FR2960930A1

FR2960930A1 - Omnidirectional spherical wheel moving device for e.g. three-wheeled electric traction vehicle, has passive peripheral casters carried by rigid structure and following movement of spherical wheel for their displacement in structure

Info

Publication number: FR2960930A1
Application number: FR1054381A
Authority: FR
Inventors: Ardeshir Golgolab
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-09

Abstract

The device has a rigid metal structure (2) integrated with a body shell of a vehicle, and including an active main caster (3) arranged in contact with an omnidirectional spherical wheel (1) having a surface. The main caster assures movement of the spherical wheel. Self-oriented passive peripheral casters (4) are carried by the structure, and follow the movement of the spherical wheel to permit displacement their displacement in the structure. The main caster is positioned at a peak point of the spherical wheel. The main caster is mounted on a rotary plate (5).

Description

DISPOSITIF DE MISE EN MOUVEMENT D'UNE ROUE SPHERIQUE OMNIDIRECTIONNELLE POUR VEHICULE. DEVICE FOR MOVING AN OMNIDIRECTIONAL SPHERIC WHEEL FOR A VEHICLE.

La présente invention concerne un dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle pour véhicule. Elle concerne également un véhicule, en particulier un véhicule automobile, à roue sphérique omnidirectionnelle, qui est équipé d'un tel dispositif. On a déjà cherché différentes solutions alternatives aux roues cylindriques avec moyeu utilisées sur les véhicules, en particulier sur les véhicules automobiles. Parmi les solutions étudiées, on connaît celles qui s'appuient sur un concept de roue sphérique, lequel concept peut permettre d'envisager une véritable rupture en terme de style du véhicule et apporter l'avantage d'un fonctionnement omnidirectionnel, c'est-à-dire permettre au véhicule d'avancer, reculer, rouler en « crabe » ou pivoter sur place de façon aisée et naturelle. A titre d'exemple, le document FR 2 695 447 décrit une roue, qui est constituée d'un corps de forme sphérique. Le corps est dépourvu de moyeu, est disposé et tourne à l'intérieur d'une enveloppe en épousant sensiblement les contours. L'enveloppe comporte, à sa partie inférieure, une ouverture permettant au corps d'entrer en contact avec sa surface d'appui et de déplacement. Le corps est maintenu à distance des parois de l'enveloppe par des billes ou galets. La mise en rotation du corps résulte de son entraînement par un galet moteur. Toutefois, ce principe de maintien du corps sphérique par des billes ou galets a pour désavantage d'entraîner un frottement important, et un risque de blocage malgré la présence d'une matière lubrifiante qui peut désavantageusement se répandre sur la roue. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle pour véhicule, qui ne présente pas les inconvénients des roues sphériques connues de l'art antérieur. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception et de réalisation simple, qui utilise des technologies de propulsion et de transmission mécanique classiques, qui soit stable, robuste, fiable et économique. C'est également un but de la présente invention de fournir un véhicule automobile à fonctionnement omnidirectionnel utilisant de tels dispositifs de mise en mouvement de roue sphérique, qui soit industriellement réalisable, en particulier dans le domaine des véhicules électriques adaptés à la mobilité urbaine. Enfin, c'est aussi un but de la présente invention de fournir un véhicule automobile avec un design, ou « style », en rupture avec les véhicules automobiles existants. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle pour véhicule, et ce nouveau dispositif comprend une structure, rigide, qui est solidaire de la caisse du véhicule, une roulette principale en contact avec la roue sphérique, qui est portée par la structure et qui assure la mise en mouvement de la roue sphérique, et au moins trois roulettes périphériques, passives, auto orientables, qui sont également portées par la structure et qui suivent le mouvement de la roue sphérique pour permettre son déplacement dans ladite structure. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, la roulette principale est positionnée au point culminant de 30 la roue sphérique. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention également, la roulette principale est montée sur une platine, et cette platine est équipée d'un premier moteur, ou « moteur de traction », qui applique un couple moteur sur 35 la roulette principale, lequel couple moteur est transmis par friction à la roue sphérique. The present invention relates to a device for moving an omnidirectional spherical wheel for a vehicle. It also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, omnidirectional spherical wheel, which is equipped with such a device. Various alternative solutions have already been sought for cylindrical wheels with hubs used on vehicles, in particular on motor vehicles. Among the solutions studied, we know those based on a concept of spherical wheel, which concept can allow to consider a real break in terms of style of the vehicle and bring the advantage of an omnidirectional operation, that is to say to allow the vehicle to move forward, backward, roll "crab" or rotate on site easily and naturally. By way of example, the document FR 2 695 447 describes a wheel, which consists of a body of spherical shape. The body is devoid of hub, is arranged and rotates inside an envelope substantially marrying the contours. The casing has, at its lower part, an opening allowing the body to come into contact with its support surface and displacement. The body is kept away from the walls of the casing by balls or rollers. The rotation of the body results from its driving by a motor roller. However, this principle of maintaining the spherical body by balls or rollers has the disadvantage of causing a significant friction, and a risk of blockage despite the presence of a lubricant that can disadvantageously spread on the wheel. The object of the present invention is to provide a device for moving an omnidirectional spherical wheel for a vehicle, which does not have the drawbacks of known spherical wheels of the prior art. Another object of the present invention is to provide such a device, which is of simple design and construction, which uses conventional propulsion and mechanical transmission technologies, which is stable, robust, reliable and economical. It is also an object of the present invention to provide an omnidirectional motor vehicle using such spherical wheel actuators, which is industrially feasible, particularly in the field of electric vehicles adapted to urban mobility. Finally, it is also an object of the present invention to provide a motor vehicle with a design, or "style", breaking with existing motor vehicles. To achieve these aims, the present invention relates to a device for moving an omnidirectional spherical vehicle wheel, and this new device comprises a rigid structure, which is integral with the vehicle body, a main wheel in contact with the spherical wheel, which is carried by the structure and which ensures the movement of the spherical wheel, and at least three peripheral, passive, self-orienting wheels, which are also carried by the structure and which follow the movement of the spherical wheel to allow its movement in said structure. According to the preferred embodiment of the invention, the main wheel is positioned at the culminating point of the spherical wheel. According to the preferred embodiment of the invention also, the main wheel is mounted on a plate, and this plate is equipped with a first motor, or "traction motor", which applies a driving torque on the main wheel, which engine torque is transmitted by friction to the spherical wheel.

De plus, la platine peut être équipée d'un second moteur, ou « moteur de direction », qui fait pivoter ladite platine de manière à orienter le sens de roulage de la roue sphérique. In addition, the plate can be equipped with a second motor, or "steering motor", which rotates said plate so as to orient the direction of travel of the spherical wheel.

La roulette principale peut également comporter un système de freinage de la roue sphérique. Selon encore le mode préféré de réalisation de l'invention, la roulette principale et les roulettes périphériques peuvent être équiréparties sur la surface de la roue sphérique. L'angle formé entre deux roulettes quelconques, principale ou périphérique, et le centre de la roue sphérique peut être, de préférence, sensiblement de 120°, de telle sorte que les roulettes assurent un maintien isostatique de la roue sphérique. De préférence, chaque roulette périphérique est montée sur une platine rotative, elle-même passive. De préférence également, l'axe de rotation de chaque roulette périphérique peut être déporté par rapport à l'axe de sa platine rotative correspondante, de telle manière que, à chaque changement de direction de rotation imposé par la roulette principale, la roulette périphérique se repositionne automatiquement pour suivre le sens de rotation imposé par la roue sphérique. The main wheel may also include a braking system of the spherical wheel. According to still the preferred embodiment of the invention, the main wheel and the peripheral wheels may be evenly distributed on the surface of the spherical wheel. The angle formed between any two wheels, main or peripheral, and the center of the spherical wheel may preferably be substantially 120 °, so that the wheels provide isostatic support of the spherical wheel. Preferably, each peripheral wheel is mounted on a rotating plate, itself passive. Also preferably, the axis of rotation of each peripheral wheel can be offset relative to the axis of its corresponding rotary plate, so that, at each change of direction of rotation imposed by the main wheel, the peripheral wheel is repositioned automatically to follow the direction of rotation imposed by the spherical wheel.

La surface de la roue sphérique peut avantageusement être recouverte d'une matière de type caoutchouc, pour un meilleur coefficient de friction et l'obtention d'un effet d'amortissement. Selon une variante de réalisation, les roulettes, ainsi que les mécanismes associés aux roulettes et la structure, peuvent être logés dans un carénage, de façon à les rendre invisible de l'extérieur. Selon une variante de réalisation également, des roulettes périphériques supplémentaires peuvent être installées en partie supérieure de la roue sphérique de façon à répartir la charge. The surface of the spherical wheel may advantageously be covered with a rubber-like material, for a better coefficient of friction and to obtain a damping effect. According to an alternative embodiment, the casters, as well as the mechanisms associated with the casters and the structure, can be housed in a fairing, so as to make them invisible from the outside. According to an alternative embodiment also, additional peripheral wheels may be installed in the upper part of the spherical wheel so as to distribute the load.

Selon une autre variante de réalisation, au moins une roulette périphérique peut être active, l'axe de ladite roulette périphérique active étant alors confondu avec l'axe de la platine rotative correspondante. According to another embodiment, at least one peripheral wheel may be active, the axis of said active peripheral wheel being then coincident with the axis of the corresponding rotary plate.

Il peut être alors prévu un moteur pour orienter avec précision la roulette périphérique active. De manière avantageuse, chaque platine peut être équipée d'un ou plusieurs ressorts de suspension, de manière à p e rmettre un léger débattement de la roulette correspondante à l'intérieur de la structure. Les moteurs mentionnés ci-dessus peuvent être des moteurs électriques. Toutefois, en variante, la platine sur laquelle est montée la roulette principale peut être équipée d'un système d'entraînement mécanique ou hydraulique dont la source motrice est extérieure au dispositif, ladite source et ledit système appliquant un couple moteur sur la roulette principale, lequel couple moteur est transmis par friction à la roue sphérique. De la même façon, la platine peut être équipée d'un autre système mécanique ou hydraulique dont la source motrice est extérieure au dispositif, ladite autre source et ledit autre système faisant pivoter la platine de manière à orienter le sens de roulage de la roue sphérique. La présente invention a également pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant au moins une roue sphérique omnidirectionnelle, lequel véhicule comprend un dispositif de mise en mouvement de ladite roue sphérique au moins qui est conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. A motor can then be provided to precisely orient the active peripheral wheel. Advantageously, each plate may be equipped with one or more suspension springs, so as to allow a slight movement of the corresponding wheel inside the structure. The motors mentioned above may be electric motors. However, in a variant, the plate on which the main wheel is mounted may be equipped with a mechanical or hydraulic drive system whose driving source is external to the device, said source and said system applying a driving torque on the main wheel, which engine torque is transmitted by friction to the spherical wheel. In the same way, the plate can be equipped with another mechanical or hydraulic system whose driving source is external to the device, said other source and said other system rotating the plate so as to orient the direction of rolling of the spherical wheel . The present invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising at least one omnidirectional spherical wheel, which vehicle comprises a device for moving at least one spherical wheel which is in accordance with that described above in its broad outlines.

Le véhicule automobile peut avantageusement être un véhicule à trois roues sphériques de ce type. Ce véhicule automobile peut être, par exemple, un véhicule électrique, adapté à la mobilité urbaine. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'exemples de réalisation, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, le principe du dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle pour véhicule, selon la présente invention, - la figure 2 représente la répartition des roulettes du dispositif de la figure 1, - la figure 3 représente, de manière schématique, les 10 mécanismes associés à la roulette principale, active, du dispositif des figures 1 et 2, - la figure 4 illustre une variante du dispositif des figures 1 à 3 selon laquelle le dispositif est enveloppé d'un carénage, et 15 - la figure 5 représente une variante de réalisation du mécanisme de direction de la roulette principale du dispositif. En référence au dessin des figures 1 à 3, on a représenté, de maniere schématique, le principe du 20 dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle selon la présente invention. La roue sphérique, désignée par la référence numérique 1, est une pièce quasiment indéformable. Sa surface est recouverte, de préférence, d'une matière de type caoutchouc 25 qui lui assure un grand coefficient de friction et un effet d'amortissement. Une structure rigide, de préférence métallique, de référence générale 2, supporte tous les éléments et mécanismes de mise en mouvement de la roue 1. Ces éléments 30 et mécanismes associés sont les suivants : - une roulette principale 3, active, positionnée au sommet de la roue sphérique 1, montée sur une platine rotative 5, la rotation de la platine s'effectuant autour de l'axe désigné X, sensiblement vertical, et étant illustrée 35 par les roulements à billes 10, - trois roulettes périphériques, passives, désignées par la même référence 4, montées, chacune, sur une platine rotative correspondante 6 par l'intermédiaire d'un porte roulette 8, la rotation de la platine s'effectuant autour d'un axe désigné 6A et étant illustrée par les roulements à billes 9, - l'axe de rotation 4A de chaque roulette périphérique 4 sur elle-même est légèrement déporté par rapport à l'axe 6A de la platine rotative, de façon à permettre à la roulette 4 de pivoter pour se positionner automatiquement dans le sens de rotation imposé par la roue sphérique 1, comme le ferait une roue de caddie de supermarché. La platine rotative 5, sur laquelle est montée la roulette principale 3, est montée sur la structure 2. Un moteur électrique de traction 7, est monté sur la platine 5 et présente un axe moteur A, solidaire de la roulette 5, pour l'entraînement en rotation de ladite roulette 5 sur elle-même, c'est-à-dire autour de l'axe A. Un système de freinage, de type à disque et étrier connu en soi, désigné par la référence 14, est également monté sur la platine 5, l'axe dudit système de freinage 14 étant également solidaire de la roulette principale 3. La platine rotative 5 sert également de support à un second moteur électrique, appelé « moteur de direction » et désigné par la référence 13. L'axe B de ce moteur 13 est équipé d'une roue dentée 11, qui coopère par engrenage avec une autre roue dentée 12 montée sur la structure 2 pour assurer l'orientation de la platine 5 par rotation autour de l'axe X. Les quatre roulettes, à savoir la roulette principale 3 et les trois roulettes périphériques 4, sont, comme illustré sur la figure 2, avantageusement équiréparties sur la surface de la roue sphérique. Ainsi, selon le mode préféré de réalisation de l'invention, l'angle formé entre deux roulettes est sensiblement égal ou voisin de 120°. De cette façon, les quatre roulettes réalisent un maintien isostatique de la roue sphérique 1. Le fonctionnement du dispositif de mise en mouvement de la roue sphérique 1 est exposé ci-après. The motor vehicle can advantageously be a vehicle with three spherical wheels of this type. This motor vehicle can be, for example, an electric vehicle, adapted to urban mobility. Other objects, advantages and features of the invention will appear in the description which follows of non-limiting examples of embodiments of the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which: FIG. 1 schematically represents the principle of the device for moving an omnidirectional spherical wheel for a vehicle, according to the present invention; FIG. 2 represents the distribution of the wheels of the device of FIG. 1; FIG. schematically the mechanisms associated with the main active wheel of the device of FIGS. 1 and 2; FIG. 4 illustrates a variant of the device of FIGS. 1 to 3 according to which the device is wrapped with a fairing, and - Figure 5 shows an alternative embodiment of the steering mechanism of the main wheel of the device. With reference to the drawing of FIGS. 1 to 3, there is shown diagrammatically the principle of the device for moving an omnidirectional spherical wheel according to the present invention. The spherical wheel, designated by the reference numeral 1, is a virtually indeformable piece. Its surface is covered, preferably, with a rubber-like material which gives it a large coefficient of friction and a damping effect. A rigid structure, preferably metal, of general reference 2, supports all the elements and mechanisms for setting wheel 1 in motion. These elements and associated mechanisms are as follows: a main wheel 3, active, positioned at the top of the spherical wheel 1, mounted on a rotating plate 5, the rotation of the plate being effected around the designated axis X, substantially vertical, and being illustrated by the ball bearings 10, - three peripheral, passive wheels, designated by the same reference 4, each mounted on a corresponding rotary plate 6 by means of a roller carrier 8, the rotation of the plate being carried out around a designated axis 6A and being illustrated by the ball bearings 9, - the axis of rotation 4A of each peripheral wheel 4 on itself is slightly offset relative to the axis 6A of the turntable, so as to allow the wheel 4 of pivots r to position itself automatically in the direction of rotation imposed by the spherical wheel 1, as would a supermarket shopping cart wheel. The rotating plate 5, on which is mounted the main wheel 3, is mounted on the structure 2. An electric traction motor 7, is mounted on the plate 5 and has a motor axis A, integral with the wheel 5, for the driving in rotation of said wheel 5 on itself, that is to say around the axis A. A braking system, disc type and caliper known per se, designated by the reference 14, is also mounted on the plate 5, the axis of said brake system 14 being also integral with the main wheel 3. The rotary plate 5 also serves as a support for a second electric motor, called "steering motor" and designated by the reference 13. L B axis of this motor 13 is equipped with a gear 11, which cooperates by gearing with another gear 12 mounted on the structure 2 to ensure the orientation of the plate 5 by rotation about the X axis. four wheels, namely the main wheel 3 and the s three peripheral wheels 4, are, as illustrated in Figure 2, advantageously equilateral parts on the surface of the spherical wheel. Thus, according to the preferred embodiment of the invention, the angle formed between two wheels is substantially equal to or close to 120 °. In this way, the four rollers perform isostatic maintenance of the spherical wheel 1. The operation of the device for moving the spherical wheel 1 is explained below.

Le couple moteur fourni par le moteur de traction 7 est appliqué à la roulette principale 3, par laquelle transite toute la charge portée par la roue sphérique 1, et ce couple moteur est transmis par friction à la roue sphérique 1. L'orientation de la roulette principale 3 détermine le sens de roulage. Cette orientation est réalisée par le moyen du moteur de direction 13, qui fait pivoter la platine 5 autour de son axe X sensiblement vertical, par l'intermédiaire des roues dentées 11 et 12 mentionnées précédemment. Une rotation de 90 ° de la platine 5 change la direction de roulement de 90° également sans que la roue sphérique ait subi un pivotement. Une rotation de 180° de la platine 5 correspond à une marche arrière. The engine torque supplied by the traction motor 7 is applied to the main wheel 3, through which the entire load carried by the spherical wheel 1 passes, and this driving torque is transmitted by friction to the spherical wheel 1. The orientation of the main wheel 3 determines the direction of travel. This orientation is achieved by means of the steering motor 13, which pivots the plate 5 about its substantially vertical axis X, by means of the toothed wheels 11 and 12 mentioned above. A 90 ° rotation of the plate 5 changes the rolling direction by 90 ° also without the spherical wheel being pivoted. A 180 ° rotation of the plate 5 corresponds to a reverse.

La rotation de la roue sphérique 1 peut également être freinée par le moyen du système de freinage 14 décrit précédemment. Comme illustré schématiquement sur le dessin de la figure 4, les roulettes, principale et périphériques, et les mécanismes associés, tels que les platines, les moteurs et les transmissions mécaniques, peuvent avantageusement être logés dans un carénage, désigné par la référence numérique 20, qui a pour fonction de les protéger et de les rendre invisibles de l'extérieur. The rotation of the spherical wheel 1 can also be braked by means of the braking system 14 described above. As illustrated schematically in the drawing of FIG. 4, the casters, main and peripheral, and the associated mechanisms, such as plates, motors and mechanical transmissions, can advantageously be housed in a fairing, designated by the numeral 20, whose function is to protect them and make them invisible from the outside.

Il importe de noter que, selon une variante de réalisation de la présente invention, le nombre de roulettes périphériques 4, passives, peut être supérieur à 3. En particulier, des roulettes supplémentaires peuvent être installées en partie supérieure de la roue sphérique 1 pour répartir la charge. En variante également, l'angle entre deux roulettes quelconques, principale ou périphérique, peut être différent de 120°. En variante également, une ou plusieurs roulettes périphériques peuvent être actives. Dans cette variante, l'axe de la roulette périphérique est confondu avec l'axe de sa platine correspondante et un moteur électrique, monté sur la platine, permet l'orientation avec précision de la roulette périphérique active. Pour donner une certaine flexibilité au dispositif, les différentes platines, 5 et 6, peuvent avantageusement être équipées de ressorts de suspension (non représentés), qui permettent un léger débattement de la roulette principale et des roulettes périphériques à l'intérieur de la structure rigide 2. Comme représenté sur le dessin de la figure 5, le moteur de direction 13 peut, en variante, être installé sur la structure 2 et non plus sur la platine 5. Dans cette variante, les engrenages 11 et 12 sont disposés de manière adaptée pour transmettre le couple du moteur 13 à la platine 5 et orienter la roulette principale 3. It should be noted that, according to an alternative embodiment of the present invention, the number of peripheral rollers 4, passive, may be greater than 3. In particular, additional rollers may be installed in the upper part of the spherical wheel 1 to distribute load. Alternatively also, the angle between any two wheels, main or peripheral, may be different from 120 °. Alternatively also, one or more peripheral wheels may be active. In this variant, the axis of the peripheral wheel is coincident with the axis of its corresponding plate and an electric motor, mounted on the plate, allows the precise orientation of the active peripheral wheel. To give a certain flexibility to the device, the various plates, 5 and 6, can advantageously be equipped with suspension springs (not shown), which allow a slight movement of the main wheel and the peripheral wheels inside the rigid structure 2. As shown in the drawing of Figure 5, the steering motor 13 may, alternatively, be installed on the structure 2 and not on the plate 5. In this variant, the gears 11 and 12 are arranged in a suitable manner to transmit the torque of the motor 13 to the plate 5 and to orient the main wheel 3.

Selon une autre variante également, les moteurs électriques, de traction 7 et de direction 13, peuvent être remplacés par d'autres systèmes. Ainsi, le moteur de traction 7 peut être remplacé, par exemple, par un système d'entraînement mécanique ou hydraulique dont la source motrice est extérieure au dispositif, ladite source et ledit système appliquant un couple moteur sur la roulette principale 3, lequel couple moteur est transmis par friction à la roue sphérique 1. De la même façon, le moteur de direction 13 peut être remplacé, par exemple, par un autre système d'entraînement mécanique ou hydraulique dont la source motrice est extérieure au dispositif, ladite source et ledit système faisant pivoter la platine 5 de manière à orienter le sens de roulage de la roue sphérique 1. Le dispositif de mise en mouvement d'une roue sphérique omnidirectionnelle décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - il constitue une alternative à la roue cylindrique, - il permet une rupture en terme de style avec les véhicules classiques à roues cylindriques, - il permet des mouvements sur les 360° du plan sol, - il permet de réaliser un véhicule automobile à au moins trois roues sphériques de ce type, qui peut se déplacer suivant une trajectoire quelconque au sol et subir des rotations aléatoires autour d'un axe vertical. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. According to another variant also, the electric motors, traction 7 and direction 13, may be replaced by other systems. Thus, the traction motor 7 may be replaced, for example, by a mechanical or hydraulic drive system whose driving source is external to the device, said source and said system applying a driving torque on the main wheel 3, which engine torque is frictionally transmitted to the spherical wheel 1. In the same way, the steering motor 13 can be replaced, for example, by another mechanical or hydraulic drive system whose driving source is external to the device, said source and said System pivoting the plate 5 so as to orient the direction of rolling of the spherical wheel 1. The device for moving an omnidirectional spherical wheel described above has many advantages, among which the following advantages: it constitutes an alternative to the cylindrical wheel, - it allows a break in terms of style with conventional vehicles with cylindrical wheels, - it allows to s motions 360 ° of the ground plane, - it makes it possible to make a motor vehicle with at least three spherical wheels of this type, which can move along any trajectory on the ground and undergo random rotations around a vertical axis. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and represented above by way of examples; other embodiments may be devised by those skilled in the art without departing from the scope and scope of the present invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for moving an omnidirectional spherical wheel for a vehicle, characterized in that it comprises a rigid structure (2) which is integral with the vehicle body, a main wheel (3) in contact with the spherical wheel ( 1), which is carried by the structure (2) and which ensures the movement of the spherical wheel (1), and at least three passive, self-orienting peripheral wheels (4) which are also carried by the structure ( 2) and which follow the movement of the spherical wheel (1) to allow its movement in said structure.

2. Device according to claim 1, characterized in that the main wheel (3) is positioned at the culminating point of the spherical wheel (1).

3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the main wheel (3) is mounted on a plate (5), and in that 20 this plate (5) is equipped with a motor of traction (7) which can apply a driving torque on the main wheel (3), which engine torque is transmitted by friction to the spherical wheel (1).

4. Device according to claim 3, characterized in that the plate (5) is equipped with a steering motor (13), which pivots said plate (5) so as to orient the rolling direction of the spherical wheel (1).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the main wheel 30 (3) comprises a braking system (14) of the spherical wheel (1).

6. Device according to claim 1, characterized in that the main wheel (3) and the peripheral rollers (4) are evenly distributed on the surface of the spherical wheel (1).

7. Device according to claim 6, characterized in that the angle formed between any two wheels (3, 4), main (3) or peripheral (4), and the center of the spherical wheel (1) is substantially 120 °, so that said rollers (3, 4) provide a good isostatic support of the spherical wheel (1).

8. Device according to claim 1, characterized in that each peripheral wheel (4) is mounted on a rotary plate (6), itself passive.

9. Device according to claim 8, characterized in that the axis of rotation (4A) of each peripheral wheel (4) is offset relative to the axis (6A) of the corresponding rotary plate (6), in such a way that, at each change of direction of rotation imposed by the main wheel (3), the peripheral wheel (4) is repositioned automatically to follow the direction of rotation imposed by the spherical wheel (1).

10. Device according to claim 1, characterized in that the surface of the spherical wheel (1) is covered with a rubber-like material, which provides a better coefficient of friction and a damping effect.

11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that all casters (3, 4), associated mechanisms and the structure can be housed in a fairing (20), so as to render this invisible set from the outside.

12. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that additional peripheral wheels are installed in the upper part of the spherical wheel (1) so as to distribute the load.

13. Device according to any one of claims 1, 8, 9, and 12, characterized in that at least one peripheral wheel (4) can be active, the axis of said wheel then being merged with the axis of the corresponding plate (6).

14. Device according to claim 13, characterized in that a motor orients precisely said active peripheral wheel.

15. Device according to any one of claims 1, 3, 4, 8, 9, and 13, characterized in that each plate (5, 6) can be equipped with one or more suspension springs, so as to allow a slight movement of the corresponding wheel (3, 4) inside the structure (2).

16. Device according to any one of claims 1, 3, 4, and 14, characterized in that the motors (7, 13) are electric motors.

17. Device according to claim 1, characterized in that the main wheel (3) is mounted on a rotary plate (5), and in that the plate (5) is equipped with a mechanical or hydraulic drive system which the driving source is external to the device, said source and said system applying a driving torque on the main wheel (3), which engine torque is transmitted by friction to the spherical wheel (1).

18. Device according to claim 1, characterized in that said rotary plate (5) is equipped with a mechanical or hydraulic system whose driving source is external to the device, said source and said system pivoting said plate (5) so as to to orient the rolling direction of the spherical wheel (1).

Vehicle, in particular a motor vehicle, comprising at least one omnidirectional spherical wheel (1), characterized in that it comprises a device for setting said spherical wheel (1) in motion according to any one of the preceding claims.

20. Vehicle according to claim 19, characterized in that it comprises three spherical wheels, each spherical wheel being set in motion by a device according to any one of claims 1 to 18.

21. Vehicle, in particular a motor vehicle, according to claim 20, characterized in that it is an electric vehicle, adapted to urban mobility.