorporé dans la roue peut en conséquence être augmentée, du fait que la puissance de sortie de la machine électrique tournante est proportionnelle au carré du diamètre de l'entrefer électrique. En outre, lorsque le diamètre de l'entrefer électrique est important, des bobines de cuivre rectangulaires plus épaisses peuvent être utilisées, du fait que la profondeur radiale et la largeur circonférentielle des encoches peuvent être augmentées. Il en résulte que la résistance aux bornes de l'enroulement triphasé peut être rendue plus petite. Ceci permet d'autres augmentations de la puissance de sortie de la roue électrique.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés.
La figure lA est une demi-vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante du type à rotor extérieur (moteur incorporé dans une roue) à utiliser dans une roue électrique, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, La figure lB est une demi-vue de face du moteur incorporé dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit sur la figure 1A, La figure 2A est une demi-vue en coupe axiale d'un moteur incorporé dans une roue du type à rotor extérieur à utiliser dans une roue électrique, conforme à un second mode de réalisation de l'invention, La figure 2B est une demi-vue de face du moteur incorporé 30 dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit sur la figure 2A, La figure 3A est une demi-vue en coupe axiale d'un moteur incorporé dans la roue du type à rotor extérieur à utiliser dans une roue électrique, conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, La figure 3B est une demi-vue de face du moteur incorporé dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit sur la figure 3A, La figure 4 est un schéma représentant une roue électrique de l'invention observée depuis un côté intérieur d'un véhicule, et La figure 5 est un schéma représentant de manière simplifiée 5 un système d'entraînement d'un véhicule comportant les roues électriques de l'invention.
MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION
La figure lA est une demi-vue en coupe axiale d'une machine électrique tournante du type à rotor extérieur (peut être appelée ci-après "moteur incorporé dans la roue") à utiliser dans une roue électrique, conforme à un mode de réalisation de l'invention. La figure 1B est une demi-vue de face du moteur incorporé dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit sur la figure 1A.
Le moteur incorporé dans la roue comprend un rotor 4 et un stator. Le rotor 4 comporte un élément en forme de coupe 2 monté sur un arbre rotatif 1, et un générateur de champ cylindrique 3 du type à aimants fixé sur l'élément en forme de coupe 2. Le stator comporte une carcasse une armature 6 et une carcasse 7 supportant l'armature 6.
Le rotor 4 L'élément en forme de coupe 2, qui est fait d'aluminium et présente une épaisseur d'environ 2 mm et un diamètre de 90 mm, est monté sur l'arbre rotatif 1 ayant un diamètre de 15 mm.
L'élément en forme de coupe 2 est constitué par une partie de disque perpendiculaire à l'axe de l'arbre 1, et une partie cylindrique reliée au bord de la partie de disque et s'étendant dans la direction le long de l'axe de l'arbre 1 (peut être appelée ci-après la "direction axiale"). La partie cylindrique comporte des ailettes rayonnantes 201 formées dans sa surface extérieure. La partie de disque comporte des fenêtres d'admission d'air 202A formées dans celle-ci à des fins de refroidissement et de ventilation.
La partie cylindrique comporte des fenêtres d'évacuation 202B formées dans celle-ci à proximité de la partie de disque. La partie cylindrique est munie, au niveau de sa surface intérieure, du générateur de champ de type à aimants 3 constitué par une pluralité (16 dans ce mode de réalisation) d'aimants magnéto-anisotropes au néodyme disposés selon un réseau de Halbach.
Le générateur de champ du type à aimants 3 Le générateur de champ du type à aimant 3 comprend une pluralité (quatre dans ce mode de réalisation) d'aimants à pôles N 301 servant de pôles N du générateur de champ 3, une pluralité (quatre pour ce mode de réalisation) d'aimants à pôles S 303 servant de pôles S du générateur de champ 3, et une pluralité (huit dans ce mode de réalisation) d'aimants de culasses 302 formant les trajets magnétiques au travers desquels les flux magnétiques entre les pôles N et S circulent.
L'aimant à pôles N 301 est réalisé en un matériau magnétique ayant les propriétés magnéto-anisotropes et une forme de sections divisées longitudinalement d'un cylindre circulaire. L'aimant à pôles N 301 présente une épaisseur dans la direction radiale d'environ 4 mm, une largeur dans la direction circonférentielle d'environ 8 mm, et une longueur dans la direction axiale d'environ 35 mm. L'aimant à pôles N 301 est polarisé dans la direction radiale de sorte que son côté intérieur par rapport à la direction radiale devienne le pôle N. L'aimant à pôles S 303 est réalisé en un matériau magnétique présentant les propriétés magnéto-anisotropes et la même forme que l'aimant à pôles N 301. L'aimant à pôles S 301 est polarisé dans la direction radiale de sorte que son côté intérieur par rapport à la direction radiale devienne le pôle S. Les aimants à pôles S 303, éloignés des aimants à pôles N 301 d'un angle électrique de 180 et les aimants à pôles N 301 sont situés sur le même cercle. L'aimant de culasse 302 est réalisé en un matériau magnétique présentant les propriétés magnéto-anisotropes et une forme de sections divisées longitudinalement du cylindre circulaire. L'aimant de culasse 302 présente une épaisseur dans la direction radiale d'environ 4 mm, une largeur dans la direction circonférentielle d'environ 4 mm, et une longueur dans la direction axiale d'environ 35 mm. L'aimant de culasse 302 est placé entre l'aimant à pôles N 301 et l'aimant à pôles S 303. L'aimant de culasse 301 est polarisé dans la direction circonférentielle de sorte que l'une de ses surfaces d'extrémité par rapport à la direction circonférentielle en contact avec l'aimant à pôles N 301 devienne un pôle N, et que l'autre en contact avec l'aimant à pôles S 303 devienne un pôle S. Ces aimants de culasses 302, qui servent de culasses du rotor du type à champ magnétique comportant le générateur de champ du type à aimants 3 comprenant les aimants à pôles N 301 et les aimants à pôles S 303, renforcent le champ magnétique que les aimants à pôles N 301 et les aimants à pôles S 303 forment dans le côté de l'armature 6. On doit noter que les nombres des aimants à pôles N 301, des aimants à pôles S 303, et des aimants de culasses 302 sont déterminés comme nécessaire. Le diamètre intérieur et la longueur longitudinale du rotor 4 sont d'environ 78 mm et 40 mm, respectivement. Comme expliqué ci-dessus, le générateur de champ du type à aimants 3 ne comprend aucun noyau de fer.
L'armature 6 L'armature 6 comprend un noyau d'armature cylindrique 601 et 15 un enroulement triphasé 602 enroulé autour du noyau d'armature 601.
Le noyau d'armature 601, qui est réalisé en feuilletant des tôles d'acier magnétique présentant une épaisseur d'environ 0,35 mm, est situé à l'intérieur du rotor 4. La surface extérieure du noyau d'armature 601 fait face à la surface intérieure du générateur de champ du type à aimants 3 de l'autre côté d'un entrefer électrique 5 ayant une largeur radiale d'environ 0,5 mm. Le noyau d'armature 601 comprend une partie de noyau arrière 603 présentant une largeur radiale d'environ 4 mm, et des parties dentées 604 ayant une largeur radiale d'environ 1,6 mm et s'étendant à l'extérieur de la partie de noyau arrière 603 dans la direction radiale. La partie de noyau arrière 603 comporte des encoches 605 formées dans celle-ci au même pas dans la direction circonférentielle que celui des parties dentées 604. La largeur circonférentielle des encoches 605 est de 2,4 mm. Les bobines de l'enroulement triphasé 602 recouvert par du papier isolant ayant une épaisseur d'environ 0,2 mm sont ajustées dans les encoches 605.
L'enroulement triphasé 602 L'enroulement triphasé 602 est formé en connectant en étoile (ou en connectant en triangle) un nombre requis de segments conducteurs en forme de U, dont chacun est constitué d'un fil de cuivre rectangulaire ayant une largeur d'environ 2 mm, une épaisseur d'environ 3 mm et une longueur d'environ 45 mm. Chaque segment d'électrode est monté dans deux des encoches 605. Plus particulièrement, l'une des parties de branches 612A, 612B des segments d'électrodes est insérée dans l'une des deux encoches éloignées l'une de l'autre d'un angle électrique de 180 degrés et l'autre est insérée dans l'autre des deux encoches. Bien qu'un pas de 180 degrés corresponde à un pas de trois encoches dans ce mode de réalisation, il peut être changé comme cela est nécessaire. Chacune des encoches 605 contient quatre parties de branches décalées dans l'espace dans la direction radiale. Comme l'enroulement triphasé du type décrit ci-dessus est publiquement connu, aucune explication supplémentaire n'est faite ici. Dans ce mode de réalisation, l'enroulement triphasé 602 présente une structure de connexion en étoile et une résistance aux bornes d'environ 8 ohms. On devra noter que divers types d'enroulements triphasés peuvent être utilisés pour l'armature 6.
Le stator Le noyau d'armature 601 comporte un trou central 608 s'étendant le long de la direction axiale formée dans sa partie radialement intérieure. La carcasse 7 du stator, qui est réalisée en un matériau non magnétique (de l'aluminium dans ce mode de réalisation), supporte le noyau de l'armature 601. La carcasse 7 est fixée à un bras arrière (non représenté) d'un amortisseur de roue d'un système de suspension de roues par l'intermédiaire d'un couvercle (non représenté), le bras arrière étant fixé à une partie inférieure d'une caisse de véhicule par l'intermédiaire de l'amortisseur de roue. Le couvercle enferme pratiquement, en même temps que la roue, le moteur incorporé dans la roue et un mécanisme de transmission de couple destiné à ralentir et à transmettre un couple généré par le moteur incorporé dans la roue.
La carcasse 7 comporte une partie tubulaire 71 formée au niveau de sa partie d'extrémité. La partie tubulaire 71 est pressée dans le trou central 608 du noyau d'armature 601. La carcasse 7 comporte une partie de décrochement 75 formée dans une extrémité de la partie tubulaire 71. Le noyau d'armature 601 bute contre la surface de la partie de décrochement 75 de la carcasse 7 au niveau de sa surface d'extrémité. Un filetage interne, s'étendant dans la direction axiale, est formé dans la partie de décrochement 75. Le noyau d'armature 601 est fixé à la carcasse 7 par un boulon 8 qui traverse un trou formé dans la partie de noyau arrière 603 et s'engage avec les filets 8 2881290 internes. La surface extérieure de la partie tubulaire 71 de la carcasse 7 et la surface intérieure du trou central 608 doivent être dotées de cannelures et s'engrener ainsi l'une l'autre de sorte qu'elles tournent solidairement. La carcasse 7 supporte l'arbre rotatif 1 par l'intermédiaire d'un palier (non représenté). L'arbre rotatif 1 est relié à la roue de sorte que le couple puisse être transmis entre eux par l'intermédiaire d'un système de transmission de couple (non représenté) comprenant un mécanisme d'engrenage ou un mécanisme de courroie.
La carcasse 7 est munie d'un capteur de position de rotation (non représenté) destiné à détecter une position de rotation du rotor 4. L'enroulement triphasé 602 est muni d'une alimentation en courant alternatif triphasé qu'un dispositif de convertisseur (non représenté) génère à partir d'une alimentation en courant continu obtenue d'une batterie du véhicule (non représentée) sur la base de la position de rotation du rotor 4 détectée par le capteur de position de rotation. Comme la commande de la fourniture de l'alimentation du moteur incorporé dans la roue n'est différente de celle de moteurs à courant continu sans collecteur classiques, aucune autre explication n'est donnée ici.
Dans ce mode de réalisation, l'épaisseur radiale du rotor 4 peut être rendue aussi mince que 12 mm, du fait que le moteur incorporé dans la roue est du type à rotor extérieur, et que les aimants disposés en le réseau de Halbach sont utilisés pour le générateur de champ du type à aimants. Il en résulte que le diamètre de l'entrefer électrique peut être augmenté significativement, et la puissance de sortie du moteur incorporé dans la roue peut en conséquence être augmentée, du fait que la puissance de sortie de la machine électrique tournante est proportionnelle au carré du diamètre de l'entrefer électrique. Avec ce mode de réalisation, où le diamètre extérieur du moteur incorporé dans la roue est de 90 mm, et le diamètre de l'entrefer électrique est de 78 mm, la roue électrique peut fournir en sortie deux fois la puissance qu'une roue électrique classique ayant un moteur incorporé dans la roue du type à rotor intérieur peut fournir en sortie. En outre, grâce au grand diamètre de l'entrefer électrique, la profondeur radiale et la largeur circonférentielle des encoches peuvent être augmentées, ce qui permet d'utiliser des bobines de cuivre rectangulaires plus épaisses. Il en résulte que la résistance aux bornes de l'enroulement triphasé peut être rendue aussi petite que 8 ohms (habituellement elle est de plusieurs dizaines d'ohms). Ceci permet des augmentations supplémentaires de la puissance de sortie de la roue électrique.
En outre, comme le rotor ne comporte aucune culasse, qui présente habituellement un poids volumique et une taille importants, la masse et la masse inertielle, qui sont des caractéristiques très importantes de la roue électrique peuvent être réduites. Ceci permet de réduire le poids du véhicule et en conséquence d'améliorer la maîtrise du véhicule.
Enfin, comme le rotor 4 comporte des ailettes rayonnantes légères 201 réalisées en aluminium, la démagnétisation due à l'augmentation de température des aimants peut être atténuée.
Les ailettes rayonnantes 201 peuvent être disposées en spirale pour obtenir un meilleur effet de refroidissement. On a découvert par expérimentation que le moteur incorporé dans la roue de la roue électrique de l'invention, présentant un diamètre externe de 90 mm, une longueur axiale de 70 mm et une masse de 1,3 kg, présente un couple de démarrage d'environ 40 Nm.
Second mode de réalisation La figure 2A est une demi-vue en coupe axiale d'un moteur incorporé dans une roue du type à rotor extérieur, à utiliser dans une roue électrique, conforme à un second mode de réalisation de l'invention. La figure 2B est une demi-vue de face de ce moteur incorporé dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit de la figure 2A.
Dans le second mode de réalisation, à la différence du premier mode de réalisation, la partie de noyau arrière 603 et les parties dentées 604 sont séparées les unes des autres, et la partie de noyau arrière 603 est disposée du côté du rotor 4 de sorte qu'elle fait face à l'entrefer électrique 502. Plus particulièrement, une partie annulaire 606 s'étendant dans la direction axiale est prévue dans la partie de disque de l'élément en forme de coupe 2, et la partie de noyau arrière 603 est fixée sur la partie annulaire 606.
Dans le second mode de réalisation, les parties dentées 604 et les bobines de l'enroulement triphasé 602 de l'armature 6 sont collées par un support adhésif 607 ayant une bonne conductivité thermique afin de former l'armature 6 avec une forme de cylindre. Les bobines de l'enroulement triphasé peuvent être enroulées autour de chacune des parties dentées 604 d'une manière concentrée.
Dans le second mode de réalisation, comme la partie de noyau arrière 603 tourne en même temps que le rotor 4, il n'apparaît aucune perte de noyau (perte de fer). En conséquence, le moteur incorporé dans la roue du second mode de réalisation peut être réalisé sous forme d'une machine tournante à faible perte. En outre, la résistance de l'enroulement triphasé peut être diminuée, du fait que la chaleur émise par le noyau et les bobines est dissipée au travers du support adhésif 607 ayant une bonne conductivité thermique. Ceci permet que le moteur incorporé dans la roue ait une taille plus petite, une puissance de sortie plus élevée, et une masse d'inertie plus petite afin de réduire ainsi la masse non suspendue.
Troisième mode de réalisation La figure 3A est une demi-vue en coupe axiale d'un moteur incorporé dans une roue du type à rotor extérieur, à utiliser dans une roue électrique, conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 3B est une demi-vue de face de ce moteur incorporé dans la roue lorsqu'il est observé depuis le côté droit sur la figure 3A.
Le troisième mode de réalisation est différent du second mode de réalisation en ce que la partie de noyau arrière 603 est remplacée par un générateur de champ du type à aimants 2b sous la forme d'un cylindre constitué par des aimants agencés suivant le réseau de Halbach. Le générateur de champ du type à aimants 2b est fixé à une partie annulaire 608 similaire à la partie annulaire 606 expliquée dans le second mode de réalisation.
Comme le générateur de champ du type à aimants 2b se voit appliquer une force centrifuge, le générateur de champ du type à aimants 2b est recouvert d'un élément de couronne réalisé en un matériau non magnétique ou magnétiquement saturé aux fins d'une protection mécanique. Des ailettes rayonnantes similaires aux ailettes rayonnantes 201 expliquées dans le premier mode de réalisation sont disposées dans la surface intérieure de la partie annulaire 608. La référence 2a sur la figure 3A et la figure 3B désigne un générateur de champ du type à aimants cylindrique ayant une structure similaire à celle du générateur 11 2881290 de champ du type à aimants 3 constitué d'aimants agencés suivant le réseau de Halbach. Avec le troisième mode de réalisation, il est possible d'augmenter l'intensité du champ, du fait que la force magnétomotrice est générée à la fois au niveau des côtés intérieur et extérieur de l'armature 6.
La partie dentée 604 est réalisée en feuilletant des tôles d'acier magnétique présentant des propriétés magnéto-anisotropes telles qu'elle présente un axe de magnétisation aisée le long de la direction radiale, en permettant ainsi au flux magnétique de circuler dans la direction radiale. Le troisième mode de réalisation offre les avantages d'une faible perte de noyau dans l'armature 6, d'une densité de flux magnétique élevée, et d'une faible perte de cuivre du fait de l'augmentation de la largeur circonférentielle des encoches qui résulte de la réduction de la largeur circonférentielle des parties dentées 604. Ceci permet que le moteur incorporé dans la roue ait une taille encore plus petite, une puissance de sortie encore plus élevée, et une masse inertielle encore plus petite, afin de réduire ainsi davantage la masse non suspendue.
Ensuite, le fonctionnement de la roue électrique comprenant l'un des moteurs incorporés dans une roue décrits ci-dessus est expliqué.
La figure 4 est un schéma présentant la roue électrique observée depuis un côté intérieur d'un véhicule. Sur cette figure, un dispositif de frein est omis de l'illustration.
La référence numérique 100 désigne un pneu, la référence numérique 200 désigne une roue, la référence numérique 600 désigne une roue dentée entraînée, fixée à un tambour de frein en même temps qu'à la roue 200, et la référence 610 désigne un moyeu de fixation de la roue dentée 600. La roue électrique comporte deux moteurs incorporés dans la roue désignés par la référence numérique 700, dont chacun est muni d'une roue dentée d'entraînement 710 au niveau de son arbre rotatif. La roue électrique peut être munie de deux ou trois moteurs incorporés dans la roue. La référence numérique 900 désigne une courroie dentée destinée à transmettre une puissance générée par les moteurs incorporés dans la roue 700 à la roue dentée entraînée 600, la référence numérique 1000 désigne un dispositif de convertisseurs comprenant deux ensembles de convertisseurs triphasés destinés à entraîner les deux moteurs incorporés dans 2881290 12 la roue 700 individuellement, la référence numérique 1100 désigne deux ensembles de câbles triphasés destinés à relier électriquement le dispositif de convertisseur 1000 aux moteurs incorporés dans la roue 700.
La roue 200, la roue dentée entraînée 600 et le tambour de freins sont supportés avec possibilité de rotation par un boîtier d'essieu logé dans la roue 200, le boîtier d'essieu étant fixé à un bras arrière par l'intermédiaire d'un couvercle de support intercalé (non représenté). Le bras arrière est suspendu à une partie inférieure de la caisse du véhicule. L'armature 6 du moteur incorporé dans la roue est fixée au bras arrière par l'intermédiaire du couvercle de support intercalé. Le rotor du moteur incorporé dans la roue et un dispositif de transmission de couple sont pratiquement enfermés par le couvercle de support intercalé et la roue 200.
Les deux moteurs incorporés dans la roue 700, qui sont réalisés sous forme de la même machine synchrone triphasée du type à rotor à aimants, tournent dans le même sens et à la même vitesse de rotation pour entraîner les roues dentées entraînées 600 dans le même sens par l'intermédiaire de la courroie dentée 900, pour entraîner ainsi la roue 200.
La figure 5 est un schéma représentant de manière simplifiée un système d'entraînement d'un véhicule ayant les roues électriques de l'invention. Sur cette figure, la référence numérique 120 désigne un contrôleur destiné à commander le dispositif de convertisseur 1000 inclus dans celui- ci, la référence numérique 130 désigne une batterie de véhicule fournissant aux moteurs incorporés dans les roues 700 l'alimentation électrique par l'intermédiaire du dispositif de convertisseur 1000, la référence numérique 140 désigne un moteur à combustion interne (moteur du véhicule), la référence numérique 150 désigne un générateur entraîné par le moteur 140 par l'intermédiaire d'une courroie 160 pour générer une puissance électrique qui est accumulée dans la batterie 130. Le contrôleur 120 sélectionne l'un d'un mode entraîné électriquement et d'un mode de génération de puissance (mode de freinage régénératif) en fonction d'un état de roulement du véhicule. Dans le mode entraîné électriquement, les moteurs incorporés dans les roues 700 sont alimentés en puissance électrique depuis le générateur 150 et la batterie 130 par 13 2881290l'intermédiaire du dispositif de convertisseur 1000. Dans le mode de génération de puissance, la puissance électrique générée par les moteurs incorporés dans les roues 700 est accumulée dans la batterie 130 ou bien est utilisée pour entraîner le générateur 150. Le contrôleur 120 commande également le générateur 150 selon le mode entraîné électriquement et le mode de génération de puissance qui est sélectionné. Chacune des roues avant est entraînée par le moteur 140 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission de couple (non représenté), alors que chacune des roues arrière est entraînée par les deux moteurs incorporés dans les roues 700.
Les modes de réalisation préférés expliqués ci-dessus sont des exemples de l'invention de la présente demande qui est décrite seulement par les revendications annexées ci-dessous. On doit comprendre que des modifications des modes de réalisation préférés peuvent être apportées telles qu'elles viendraient à l'esprit de l'homme de l'art.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1. Roue électrique comprenant: une roue supportée avec possibilité de rotation par un 5 système de suspension de roues d'un véhicule, et un moteur incorporé dans la roue, dont au moins une partie de celui-ci est logée dans ladite roue, pour entraîner ladite roue, ledit moteur incorporé dans la roue comprenant: un stator relié audit système de suspension de roues, et comprenant un noyau d'armature comportant des encoches ayant des parties dentées formées dans celles-ci, à un pas prédéterminé dans une direction circonférentielle par rapport à l'axe de rotation dudit moteur incorporé dans la roue, et des bobines d'armatures montées dans lesdites encoches, et un rotor relié à un système de transmission de couple afin de transmettre un couple entre ledit moteur incorporé dans la roue et ladite roue, et comprenant un générateur de champ tourné vers une surface extérieure dudit stator de l'autre côté d'un entrefer électrique, où ledit générateur de champ comprend des aimants à pôles magnétisés dans une direction radiale par rapport audit axe de rotation, deux desdits aimants à pôles adjacents parmi lesdits aimants à pôles ayant des sens opposés de magnétisation de sorte que la polarité des aimants dudit générateur de champ alterne à un pas de pôles prédéterminé le long de ladite direction circonférentielle, des aimants de culasses magnétisés dans ladite direction circonférentielle, dont chacun est placé entre deux aimants à pôles adjacents correspondants parmi lesdits aimants à pôles pour renforcer le champ magnétique formé par lesdits aimants à pôles, et un élément de support de générateur de champ sur lequel ledit générateur de champ est fixé, ledit élément de support de générateur de champ étant fixé à un arbre rotatif qui est supporté avec possibilité de rotation par ledit système de suspension de roues.
2. Roue électrique selon la revendication 1, dans laquelle chacun desdits aimants à pôles présente un axe de magnétisation aisée le long de ladite direction radiale, et chacun desdits aimants de culasse présente un axe de magnétisation aisée le long de ladite direction circonférentielle.
3. Roue électrique selon la revendication 1, dans laquelle chacune desdites bobines d'armature est formée par un segment conducteur en forme de U comportant deux parties de branches, une distance entre lesdites deux parties de branches étant égale audit pas de pôles prédéterminé, une pluralité desdites deux parties de branches desdites bobines d'armature étant reliées les unes aux autres au niveau d'un côté de l'une des surfaces d'extrémités dudit noyau d'armature par rapport audit axe de rotation de manière à former un enroulement triphasé.
4. Roue électrique selon la revendication 1, dans laquelle ledit rotor comprend une partie de noyau arrière servant de culasse dudit noyau d'armature, ladite partie de noyau arrière étant fixée audit élément de support de générateur de champ et étant tournée vers lesdites parties dentées de l'autre côté d'un second entrefer électrique.
5. Roue électrique selon la revendication 1, dans laquelle ledit rotor comprend en outre un second générateur de champ fixé sur ledit élément de support de générateur de champ, et faisant face aux extrémités radialement intérieures desdites parties dentées de l'autre côté d'un second entrefer électrique, ledit second générateur de champ comprend des seconds aimants de pôles magnétisés dans ladite direction radiale, deux aimants à pôles adjacents parmi lesdits seconds éléments de pôles ayant des sens opposés de magnétisation de sorte que la polarité magnétique dudit second générateur de champ alterne audit pas de pôles prédéterminé le long de ladite direction circonférentielle, et des seconds aimants de culasses magnétisés dans ladite direction circonférentielle, dont chacun est placé entre deux aimants à pôles adjacents correspondants parmi lesdits seconds aimants à pôles pour renforcer le champ magnétique formé par lesdits aimants à pôles.
6. Roue électrique selon la revendication 5, dans laquelle chacun desdits seconds aimants à pôles présente un axe de 40 magnétisation aisée le long de ladite direction radiale, et chacun desdits seconds aimants de culasses présente un axe de magnétisation aisée le long de ladite direction circonférentielle.
7. Roue électrique selon la revendication 5, dans laquelle chacune desdites parties dentées est réalisée en tôles d'acier magnétiques feuilletées dans ladite direction radiale, chacune desdites tôles d'acier magnétiques ayant un axe de magnétisation aisée le long de ladite direction circonférentielle.
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