FR2952335A1

FR2952335A1 - Mechanical energy storage device for e.g. four wheeled hybrid vehicle, has friction roller applied alternately on inner/outer drum in first version, and pressure roller applied on face of single drum in second version

Info

Publication number: FR2952335A1
Application number: FR0957939A
Authority: FR
Inventors: Ardeshir Golgolab
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-13
Anticipated expiration: 2029-11-10
Also published as: FR2952335B1

Abstract

The device (1) has a drive shaft, in first version, comprising a friction roller (8) located radially between inner and outer drums (2, 4) arranged along a common axis. The drive shaft, in second version, is connected to inner and outer pressure rollers located radially on both sides of a single drum. The friction roller or the pressure rollers oscillates radially along a small course to apply the friction roller alternately on one of the inner and outer drums in the first version or to apply one of the pressure rollers on a face of the single drum in the second version. The drive shaft is rotated in a direction or another direction for tensioning/untensioning a spring e.g. torsion bar spring (6), to store/reproduce mechanical energy. The drums are rotatably connected to a wheel of a vehicle.

Description

DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ENERGIE POUR UN VEHICULE ENERGY STORAGE DEVICE FOR A VEHICLE

La présente invention concerne un dispositif de stockage d'énergie, en particulier pour un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de ce dispositif. Les véhicules hybrides peuvent comporter une machine électrique reliée à des accumulateurs électriques, pouvant travailler en générateur pour récupérer l'énergie cinétique du véhicule et charger ces accumulateurs électriques, ou travailler en moteur pour délivrer une puissance mécanique aux roues motrices du véhicule en prélevant de l'énergie dans ces accumulateurs. Cette utilisation de moyens de stockage d'énergie permet d'optimiser le fonctionnement du moteur thermique, et de réduire sa consommation ainsi que les émissions polluantes. The present invention relates to an energy storage device, in particular for a motor vehicle, and a motor vehicle equipped with this device. Hybrid vehicles may comprise an electric machine connected to electric accumulators, able to work as a generator to recover the kinetic energy of the vehicle and charge these electric accumulators, or work as a motor to deliver mechanical power to the drive wheels of the vehicle by taking power from the vehicle. energy in these accumulators. This use of energy storage means makes it possible to optimize the operation of the heat engine, and to reduce its consumption as well as the polluting emissions.

Un problème qui se pose pour ces véhicules hybrides utilisant l'énergie électrique, est que l'installation électrique comprenant notamment la machine électrique, les accumulateurs électriques et l'électronique de contrôle, représente un poids et un volume important, ainsi que des coûts élevés. Un autre type de moyen de stockage d'énergie présenté notamment dans le document WO-A1-9842550, comporte un ressort spiral de stockage d'énergie, qui peut être relié à une roue du véhicule pour être enroulé et tendu lors d'un ralentissement du véhicule. Par cette contrainte d'enroulement du ressort spiral, on stocke une énergie mécanique. Lors d'une accélération suivante du véhicule, un inverseur comprenant un train planétaire et une roue libre, permet d'inverser le sens du mouvement du ressort spiral. Le ressort spiral en se détendant, va à son tour entraîner la roue du véhicule dans le sens de la marche, pour lui restituer une énergie mécanique en accélérant ce véhicule. Le dispositif de récupération d'énergie de ce véhicule comporte un inverseur du sens du mouvement relativement complexe et onéreux. De plus en utilisant les différents pignons du train planétaire pour transmettre l'énergie dans au moins une des deux phases de freinage ou d'accélération, on a des pertes de rendement. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter une solution simple et efficace à la réalisation d'un moyen de récupération et de restitution d'énergie. Elle propose à cet effet un dispositif de stockage d'énergie pour un véhicule, comprenant un ressort qui est tendu ou détendu par la rotation d'un arbre d'entraînement dans un sens ou dans l'autre, pour stocker de l'énergie ou la restituer, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement comporte dans une première version un galet de friction situé radialement entre deux tambours disposés suivant un axe commun, cet arbre d'entraînement étant dans une deuxième version relié à deux galets de friction situés radialement de part et d'autre d'un même tambour, le ou les tambours étant liés en rotation à au moins une roue du véhicule, le ou les galets pouvant osciller sensiblement radialement suivant une petite course pour dans la première version, appliquer le galet alternativement sur l'un ou l'autre des deux tambours, ou dans la deuxième version appliquer l'un ou l'autre des galets sur l'une des faces du tambour unique. Un avantage de ce dispositif de stockage d'énergie, est que l'on peut en contrôlant une petite course radiale des galets par un actionneur simple et économique, à partir d'une rotation de la roue du véhicule dans un même sens de marche, obtenir facilement deux sens de rotation de l'arbre d'entraînement du ressort pour une récupération ou une restitution de l'énergie. A problem that arises for these hybrid vehicles using electrical energy, is that the electrical installation including the electrical machine, the electric accumulators and control electronics, represents a weight and a large volume, as well as high costs . Another type of energy storage means presented in particular in document WO-A1-9842550, comprises a spiral energy storage spring, which can be connected to a wheel of the vehicle to be wound up and stretched during a slowdown. of the vehicle. By this winding stress of the spiral spring, a mechanical energy is stored. During a subsequent acceleration of the vehicle, an inverter comprising a planetary gear and a freewheel, reverses the direction of movement of the spiral spring. The spring spiral relaxing, will in turn drive the wheel of the vehicle in the direction of travel, to restore mechanical energy by accelerating the vehicle. The energy recovery device of this vehicle has a relatively complex and expensive movement direction reverser. Moreover by using the different gears of the planetary gear to transmit the energy in at least one of the two phases of braking or acceleration, there are yield losses. The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art, and to provide a simple and effective solution to the realization of a means of recovery and energy restoration. It proposes for this purpose an energy storage device for a vehicle, comprising a spring which is stretched or expanded by the rotation of a drive shaft in one direction or the other, for storing energy or restoring it, characterized in that the drive shaft comprises in a first version a friction roller located radially between two drums disposed along a common axis, this drive shaft being in a second version connected to two friction rollers located radially on either side of the same drum, the drum or drums being rotatably connected to at least one wheel of the vehicle, the roller or rollers being able to oscillate substantially radially in a small stroke for in the first version, applying the roller alternately on one or other of the two drums, or in the second version apply one or the other of the rollers on one of the faces of the single drum. An advantage of this energy storage device is that it is possible by controlling a small radial stroke of the rollers by a simple and economical actuator, from a rotation of the vehicle wheel in the same direction of travel, easily obtain two directions of rotation of the spring drive shaft for recovery or recovery of energy.

Le dispositif de stockage d'énergie selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement le dispositif de stockage d'énergie étant au repos, la petite course des galets est maintenue par un moyen de maintien dans une position intermédiaire de point mort où ces galets sont libres. The energy storage device according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with each other. Advantageously, the energy storage device is at rest, the small race of the rollers is maintained by a holding means in an intermediate position of dead point where these rollers are free.

Avantageusement, un levier pivotant de commande guide les galets dans leur petite course radiale. Avantageusement, le dispositif de stockage d'énergie comporte un moyen de blocage de l'arbre d'entraînement du ressort, ce blocage étant activé automatiquement dans la position intermédiaire de point mort. Selon un mode de réalisation, la petite course des galets est actionnée dans un sens ou dans l'autre par un électro-aimant. Selon une disposition particulière de l'invention, le ressort comprend au moins une barre de torsion. Advantageously, a pivoting control lever guides the rollers in their small radial stroke. Advantageously, the energy storage device comprises a means for locking the spring drive shaft, this locking being automatically activated in the intermediate neutral position. According to one embodiment, the small stroke of the rollers is actuated in one direction or the other by an electromagnet. According to a particular embodiment of the invention, the spring comprises at least one torsion bar.

La barre de torsion peut être reliée aux galets de pression par un dispositif de renvoi d'angle. Avantageusement, le dispositif de stockage d'énergie comporte un moyen d'évaluation du niveau d'accumulation d'énergie dans le ressort. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant une motorisation principale, et un dispositif de stockage d'énergie comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en perspective un dispositif de stockage d'énergie suivant l'invention, comportant une barre de torsion ; - la figure 2 présente en coupe radiale une vue de détail du levier de commande de ce dispositif de stockage d'énergie ; - la figure 3 présente l'intégration de ce dispositif de stockage d'énergie dans un train arrière de véhicule ; - la figure 4 présente une variante de ce dispositif de stockage d'énergie, comprenant un renvoi d'angle pour la barre de torsion ; et - la figure 5 présente en coupe radiale, une autre version de ce dispositif de stockage d'énergie. The torsion bar can be connected to the pressure rollers by a deflection device. Advantageously, the energy storage device comprises means for evaluating the level of energy accumulation in the spring. The invention also relates to a motor vehicle comprising a main motor, and an energy storage device comprising any one of the preceding features. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. energy storage according to the invention, comprising a torsion bar; - Figure 2 shows in radial section a detail view of the control lever of the energy storage device; - Figure 3 shows the integration of this energy storage device in a vehicle rear axle; - Figure 4 shows a variant of this energy storage device, comprising a bevel gear for the torsion bar; and - Figure 5 shows in radial section, another version of this energy storage device.

Les figures 1 et 2 présentent un dispositif de stockage d'énergie 1, comprenant un tambour intérieur 2 inséré dans un tambour extérieur 4 suivant un axe commun, ces tambours comportant chacun une surface cylindrique lisse de même longueur axiale, qui sont en regard l'une de l'autre. Les tambours 2, 4 sont liés en rotation à au moins une roue d'un véhicule automobile, par une liaison non représentée. FIGS. 1 and 2 show an energy storage device 1, comprising an inner drum 2 inserted into an outer drum 4 along a common axis, these drums each having a smooth cylindrical surface of the same axial length, which are opposite the one of the other. The drums 2, 4 are connected in rotation to at least one wheel of a motor vehicle, by a connection not shown.

Un arbre de torsion 6 disposé parallèlement à l'axe des tambours 2, 4, comporte une extrémité éloignée des tambours qui est fixée à une partie fixe 22 comme la caisse du véhicule automobile, ou un élément du train arrière. L'autre extrémité de l'arbre de torsion 6 comporte un galet de friction 8 disposé radialement entre les deux tambours 2, 4, au repos un petit jeu étant interposé entre ce galet et chaque tambour. L'arbre de torsion 6 forme un ressort qui subit une torsion en appliquant un couple suivant son axe pour emmagasiner une énergie mécanique, et la restituer ensuite par une détente de ce ressort. En variante on peut suivant différents moyens connus, disposer plusieurs arbres de torsion en série ou en parallèle pour emmagasiner plus d'énergie en obtenant un angle de rotation plus important, ou un couple plus important. Un levier de commande 10 allongé suivant une direction sensiblement tangentielle aux tambours 2, 4, comporte à une de ses extrémités un pivot 12 disposé parallèlement à l'arbre de torsion 6. Le levier de commande 10 comporte dans sa partie centrale un palier qui guide en rotation l'arbre de torsion 6, à proximité de son galet de friction 8. Le levier de commande 10 peut osciller autour de son pivot 12 sous l'effet d'un actionneur 18, 20, appliquant une certaine force pour alternativement presser le galet de friction 8 sur la surface cylindrique de l'un ou l'autre des tambours 2, 4. Le levier de commande 10 comporte de plus un coulisseau 30 pouvant coulisser le long de ce levier. Le levier de commande 10 comprend un ressort 34 qui presse en permanence le coulisseau 30 vers le côté opposé au pivot 12, pour pousser un doigt d'extrémité 14 de ce coulisseau sur un profil de came 16. A torsion shaft 6 disposed parallel to the axis of the drums 2, 4, has a far end of the drums which is fixed to a fixed part 22 as the body of the motor vehicle, or a rear end element. The other end of the torsion shaft 6 comprises a friction roller 8 arranged radially between the two drums 2, 4, at rest a small clearance being interposed between the roller and each drum. The torsion shaft 6 forms a spring which undergoes a torsion by applying a torque along its axis to store a mechanical energy, and then restore it by a relaxation of this spring. Alternatively, according to various known means, have several torsion shafts in series or in parallel to store more energy by obtaining a greater angle of rotation, or a larger torque. An elongated control lever 10 in a direction substantially tangential to the drums 2, 4 comprises at one of its ends a pivot 12 arranged parallel to the torsion shaft 6. The control lever 10 comprises in its central part a bearing which guides in rotation the torsion shaft 6, close to its friction roller 8. The control lever 10 can oscillate about its pivot 12 under the effect of an actuator 18, 20, applying a certain force to alternately press the friction roller 8 on the cylindrical surface of one or other of the drums 2, 4. The control lever 10 further comprises a slider 30 slidable along the lever. The control lever 10 comprises a spring 34 which continuously presses the slider 30 towards the opposite side of the pivot 12, to push an end finger 14 of this slider on a cam profile 16.

Le profil de came 16 comporte un creux dans lequel vient glisser et se caler le doigt d'extrémité 14, pour maintenir le pivotement du levier de commande 10 sensiblement bloqué dans une position intermédiaire de point mort, où le galet de pression 8 se trouve libre, sans appui sur les tambours 2, 4. De plus le levier de commande 10 peut comporter un ressort comme une lame élastique, qui au repos ramène ce levier dans la position intermédiaire de point mort. Le coulisseau 30 comporte de plus un ergot de blocage 32, qui est maintenu pressé par le ressort 34 sur une roue dentée 36 portée par la barre de torsion 6, quand le doigt d'extrémité 14 est sorti, étant calé dans le creux du profil de came 16. L'ergot de blocage 32 permet d'empêcher la rotation de la barre de torsion 6, quand il est engagé dans la roue dentée 36. L'actionneur comprend deux électro-aimants supérieur 18 et inférieur 20, disposés au dessus et en dessous de l'extrémité libre du levier de commande 10 pour alternativement l'attirer vers le haut ou vers le bas. Le fonctionnement du dispositif de stockage d'énergie est le suivant. Au repos les électro-aimants 18, 20 ne sont pas alimentés, et le doigt d'extrémité 14 pressé par le ressort 34, est calé dans le creux du profil de came 16. L'ergot de blocage 32 porté par le coulisseau 30 est aussi sorti, il est en appui sur la roue dentée 36 et empêche la rotation de la barre de torsion 6. Si la barre de torsion 6 comporte un angle de torsion représentant une énergie stockée, elle reste bloquée par l'ergot de blocage 32 et ne pouvant se détendre, conserve cette énergie. Quand un électro-aimant 18, 20 est activé, il attire le levier de commande 10 pour presser le galet de friction 8 sur l'une ou l'autre des surfaces cylindriques des tambours 2, 4. Simultanément le pivotement du levier de commande 10 repousse le doigt d'extrémité 14 qui glisse sur son profil de came 16, le coulisseau 30 recule et l'ergot de blocage 32 se dégage de la roue dentée 36. The cam profile 16 comprises a hollow in which the end finger 14 slides and is wedged to maintain the pivoting of the control lever 10 substantially blocked in an intermediate neutral position, where the pressure roller 8 is free. , Without support on the drums 2, 4. In addition the control lever 10 may comprise a spring such as an elastic blade, which at rest brings the lever in the intermediate position of neutral. The slide 30 further comprises a locking pin 32, which is held pressed by the spring 34 on a toothed wheel 36 carried by the torsion bar 6, when the end finger 14 is out, being wedged in the hollow of the profile 16. The locking pin 32 makes it possible to prevent rotation of the torsion bar 6, when it is engaged in the toothed wheel 36. The actuator comprises two upper and lower electromagnets 18 and 18 arranged above and below the free end of the control lever 10 to alternately pull it up or down. The operation of the energy storage device is as follows. At rest the electromagnets 18, 20 are not powered, and the end finger 14 pressed by the spring 34, is wedged in the hollow of the cam profile 16. The locking pin 32 carried by the slide 30 is also extended, it bears on the toothed wheel 36 and prevents the rotation of the torsion bar 6. If the torsion bar 6 has a torsion angle representing a stored energy, it remains blocked by the locking pin 32 and unable to relax, keeps this energy. When an electromagnet 18, 20 is activated, it attracts the control lever 10 to press the friction roller 8 on one or other of the cylindrical surfaces of the drums 2, 4. Simultaneously the pivoting of the control lever 10 pushes the end finger 14 which slides on its cam profile 16, the slide 30 moves back and the locking pin 32 disengages from the toothed wheel 36.

On a alors une liaison entre la roue du véhicule liée aux tambours 2, 4, et la barre de torsion 6 par le frottement du galet de friction 8 sur l'un des tambours. Si l'électro-aimant supérieur 18 est alimenté, le galet de friction 8 est en appui sur le tambour extérieur 4, l'arbre de torsion 6 et ce tambour tournent dans le même sens. Au contraire si l'électro-aimant inférieur 20 est alimenté, le galet de friction 8 est en appui sur le tambour intérieur 2, l'arbre de torsion 6 et ce tambour tournent dans un sens opposé. On réalise ainsi avec un actionneur simple et économique, comprenant deux électro-aimants 18, 20 délivrant une faible course, une liaison dans un sens ou dans l'autre ainsi qu'un point mort, entre une roue du véhicule et la barre de torsion 6. On notera que la liaison comporte deux rapports de démultiplication différents, liés aux deux diamètres des tambours 2, 4. En variante, on peut utiliser d'autres technologies d'actionneurs, comportant notamment une énergie pneumatique, électrique ou hydraulique. L'utilisation du dispositif de stockage d'énergie pour un véhicule comportant une motorisation principale, est la suivante. Le conducteur du véhicule demandant un freinage, une unité de contrôle gérant ce dispositif se stockage d'énergie, commande l'actionneur 18, 20 pour entraîner à partir d'une roue du véhicule et d'un tambour 2, 4, la barre de torsion 6 dans un sens. La rotation de la barre de torsion 6 emmagasine de l'énergie, en freinant le véhicule. En complément si nécessaire, l'unité de contrôle gère les freins des roues du véhicule pour ajouter un couple de freinage en fonction de la demande du conducteur. Ce freinage complémentaire s'adapte pour compléter la force de freinage en fonction du couple de réaction donné par la barre de torsion 6, qui va en croissant avec son angle de torsion, et donc avec le niveau d'énergie accumulé par cette barre. A l'arrêt du véhicule, l'unité de contrôle relâche l'actionneur 18, 20 qui passe au point mort, et bloque par la roue dentée 36 la rotation de la barre de torsion 6. L'énergie accumulée est conservée dans la barre de torsion 6. There is then a connection between the wheel of the vehicle linked to the drums 2, 4, and the torsion bar 6 by the friction of the friction roller 8 on one of the drums. If the upper electromagnet 18 is energized, the friction roller 8 bears on the outer drum 4, the torsion shaft 6 and this drum rotate in the same direction. On the contrary, if the lower electromagnet 20 is energized, the friction roller 8 bears on the inner drum 2, the torsion shaft 6 and this drum rotate in an opposite direction. This is achieved with a simple and economical actuator, comprising two electromagnets 18, 20 delivering a short stroke, a link in one direction or the other and a dead point between a wheel of the vehicle and the torsion bar 6. Note that the link has two different gear ratios, related to the two diameters of the drums 2, 4. Alternatively, one can use other actuator technologies, including pneumatic, electrical or hydraulic energy. The use of the energy storage device for a vehicle comprising a main engine, is as follows. The driver of the vehicle requesting braking, a control unit managing this device stores energy, controls the actuator 18, 20 to drive from a wheel of the vehicle and a drum 2, 4, the bar of twist 6 in one direction. The rotation of the torsion bar 6 stores energy, braking the vehicle. In addition if necessary, the control unit manages the brakes of the vehicle wheels to add a braking torque according to the driver's request. This complementary braking adapts to complete the braking force as a function of the reaction torque given by the torsion bar 6, which increases with its torsion angle, and therefore with the energy level accumulated by this bar. On stopping the vehicle, the control unit releases the actuator 18, 20 which passes into neutral, and blocks by the toothed wheel 36 the rotation of the torsion bar 6. The accumulated energy is stored in the bar torsion 6.

Au redémarrage suivant du véhicule, ou pour une autre accélération si nécessaire, l'unité de contrôle commande l'actionneur 18, 20 pour entraîner dans l'autre sens avec l'autre tambour 2, 4, à partir de la barre de torsion 6, la roue du véhicule. La détente de la barre de torsion 6 restitue de l'énergie en accélérant le véhicule. Comme pour le freinage, l'unité de contrôle du dispositif de stockage d'énergie communique avec l'unité de contrôle de la motorisation du véhicule, pour diminuer le couple délivré par cette motorisation en fonction de celui fourni par le moyen de stockage d'énergie, afin d'obtenir le couple d'entraînement total correspondant à celui demandé par le conducteur. En complément, le dispositif de stockage d'énergie peut comporter un moyen pour connaître son état de charge, comme par exemple un capteur de comptage des tours de la barre de torsion 6, qui donne un état du niveau de charge compris entre zéro et le maximum de charge. Il faut notamment connaître avec assez de précision le niveau de charge maximum, pour déconnecter lors d'une charge l'entraînement par la roue lorsque ce niveau maximum est atteint. L'unité de contrôle surveille en permanence la vitesse du véhicule, les demande de freinage ou d'accélération de ce véhicule, et l'état de charge du moyen de stockage d'énergie, pour optimiser le fonctionnement de la motorisation de ce véhicule qui peut être par exemple un moteur thermique ou une machine électrique, et réduire sa consommation d'énergie. Pour cela, cette unité de contrôle est en liaison avec des capteurs donnant un état du fonctionnement du véhicule, ainsi que de la demande du conducteur. At the next restart of the vehicle, or for another acceleration if necessary, the control unit controls the actuator 18, 20 to drive in the other direction with the other drum 2, 4, from the torsion bar 6 , the wheel of the vehicle. The relaxation of the torsion bar 6 restores energy by accelerating the vehicle. As for braking, the control unit of the energy storage device communicates with the control unit of the motorization of the vehicle, to reduce the torque delivered by this engine according to that provided by the storage means of the vehicle. energy, in order to obtain the total driving torque corresponding to that demanded by the driver. In addition, the energy storage device may comprise means for knowing its state of charge, such as, for example, a counting counter of the turns of the torsion bar 6, which gives a state of charge level between zero and the maximum charge. In particular, it is necessary to know with sufficient precision the maximum load level, to disconnect during a load the drive by the wheel when this maximum level is reached. The control unit constantly monitors the speed of the vehicle, the braking or acceleration demand of this vehicle, and the state of charge of the energy storage means, to optimize the operation of the engine of this vehicle which can be for example a heat engine or an electric machine, and reduce its energy consumption. For this, this control unit is connected with sensors giving a state of operation of the vehicle, as well as the driver's request.

La figure 3 présente une implantation du dispositif de stockage d'énergie 1 sur un train arrière d'un véhicule automobile, présenté partiellement, comprenant une traverse 40 reliée par deux bras de suspension longitudinaux 42 à la caisse du véhicule. Des ressorts de suspension 44 posés sur la traverse 40, supportent la caisse du véhicule. Figure 3 shows an implementation of the energy storage device 1 on a rear axle of a motor vehicle, partially shown, comprising a cross member 40 connected by two longitudinal suspension arms 42 to the vehicle body. Suspension springs 44 placed on the crosspiece 40, support the vehicle body.

Les roues arrière 46 sont reliées au train arrière par des moyeux disposés aux extrémités de la traverse 40. The rear wheels 46 are connected to the rear axle by hubs arranged at the ends of the cross member 40.

Le moyeu d'une roue arrière 46 comporte de plus les tambours du dispositif de stockage d'énergie, disposés suivant l'axe de cette roue et entraînés en rotation par la roue. En variante les axes des tambours pourraient être décalés par rapport à celui de la roue arrière, avec une démultiplication entre les deux. La barre de torsion 6 est disposée parallèlement à la traverse 40 du train arrière, son extrémité intérieure est avantageusement reliée à cette traverse formant une partie fixe 22, ce qui permet à cette partie fixe de suivre les débattements du train arrière. L'extrémité extérieure de la barre de torsion 6 guidée par le levier de commande 10, comporte le galet de friction 8 disposé entre les deux tambours 2, 4. Les tambours 2, 4, le levier de commande 10 et les actionneurs 18, 20 sont en partie intégrés dans la roue 46. De cette manière on obtient un dispositif de stockage d'énergie peu encombrant, la barre de torsion 6 disposée parallèlement à la traverse 40 et proche de celle-ci, pouvant s'étendre sur quasiment toute la largeur du véhicule sans gêner. La figure 4 présente une variante 51 de ce dispositif de stockage d'énergie, dont la barre de torsion 50 est disposée longitudinalement dans le véhicule. L'arrière de la barre de torsion 50 est fixé à la partie fixe 22 du véhicule, l'avant de cette barre comporte un pignon conique qui entraîne un second pignon conique pour former un renvoi d'angle 52, renvoyant le mouvement suivant un axe transversal. Le second pignon conique du renvoi d'angle 52, comporte sur son axe le galet de friction 8 disposé entre les deux tambours. De cette manière on peut réaliser un dispositif de stockage d'énergie 51, dont la barre de torsion 50 occupe un autre emplacement sous la caisse du véhicule. La figure 5 présente une autre version 61 du dispositif de stockage 30 d'énergie, comprenant un seul tambour 60 dont les deux surfaces cylindriques intérieure et extérieure sont lisses. The hub of a rear wheel 46 further comprises the drums of the energy storage device, arranged along the axis of this wheel and driven in rotation by the wheel. Alternatively the axes of the drums could be offset from that of the rear wheel, with a reduction between the two. The torsion bar 6 is arranged parallel to the cross member 40 of the rear axle, its inner end is advantageously connected to this cross member forming a fixed portion 22, which allows this fixed part to follow the deflections of the rear axle. The outer end of the torsion bar 6 guided by the control lever 10 comprises the friction roller 8 disposed between the two drums 2, 4. The drums 2, 4, the control lever 10 and the actuators 18, 20 are partly integrated in the wheel 46. In this way we obtain a space saving energy storage device, the torsion bar 6 disposed parallel to the cross member 40 and close to it, which can extend over almost the entire width of the vehicle without hindering. Figure 4 shows a variant 51 of this energy storage device, the torsion bar 50 is disposed longitudinally in the vehicle. The rear of the torsion bar 50 is fixed to the fixed part 22 of the vehicle, the front of this bar comprises a bevel gear which drives a second bevel gear to form an angle gear 52, returning the movement along an axis transverse. The second bevel gear of the angle gear 52 comprises on its axis the friction roller 8 disposed between the two drums. In this way it is possible to produce an energy storage device 51, the torsion bar 50 of which occupies another location under the body of the vehicle. Figure 5 shows another version 61 of the energy storage device 30, comprising a single drum 60 whose two inner and outer cylindrical surfaces are smooth.

L'arbre de torsion 62 a son extrémité disposée près du tambour 60, qui engrène avec un axe d'un galet de pression intérieur 64, et un autre axe d'un galet de pression extérieur 66. Un levier de commande pivotant 68, supporte l'extrémité de l'arbre de torsion 62 ainsi que les axes des deux galets 64, 66. The torsion shaft 62 has its end disposed near the drum 60, which meshes with an axis of an inner pressure roller 64, and another axis of an outer pressure roller 66. A pivoting control lever 68, supports the end of the torsion shaft 62 and the axes of the two rollers 64, 66.

L'unité de contrôle du dispositif de contrôle d'énergie 61, pilote par un actionneur le levier de commande 68 pour alternativement appliquer le galet de pression intérieur 64 sur l'intérieur du tambour 60, laisser les deux galets de pression libres, ou appliquer le galet de pression extérieur 66 sur l'extérieur de ce tambour. De cette manière et avec un unique tambour 60, on peut réaliser un point mort, ou un entraînement à partir de la roue du véhicule, de la barre de torsion 62 dans un sens ou dans l'autre. Comme pour les versions précédentes, le levier de commande 68 comporte aussi un moyen de blocage de la rotation de la barre de torsion 62 dans la position de point mort. The control unit of the energy control device 61, driving by an actuator the control lever 68 to alternately apply the inner pressure roller 64 on the inside of the drum 60, leave the two pressure rollers free, or apply the outer pressure roller 66 on the outside of this drum. In this way and with a single drum 60, a dead point, or a drive from the vehicle wheel, of the torsion bar 62 can be made in one direction or the other. As for the previous versions, the control lever 68 also comprises means for blocking the rotation of the torsion bar 62 in the neutral position.

D'une manière générale, le dispositif de stockage d'énergie suivant l'invention peut comporter des types de ressorts variés pour accumuler cette énergie, comprenant notamment différentes formes, ou différentes matières comme un métal ou un élastomère. On pourrait par exemple utiliser une barre ou un anneau en élastomère, qui serait entrainé en rotation suivant son axe avec une torsion comprenant un grand nombre de tours. On peut aussi utiliser un ressort spiral, un ressort à gaz, ou un ressort à couple constant. En variante, on peut disposer un unique ressort de stockage d'énergie relié à un différentiel de répartition de la puissance de la motorisation principale vers les deux roues d'un même essieu, qui peut être l'essieu avant ou arrière du véhicule. L'invention peut s'appliquer notamment pour un véhicule à deux ou à quatre roues. In general, the energy storage device according to the invention may comprise various types of springs for accumulating this energy, including in particular different shapes, or different materials such as a metal or an elastomer. One could for example use a bar or an elastomeric ring, which would be rotated along its axis with a twist comprising a large number of turns. It is also possible to use a spiral spring, a gas spring, or a constant torque spring. Alternatively, one can have a single energy storage spring connected to a power distribution differential of the main motor to the two wheels of the same axle, which can be the front or rear axle of the vehicle. The invention can be applied in particular for a vehicle with two or four wheels.

Claims

CLAIMS1 - Energy storage device for a vehicle, comprising a spring (6, 50) which is stretched or expanded by the rotation of a drive shaft in one direction or the other, to store energy or restoring it, characterized in that the drive shaft in a first version comprises a friction roller (8) located radially between two drums (2, 4) arranged along a common axis, this drive shaft being in a second version connected to two friction rollers (64, 66) located radially on either side of the same drum (60), the drum or drums being connected in rotation to at least one wheel of the vehicle (46), the or the rollers (8, 64, 66) being able to oscillate substantially radially in a small stroke for in the first version, apply the roller (8) alternately to one or the other of the two drums (2, 4), or in the second version apply one or the other of the rollers (64, 66) on one of the faces of the drum our unique (60).

2 - Energy storage device according to claim 1, characterized in that the device being at rest, the small stroke of the rollers (8, 64, 66) is held by a holding means (16), in an intermediate position dead point where these pebbles are free.

3 - Energy storage device according to claim 1 or 2, characterized in that a pivoting control lever (10, 68) guides the rollers (8, 64, 66) in their short radial stroke.

4 - Energy storage device according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises a locking means (32) of the spring drive shaft (6, 50), this blocking being activated automatically in the intermediate position of neutral.

5 - Energy storage device according to any one of the preceding claims, characterized in that the small stroke of the rollers is actuated in one direction or the other by an electromagnet (18, 20).

6 - Energy storage device according to any one of the preceding claims, characterized in that the spring comprises at least one torsion bar (6, 50).

7 - Energy storage device according to claim 6, characterized in that the torsion bar (50) is connected to the pressure rollers (8, 64, 66) by a deflection device.

8 - Energy storage device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a means for evaluating the level of energy accumulation in the spring (6, 50).

9 - Motor vehicle comprising a main motor and an energy storage device (1, 51, 61), characterized in that the energy storage device is made according to any one of the preceding claims.