FR3040566A1 - Dispositif de production d'energie electrique a partir de la rotation d'une roue d'un vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de production d'énergie électrique à partir de la rotation d'une roue (20) en contact avec le sol (30), ladite roue (20) comportant un pneu (21), et ledit dispositif comportant des moyens de transformation (14) en énergie électrique d'une énergie mécanique, correspondant au travail de la force d'écrasement dudit pneu (21) sur le sol (30), des moyens de transmission (100) de ladite énergie mécanique, dudit pneu (21) vers lesdits moyens de transformation (14). En outre, les moyens de transmission (100) comportent deux pièces disjointes, une couronne (10) destinée à être disposée en contact avec la surface interne du pneu (21), et une ensemble de poussoirs (40) en contact avec les moyens de transformation (14), ces éléments étant tels que la déformation de la couronne lors du roulement du pneu meut les poussoirs vers les moyens de transformation. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les dispositifs de production d'énergie électrique équipant des roues de véhicules automobiles.

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention relève du domaine de la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de production d’énergie électrique à partir de la rotation des roues d’un véhicule automobile.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Actuellement, il existe différents dispositifs permettant de convertir l’énergie mécanique d’un véhicule automobile en énergie électrique, et ce quelque soit le type de moteur dudit véhicule (explosion, électrique, hybride). L’existence de tels dispositifs se justifie par la nécessité d’alimenter en énergie électrique, d’une part, différents éléments électroniques consommateurs embarqués, et d’autre part, les batteries desdits véhicules. L’intérêt porté à ce type de dispositifs va grandissant eu égard, en particulier, aux efforts de recherche et développement entrepris pour augmenter l’autonomie des véhicules électriques, ladite autonomie étant fondamentalement dépendante de la capacité à approvisionner en énergie électrique les dites batteries.

En outre, l’énergie mécanique d’un véhicule est elle-même issue du processus de conversion de l’énergie cinétique, acquise par le véhicule au cours de son déplacement, par des moyens de transmission, tels que classiquement des arbres, moyeux, engrenages, etc., reliant différents composants dudit véhicule.

Ainsi, dans les véhicules automobiles équipés d’un moteur à explosion, qui sont les plus répandus, l’alternateur est ledit dispositif. L’énergie mécanique nécessaire au fonctionnement dudit alternateur a pour origine l’énergie mécanique du moteur transmise par une courroie. Corollairement, la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique au sein d’un tel véhicule augmente sa consommation de carburant et engendre la production de gaz à effet de serre et de particules toxiques néfastes à la préservation de l’environnement.

Les véhicules hybrides ou électriques, quant à eux, comprennent un moteur électrique tirant sa puissance de l’énergie électrique stockée dans la batterie. Dans ces types de véhicules, la production d’électricité, destinée à être stockée dans ladite batterie, relève d’un dispositif dit de freinage génératif. Ledit dispositif tire profit de la capacité de la dynamo, constituant le cœur du moteur électrique, à fonctionner en générateur d’électricité lors de phases de freinage, de décélération ou bien encore de descente.

Si la technologie de tous ces dispositifs est aujourd’hui bien connue, et continue à évoluer, sa fonction principale se limite à prolonger l’autonomie électrique des véhicules. Il s’agit là d’un inconvénient majeur, en particulier concernant les véhicules électriques. En effet, dans ce cas, l’autonomie en termes de distance parcourable est fortement impactée, principalement en raison du dimensionnement limité des batteries. Dès lors, le recours à une source d’énergie électrique extérieure apparaît comme nécessaire, se matérialisant actuellement sous la forme de stations de recharge dont la répartition non uniforme sur les territoires n’encourage pas la promotion de l’usage desdits véhicules électriques.

Par ailleurs, de nouveaux dispositifs ont été mis au point afin de tirer partie de l’énergie mécanique correspondant au travail de la force d’écrasement du pneu d’une roue en contact avec le sol, et en mouvement. Il s’agit ici de dispositifs mise en place dans des roues de véhicules automobiles, et convertissant ladite énergie mécanique en énergie électrique, par exemple au moyen d’éléments piézoélectriques ou autres. La complexité de fabrication, due en partie au nombre de pièces nécessaires, et de mise en œuvre de tels dispositifs, en outre onéreux et rendant difficile l’équilibrage de la roue, limitent leur implantation sur des véhicules automobiles destinés au public. De plus, les nombreuses pièces nécessaires à la fabrication de ces dispositifs subissent, au cours de leur utilisation, des contraintes et frottements mécaniques, du fait même de contacts entre elles, réduisant ainsi leur durée de vie.

En particulier, on connaît déjà dans ce domaine un document brevet US 3.699.367 (MECHANISM FOR OBTAINING ENERGY FROM TIRE FLEXURE, 1972). Dans ce document est décrit un dispositif comprenant des pistons insérés entre la jante et la surface interne du pneu, ces pistons entraînant par un engrenage mécanique une dynamo. Ce dispositif est d’une grande complexité mécanique, peu compatible avec les millions de cycles d’écrasement / relâchement que va subir un pneu lors de sa vie. Par ailleurs, ce dispositif oblige à une modification importante de la structure de la jante.

On connaît de même une demande de brevet US 2008/203850 (Flexible membrane energy conversion device , 2008). Ce document décrit une membrane flexible disposée en anneau entre la jante et la surface interne du pneu, cette membrane s’épaississant au droit de la surface du pneu en appui sur le sol, et s’étirant ailleurs. Des transducteurs polymères électroactifs, disposés dans cette membrane, transforment l’énergie de déformation locale de la membrane en énergie électrique.

De même, le brevet EP 1 848 103 (Tire with electric-power generating device, 2007) décrit un dispositif dans lequel des électrodes étirables sont disposées à l’intérieur d’un pneu et produisent du courant stocké dans des condensateurs également intégrés dans le pneu. Ce dispositif présent un problème de fatigue du matériau étirable au cours des innombrables cycles de rotation du pneu.

Le brevet US 2003/0209063 (System and method for generating ELECTRIC POWER FROM A ROTATING TIRE’S MECHANICAL ENERGY USING piezoelectric fiber composites, 2003) décrit un pneu dans lequel des fibres piézoélectriques sont insérées à la surface interne du pneu, ces fibres générant un courant lors de la déformation du pneu.

Une autre demande de brevet US 2012/0074814 (Wheel with piezoelctric ring and vehicle having same, 2012) décrit deux anneaux piézoélectriques insérés dans la circonférence du pneu, et générant de l’électricité sous l’effet de leur déformation.

Tous ces dispositifs n’utilisent qu’une faible partie de l’énergie de déformation du pneumatique.

On connaît encore des dispositifs de pneu à double enveloppe, tel que décrit par exemple dans le brevet US 4.504.761 (Vehicular mounted piezoelectric generator, 1985). Ces deux derniers dispositifs supposent une modification substantielle de l’architecture du pneu lui-même, et obligent donc à modifier le processus industriel de fabrication de ceux-ci.

On connaît encore un document brevet US6.291.901 (Electrical Power generating tire System, 2001), qui utilise des mécanismes de couronne annulaire au sein du pneu, associée à un piston intégré partiellement dans la jante, laquelle est ici encore substantiellement modifiée. Le déplacement du piston entraîne le déplacement corollaire d’un aimant dans un bobinage, ce qui génère de l’énergie.

Une autre demande de brevet US 2004/0100100 (Apparatus and method for energy generation within a tire, 2004) cite des pistons entraînant chacun le déplacement d’un aimant dans un bobinage lors de la rotation de la roue.

Encore une autre demande de brevet PCT WO 2008/010669 (Generatior assembly for charging using deformation of tire, 2008) iutilise le même principe de pistons entraînés lors de la rotation du pneu, venant traverser la jante, et entraînant des générateurs linéaires.

Encore une autre demande de brevet US 4.601.200 (Vehicular energy génération System, 1977), décrit un pneu dans lequel un dispositif hydraulique vient récupérer l’énergie de la déformation du pneu. D’autres systèmes de récupération d’énergie à fluides ont été décrits, par exemple dans la demande US 2009/0134632 (Energy harvesting System and method, 2009).

Ces divers dispositifs souffrent de la présence de nombreuses pièces mobiles.

Toujours dans ce même domaine, on peut citer le document brevet US 4.405.872 (Method and apparatus for generating electrical energy from the rotation of awheel, 1983). Ici encore, un aimant se déplace au sein d’un bobinage lors du mouvement de roulement de la roue sur le sol. Ce dispositif présente les mêmes problèmes de complexité mécanique que les précédents.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution permettant d’avoir des dispositifs de production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue, étant embarqués dans lesdites roues, et dont le fonctionnement a pour unique source d’énergie celle issue de la force d’écrasement du pneu sur le sol. En outre, la mise en oeuvre desdits dispositifs se veut simple et robuste dans la mesure où elle nécessite peu de pièces mécaniques, et devrait majorer de très peu le prix d’un véhicule équipé d’une telle solution.

De façon générale, l’inventeur a eu l’idée d’insérer dans un pneu de type classique, soit une couronne coplanaire au pneu, soit un ensemble de mécanismes débrayables de poussée, qui, lors de la déformation élastique répétitive dudit pneu dans son roulement sur le sol, viennent transmettre cette déformation à une des deux parties de générateurs piézoélectriques disposés sensiblement au niveau de la jante de ladite roue. De la sorte, un courant électrique est créé par ledit générateur piézoélectrique. En disposant un ensemble de capteurs piézoélectriques semblables de façon périphérique autour de la jante, il est possible de générer du courant de façon continue lors du déplacement du véhicule sur lequel la roue est installée. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue déformable en contact avec le sol, ladite roue déformable comportant un pneu, ledit dispositif comportant : - des moyens de transformation en énergie électrique d’une énergie mécanique, correspondant au travail de la force d’écrasement dudit pneu sur le sol au cours de la rotation de la roue, - des moyens de transmission de ladite énergie mécanique de déformation dudit pneu vers lesdits moyens de transformation.

En outre, les moyens de transmission comportent deux pièces disjointes : - une couronne, destinée à être disposée en contact avec la surface interne du pneu, - un ensemble de poussoirs destinés à venir se placer au contact des moyens de transformation,

Ces éléments sont tels que la déformation de la couronne lors du roulement du pneu meut les poussoirs vers les moyens de transformation.

On comprend que les bras de levier permettent d’augmenter la pression exercée sur les poussoirs et donc d’augmenter la production de courant électrique par le dispositif.

Les pièces constitutives de la couronne ne comportent aucune partie mobile. Dès lors, la couronne est soumise uniquement aux déformations consécutives à l’écrasement du pneu sur le sol. Une telle configuration permet de réduire l’usure dans le temps de ladite couronne, et consécutivement de l’ensemble du dispositif.

En outre, l’utilisation d’une couronne et d’un ensemble de poussoirs formant des parties distinctes permet de changer chacune desdites pièces en fonction de leur usure relative sans avoir à modifier l’ensemble du dispositif.

Dans des modes particuliers de réalisation, la couronne comporte : - une semelle destinée à être placée en appui sur la surface interne du pneu, - une crête solidaire de la semelle, s’étendant depuis la base sensiblement perpendiculairement à celle-ci, et destinée à entrer en contact avec l’ensemble de poussoirs lors de l’écrasement dudit pneu sur le sol, - deux bandes solidaires de la crête, s’étendant symétriquement depuis deux faces opposées de ladite crête.

Dans le mode préféré de réalisation, la couronne est amovible par rapport au pneu. Dans une variante, la crête est solidaire du pneu. L’utilisation d’une couronne amovible par rapport au pneu permet d’avoir accès facilement à ladite couronne, soit pour la changer si son taux d’usure est trop prononcé, soit, si le pneu qui la contient est usé voire endommagé, la mettre en place dans un nouveau pneu.

Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de transformation sont des générateurs piézoélectriques.

Dans un mode plus particulier de réalisation, les générateurs piézoélectriques sont réalisés en céramique PZT.

Dans un mode particulier de réalisation, la surface externe de la jante comporte des emplacements destinés à accueillir les moyens de transformation.

Dans un mode plus particulier de réalisation, les emplacements comportent des moyens d’isolement électrique adaptés à isoler électriquement les moyens de transformation de la structure métallique de la jante.

Dans un mode particulier de réalisation, les générateurs piézoélectriques sont agencés dans un sillon de la surface externe de la jante, ledit sillon étant centré sur la largeur de ladite surface externe selon toute la circonférence de cette dernière, les générateurs piézoélectriques étant conformés sous forme d’un composite de bâtonnets piézoélectriques plongés dans de la résine, les bâtonnets étant disposés radialement depuis le centre de la roue au sein du sillon.

Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de transformation de l’énergie mécanique transmise en énergie électrique, comprennent des dynamos comprenant un aimant destiné à être mis en rotation au sein d’un bobinage dans le but d’induire un courant électrique, les moyens de transmission comprenant un bras adapté à transformer le mouvement de translation selon l’axe vertical Z, consécutif à l’écrasement du pneu, en un mouvement de rotation, ledit mouvement de rotation entraînant un disque adapté à faire tourner ledit aimant au sein d’un bobinage.

Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif de production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue en contact avec le sol comporte des moyens d’acheminement de ladite énergie électrique depuis les moyens de transformation.

Dans un mode particulier de réalisation, les moyens d’acheminement de l’énergie électrique en courant alternatif, comprennent au moins deux bobinages, un bobinage étant positionné au sein de la roue, et étant parcouru par l’énergie électrique produite par les générateurs piézoélectriques, un autre bobinage étant positionné au sein du véhicule en face de la roue, et étant adapté à recueillir l’énergie électrique.

Dans un mode plus particulier de réalisation, lesdits moyens d’acheminement de l’énergie électrique comportent un disque de collecte, ainsi qu’un balai en carbone adapté à venir, grâce à un ressort, au contact avec ledit disque de collecte.

Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de transmission comportent au moins un bras de levier intercalé entre la couronne et un poussoir.

On comprend que, de façon générale, le dispositif de production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue, en contact avec le sol, comporte, dans un mode de réalisation particulier, des générateurs piézoélectriques, des moyens de transmission de l’énergie mécanique, de déformation dudit pneu vers lesdits générateurs piézoélectriques, ainsi que des moyens d’acheminement de l’énergie électrique ainsi générée vers des éléments du véhicule consommateurs d’électricité, tels que, par exemple, une batterie électrique.

Selon un second aspect, l’invention concerne un véhicule comportant au moins un dispositif tel qu’exposé, intégré dans ses roues. Dans une variante, le véhicule est du type comportant un moteur thermique et un système de refroidissement à liquide, et le dispositif comprend des générateurs thermoélectriques fixés sur les parties chaudes du moteur, et une calopile traversée par le liquide de refroidissement.

PRÉSENTATION DES FIGURES

Les caractéristiques et avantages de l’invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose les caractéristiques de l’invention au travers de modes de réalisation préférés, qui n’en sont nullement limitatifs.

La description s’appuie sur les figures annexées qui représentent : - Figures 1a et 1b : une représentation schématique d’une vue en coupe, dans le plan central de roue, d’un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention (figure 1a), et une vue de côté de la couronne insérée dans la roue, destinée à transmettre la déformation du pneu vers des capteurs piézoélectriques (figure 1b), à la même échelle et selon une même direction de vue, - Figure 2 : des vues en perspective de la jante, de la couronne, et d’un pneu selon un mode de réalisation de l’invention, - Figure 3 : une représentation schématique d’une vue en coupe, dans un plan orthogonal au plan central de la roue, d’un dispositif selon le premier mode de réalisation, - Figure 4 : une représentation schématique d’une vue agrandie et en coupe, dans un plan orthogonal au plan central de la roue, des moyens de transformation selon le premier mode de réalisation de l’invention, - Figure 5 : une représentation schématique d’un exemple de réalisation de circuit électrique des moyens d’acheminement selon ce même mode de réalisation, - Figures 6a et 6b : des représentations schématiques d’une vue en coupe, dans le plan central de la roue, d’un dispositif selon un second mode de réalisation d l’invention, la figure 6b étant une vue en gros plan d’une partie de la figure 6a, - Figure 7 : une représentation schématique d’une vue en coupe, dans le plan central de roue, d’un dispositif selon un autre mode de réalisation de l’invention, - Figure 8 : une vue de détail d’un levier destiné à prendre appui sur un poussoir.

Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION DE L’INVENTION

La présente invention trouve sa place dans le domaine de la production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue 20, en contact avec le sol 30. Ladite roue est ici supposée d’un type comportant une partie périphérique (par exemple un pneu), qui vient se déformer lors de l’avancement de la roue.

Le cas décrit ici correspond en fait à celui de la génération d’énergie électrique à partir du mouvement de rotation des quatre roues d’un véhicule de tourisme. La description reste cependant valable pour tout type de roue comportant une chambre interne qui vient se comprimer lors de la rotation de la roue sur le sol, sous le poids du véhicule.

Plus précisément, comme on le voit sur les figures 1 à 3. on considère ici une roue 20 comportant un pneu 21, ici de type tubeless, c’est à dire comportant un volume interne pressurisé dénué de chambre à air. La roue 20 comporte par ailleurs une jante 24, reliée au différentiel du véhicule par un arbre de transmission 200 (voir figure 3) dirigé selon l’axe de rotation de ladite roue 20.

Le dispositif de production d’énergie électrique comporte, en premier lieu, un ensemble de générateurs piézoélectriques 140 conformés sous forme de blocs dont les faces supérieure et inférieure correspondent aux pôles positif et négatif dudit matériau piézoélectrique (voir notamment les figures 3 et 5).

Dans le mode de réalisation décrit ici, les générateurs piézoélectriques sont réalisés en céramique PZT. Rien n’exclut cependant que les générateurs piézoélectriques soient réalisés en d’autres matériaux connus de l’homme de l’art. Il est également possible d’utiliser des générateurs piézoélectriques de type bimorphe.

Chaque générateur piézoélectrique 140 est associé à des électrodes, inférieure 146 et supérieure 147, ici réalisés en laiton. Chaque électrode vient en appui, selon toute sa surface, sur la face inférieure ou supérieure d’un générateur piézoélectrique 140. Les générateurs piézoélectriques 140 et ses électrodes associées, inférieure 146 et supérieure 147 forment conjointement les moyens de transformation d’énergie mécanique en énergie électrique, tels que cités plus haut dans l’exposé de l’invention.

Dans l’exemple non limitatif illustré par la figure 4, les générateurs piézoélectriques 140 et les électrodes 146,147 sont de forme cylindrique. Rien n’exclut, suivant d’autres exemples non détaillés, d’avoir d’autres formes pour les générateurs piézoélectriques 14 ainsi que pour les électrodes 146, 147, comme par exemple des formes de parallélépipèdes rectangles.

Dans l’exemple non limitatif illustré par la figure 4, la surface de la jante 24 faisant face à l’intérieur du pneu 21 comporte des évidements 143 destinés à accueillir chacun complètement un ensemble formé par un générateur piézoélectrique 140 et ses électrodes 146, 147 associées. Les évidements 143 sont ici répartis uniformément le long de la circonférence de la jante 24 et présentent une forme complémentaire de celle des générateurs piézoélectriques 140.

Dans un mode alternatif de réalisation, chaque évidement 143 reçoit plusieurs générateurs piézoélectriques.

Chaque évidement 143 ménagé dans la jante 24 comporte des moyens d’isolation électrique sous la forme d’une ou plusieurs pièces isolantes 144, solidaires entre elles, disposées autour et en dessous de l’ensemble formé par le générateur piézoélectrique 14 et ses électrodes 146, 147 associées.

Les pièces isolantes 144 latérales comportent un rebord 148 (voir figure 4), qui dépasse du niveau de la surface de la jante 24, et est adapté à venir bloquer en position le générateur piézoélectrique 140 et ses électrodes associées 146, 147. Ce rebord 148 prend, d’un côté, appui sur la surface de la jante à l’extérieur de l’évidement, et comporte des trous permettant le blocage par vissage de la pièce isolante 144 dans la jante 24. Ce rebord 148 vient, de l’autre côté, prendre appui sur le bord extérieur de l’électrode inférieure 146, et donc empêcher la sortie du générateur 14 de son évidemment 143. Le rebord 148 des pièces isolantes 144 est configuré de telle sorte que l’espace libre laissé pour accéder à l’électrode inférieure 146 est, dans le présent exemple de réalisation, de forme polygonale, ici carrée.

Dans l’exemple illustré par la figure 4, les pièces isolantes électriques 144 sont réalisées en matière plastique isolante moulée, par exemple en polyamide nylon, et présentent une forme extérieure identique à celle des évidements 143.

Le dispositif de production d’énergie électrique comporte, en second lieu, des poussoirs 40, disposés chacun en regard et en contact avec une électrode146 solidarisée à la face externe d’un générateur piézoélectrique 140.

Comme on le voit sur la figure 4 chaque poussoir 40 se présente sous la forme d’une plaque 41, ici rectangulaire, cette plaque 41 comportant une surépaisseur locale 42, de dimensions adaptées à permettre l’insertion de cette surépaisseur locale 42 dans l’espace laissé libre au dessus de l’électrode inférieure 146 par les rebords des pièces isolantes 44. La surépaisseur locale 42 du poussoir 40 présente une face plane, qui est destinée à être plaquée contre l’électrode inférieure 146, par exemple au moyen de vis. La hauteur de la surépaisseur locale 42 du poussoir 40 est telle que, lorsque le poussoir est assemblé sur l‘électrode 146, cette hauteur détermine un jeu, par exemple de un à quelques millimètres, entre la surface du rebord 148 des pièces isolantes 144 et la plaque 41. Une telle configuration est adaptée à permettre au poussoir 40 de se déplacer localement selon l’axe vertical Z lorsque le pneu 21 se déforme localement en roulant sur le sol.

La plaque 41 présente une largeur, selon l’axe perpendiculaire au plan principal de la jante 24, de quelques centimètres.

En outre, la surépaisseur locale 42 du poussoir 40 présente une section de forme complémentaire de la forme de l’espace laissé libre d’accès au dessus de l’électrode 146 par les pièces isolantes 144. De la sorte le poussoir 40 est bloqué en rotation dans son logement autour de son axe de poussée. Dans l’exemple non limitatif illustré par la figure 4, la surépaisseur locale 42 est de forme carrée, tout comme ledit trou traversant dans lequel elle est insérée, et la plaque 41 est de forme rectangulaire.

Préférentiellement, chaque poussoir 40 est réalisé en polyamide nylon. Rien n’exclut, suivant d’autres modes de réalisation, de considérer d’autres formes pour l’ensemble de poussoirs 40 ainsi que d’autres matériaux constitutifs.

Le dispositif de production d’énergie électrique comporte, en troisième lieu, dans un premier mode de réalisation, illustré par les figures 1 à 3, une couronne 10 en contact avec la surface interne du pneu 21, adaptée à déplacer les poussoirs 40 lorsque le pneu est localement déformé. La couronne 10 et les poussoirs 40 forment conjointement les moyens de transmission 100 de l’énergie mécanique de déformation du pneu, tels que cités dans l’exposé de l’invention.

Cette couronne 10 est de diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du pneu 21 pour lequel elle est conçue, et dans lequel elle est destinée à venir se loger, de manière à ce que la couronne 10 soit maintenue en place dans le pneu du simple fait de la pression créée par ladite couronne sur la face interne du pneu. On entend ici par légèrement supérieur le fait que, par exemple, le diamètre de la couronne 10 soit supérieur de quelques millimètres au diamètre interne du pneu 21.

La couronne 10 comporte en son bord extérieur une semelle 11 en forme d’anneau formant une bande principalement perpendiculaire au plan de la couronne.

Cette semelle 11 est destinée à venir prendre appui sur la surface interne du pneu 21. La semelle 11 est, dans le présent exemple, de forme externe légèrement convexe, de façon à épouser la surface interne du pneu auquel elle est destinée.

Dans le mode de réalisation illustré figure 3, la semelle présente, selon un plan perpendiculaire au plan principal de la roue, un rayon de courbure de sa surface externe légèrement supérieur au rayon de courbure de la face interne du pneu, de manière à ce que la semelle se déforme légèrement sur ses bords lorsqu’on l’insère dans le pneu, et vienne y prendre fermement appui, même lorsque le pneu vient à se déformer sous l’effet du roulement.

Cette disposition évite le déplacement de la semelle 11, et donc de la couronne 10 au sein de la roue 20 lors du roulement. Au contraire, du fait de cette disposition, la semelle 11 a tendance à se maintenir au point de diamètre maximal du pneu.

La largeur de la semelle 11 est, par exemple, égale à la largeur de la face interne du pneu 21. L’épaisseur de la semelle 11 est dans le présent exemple, d’environ un centimètre pour un même type de pneu. Ces dimensions sont données ici à titre purement illustratif et nullement limitatif.

La couronne 10 comporte, perpendiculairement à la semelle 11, une crête 12, en forme d’anneau plat dans le présent exemple de réalisation, dont le plan principal est destiné à être confondu avec celui du pneu 21 dans lequel la couronne 10 doit être installée. La crête 12 a pour fonction de transférer la déformation du pneu, lors du roulement, vers des dispositifs piézoélectriques situés au voisinage ou au niveau de la jante 24. Cette crête 12 présente donc une rigidité mécanique suffisante pour transmettre cette déformation de façon fidèle. La crête 12 présente ici une épaisseur de quinze à vingt-cinq millimètres.

La crête 12 présente une hauteur adaptée à ce que sa face supérieure affleure les poussoirs 40 lorsque le pneu 21 n’est pas déformé suite à un écrasement. La position de ces poussoirs est déterminée notamment par la géométrie de la jante 24, des générateurs piézoélectriques et desdits poussoirs. On comprend que la hauteur de la crête est voisine de la hauteur interne du pneu (distance entre la surface interne du pneu et la surface de la jante). Elle dépend du modèle de pneu pour lequel la roue est conçue.

Dans une variante de réalisation, la structure de la crête 12 est configurée en un accordéon s’étendant depuis la semelle 11 vers son bord interne. Une telle configuration est avantageuse pour augmenter l’élasticité de ladite crête 12.

Dans le présent mode de réalisation, la crête 12 comporte un ensemble de trous 123, ici cylindriques, répartis angulairement de façon régulière (voir figure 2). Le nombre, la taille et la disposition desdits trous 123, sont adaptés à augmenter l’élasticité de la crête 12 selon des critères définis en phase de conception. Rien n’exclut, suivant d’autres modes de réalisation de l’invention, que les trous 123 présentent d’autres formes ainsi que d’autres dispositions. Elle peut également être massive selon la dureté du caoutchouc.

La couronne 10 comporte, au voisinage de son bord intérieur, deux bandes cylindriques 124 s’étendant symétriquement depuis les deux faces latérales de la crête 12, sensiblement perpendiculairement à et selon toute la circonférence de la crête 12. Les deux bandes cylindriques 124 sont solidaires de la crête 12 dont elles forment des excroissances, et ont une largeur (selon une dimension perpendiculaire au plan principal de la couronne) déterminée de telle sorte que ces bandes cylindriques 124 ne sont pas en contact avec la surface interne du pneu 21 lorsque la couronne est installée dans ledit pneu 21, mais déterminent avec ledit pneu un écart de quelques millimètres.

Une telle configuration des bandes cylindriques 124 permet de limiter les possibles déplacements latéraux de la couronne 10 dans le pneu 21 lors du mouvement rotatif de la roue 20 et de maintenir le centrage de la couronne 10 dans la roue 20 tout en laissant l’air contenu dans le pneu circuler librement entre les volumes définis au dessus et au dessous de ces bandes cylindriques. L’épaisseur des bandes cylindriques 124 est, dans le présent exemple nullement limitatif, de quelques millimètres (par exemple dix à quinze).

La couronne 10 comporte, en son bord intérieur, c’est à dire dans le prolongement de la crête 12 au delà des bandes cylindriques 124, un bourrelet de section rectangulaire 125. La largeur de ce bourrelet 125 (selon une direction perpendiculaire au plan principal de la couronne 10, est, dans le présent exemple de réalisation, de quelques centimètres et sensiblement plus large que la largeur des plaques 41 des poussoirs 40.

Comme on le comprend à la lecture de la description de la couronne 10: semelle 11, crête 12 percée de trous 123, bandes cylindriques 124, bourrelet 125, cette couronne est adaptée à une fabrication par moulage d’un seul tenant, ce qui est très favorable à une fabrication peu onéreuse.

La couronne 10 est ici réalisée en caoutchouc. Elle peut également être réalisée dans une autre matière, comme par exemple du PVC (polyvinyl chloride) souple.

Dans un second mode de réalisation des moyens de transmission d'énergie mécanique, illustré par les figures 6a et 6b à titre d'exemple nullement limitatif, les moyens de transmission 100 comprennent, outre les poussoirs 40, un ensemble de mécanismes débrayables de poussée 15, disposés au sein du pneu, dans le plan principal de la roue 20, et adaptés à venir percuter par un de leurs bras ces poussoirs 40 lorsque la déformation du pneu vient appuyer sur un autre bras.

Comme on le voit sur la figure 6, chaque mécanisme débrayable de poussée 15 comporte un bras intérieur 5, et un bras extérieur 6. Ces bras sont dits respectivement extérieur et intérieur en ce que le bras extérieur 6 est destiné à prendre appui sur la surface interne du pneu 21, et le bras intérieur 5 à prendre appui sur le poussoir 40 localisé au voisinage de la jante 24 (voir figure 6). Les bras 5,6 sont réalisés en matériau rigide tel que l'acier. Ils sont ici conformés sous forme de lames minces légèrement flexibles.

Le bras extérieur 6 et le bras intérieur 5 sont tous deux articulés par une de leurs extrémités autour d'une même articulation 18 positionnée de façon fixe par rapport à la jante 24, par exemple par l'intermédiaire d'un perçage dans ladite jante 24 réalisé perpendiculairement au plan principal de la jante. Cette articulation 18 comporte un mécanisme de rappel de type connu en soi (par exemple simple, à collerettes, lamifiée, alvéolée, etc.), tendant à rapprocher les deux bras 5, 6 l'un vers l'autre.

Le bras intérieur 5 se présente sous la forme d'une lame sensiblement droite. Il comprend, sur sa face destinée à être la plus distante de la jante 24, une encoche biseautée 53, perpendiculaire au plan principal de la roue 20. Dans le présent exemple de réalisation donné ici à titre purement illustratif, le bras intérieur 5 présente une longueur d'environ dix à quinze centimètres selon le diamètre de la roue. L'amplitude du mouvement de rotation du bras intérieur 5 autour de l'articulation 18 est limitée, d'un côté, par le poussoir 40, et d'autre part, par une butée 3, disposée parallèlement à l'axe de la jante 24. Le jeu angulaire de ce bras intérieur 5 est ainsi limité à quelques degrés.

Le bras intérieur 5 supporte, en sa face destinée à faire face à la jante 24, un marteau 13 réalisé en matière rigide telle que de l'acier, attaché sensiblement à l'extrémité libre du bras intérieur 5. Ce marteau 13 comporte une face plane adaptée à venir appliquer une pression sur une des faces d'un poussoir 40. Dans le présent exemple de réalisation, le marteau 13 est de forme cylindrique. Rien n'exclut que, dans d'autres modes de réalisation, les marteaux 13 présentent d'autres formes (par exemple parallélépipédique rectangle).

Le bras extérieur 6 se présente sous la forme d'une lame, coudée sensiblement aux trois-quarts de sa longueur (voir figure 6), déterminant ainsi un segment long, proche de l'articulation 18, et un segment court, éloigné de cette articulation et donc proche de l'extrémité libre du bras extérieur 6. L'angle formé par le coude entre les deux segments de ce bras extérieur 6 est choisi tel que le segment court est sensiblement parallèle à la surface interne du pneu 21 lorsque le bras extérieur 6 est déployé. Cet angle est ici d'environ 135°. Dans le présent exemple de réalisation donné ici à titre purement illustratif, le bras extérieur 6 présente une longueur d'environ vingt centimètres.

Le bras extérieur 6 comporte, au niveau de son extrémité libre, une roulette 4 adaptée à venir rouler sur la surface interne du pneu 21, afin de ne pas le détériorer.

Le mécanisme débrayable de poussée 15 comporte également un bras de blocage 17, ici réalisé en acier. Le bras de blocage 17 est contenu dans le plan dans lequel se meut le bras intérieur 5. Le bras de blocage 17 présente une forme coudée sensiblement symétrique de la forme du bras extérieur 6. Il comprend deux segments. Son segment long comporte une extrémité biseautée 56 adaptée à être insérée dans l'encoche 53 du bras intérieur 5. Le bras de blocage 17 est articulé en rotation, pratiquement à mi longueur de ce segment long, autour d'un axe 19, parallèle à l'axe de la jante 24, ménagé au sein du segment long du bras extérieur 6. Dans le présent mode de réalisation, le bras de blocage rigide 17 comprend, en son extrémité 57 opposée à l’extrémité biseautée 56, une masselotte 7 dont la masse est adaptée à provoquer, par l’effet de la force centrifuge due à la rotation de la roue, l’écartement du bras de blocage rigide 17 et du bras extérieur 6. Un ressort 54, disposé entre le bras de blocage 17 et le bras extérieur 6, au niveau de leur point d’articulation 19, tend également à les maintenir le plus écartés possible. Une butée 55 vient cependant limiter la course du bras de blocage rigide 17 vers l’extérieur.

Le segment le plus court du bras de blocage 17 est droit, et configuré de telle sorte que, lorsque le mécanisme débrayable de poussée 15 est déployé, ladite partie coudée droite est positionnée en regard de la surface interne du pneu 21, à une distance inférieure à la déformation subie par le pneu lors de son roulement, de manière à ce que ce segment soit poussé vers le haut lorsque la déformation du pneu passe au droit de ce segment.

La position du bras de blocage 17, relativement au bras extérieur 6, est adaptée à ce que, lorsque l'extrémité biseautée 56 du bras 17 est insérée dans l'encoche 53 du bras intérieur 5, le mécanisme débrayable de poussée 15 est maintenu déployé, c'est-à-dire dans la configuration telle que la roulette 4 est en contact avec la surface interne du pneu 21, et le bras intérieur 5 est en contact avec l'axe 3. Dans cette position déployée, une pression radiale appliquée sur l'extrémité 57 opposée à l’extrémité biseautée 56 du bras 17 permet, d'une part, la sortie de l'extrémité biseautée 56 de ladite encoche 53, et d'autre part, du fait de la force de rappel exercée par l'articulation 18, d'amener le mécanisme débrayable de poussée 15 en position rétractée. Une telle pression est notamment exercée si le pneu 21 vient à crever. Dans ce cas, l’appui provoqué par le pneu 21 dégonflé sur l’extrémité 57 du bras de blocage 17 provoque la sortie de l’extrémité biseautée 56 de l’encoche 53 du bras intérieur 5, et le repli du mécanisme débrayable de poussée 15 vers l’intérieur du pneu.

Dans un mode particulier de réalisation, tel qu'illustré par la figure 6, la roue 20 comporte plusieurs mécanismes débrayables de poussée 15, tels que décrits précédemment, par exemple une demi-douzaine, répartis uniformément selon la circonférence de la jante 24.

Comme on le voit sur la figure 5. valable pour les deux modes de réalisation des moyens de transmission 100 décrits ici à titre non limitatif, les moyens d’acheminement du courant comprennent, pour chaque ensemble formé d’un générateur piézoélectrique 140 et des électrodes associées 146, 147, deux fils électriques 300 et 301, ainsi que deux diodes 320 et 321. L’ensemble est configuré de sorte que les générateurs piézoélectriques 140 sont montés en parallèle.

De cette manière, le courant électrique produit par un générateur piézoélectrique 140 ne transite pas au travers des autres générateurs piézoélectriques 140. Une telle configuration est avantageuse car elle empêche chaque générateur piézoélectrique 140 de fonctionner en mode inverse, c’est-à-dire d’absorber une partie du flux d’électrons produit par les générateurs piézoélectriques 140 voisins positionnés dans les emplacements 143, et de se déformer en conséquence. Ainsi, lesdits moyens d’acheminement sont adaptés à transporter l’intégralité de l’énergie électrique, produite par les moyens de transformation 14, vers des éléments du véhicule consommateurs d’électricité.

Pour chaque générateur piézoélectrique 140, un fil 300 relie son électrode supérieure 147 à une diode 320. Chaque diode 320 est reliée à un fil d'entrée 302, commun à l'ensemble des pôles négatifs des générateurs piézoélectriques 140.

Ledit fil d’entrée 302 est relié à la masse de la jante 24 ainsi qu’à la carcasse métallique du véhicule. Selon un principe similaire, pour chaque dit ensemble, le fil 301 relie l’électrode inférieure 146 à une diode 321.

Chaque diode 321 est reliée à un fil de sortie 304, commun à l'ensemble des pôles positifs des générateurs piézoélectriques 140. En outre, la jante 24 est usinée de sorte que sa surface externe comporte deux goulottes 149 (voir figure 4), une première destinée à accueillir le fil 303, et une seconde destinée à accueillir le fil 304. Lesdites goulottes 149 sont configurées tout le long de la circonférence de ladite jante 24, chacune d’un côté du plan principal de la jante 24, et ne se croisent pas.

Par ailleurs, et tel qu’illustré par la figure 3 et la figure 5, le fil de sortie 304 est relié à un disque de collecte 305, préférentiellement en cuivre ou acier. Ledit disque de collecte 305 a pour axe de rotation l’axe de rotation de la roue 20. Il est percé en son centre, et est positionné entre la roue 20 et le différentiel du véhicule, de sorte que l’arbre de transmission 200 de la roue 20 le traverse.

Le disque de collecte présente un diamètre inférieur au plateau de frein et est fixe par rapport à celui-ci, Il est isolé électriquement de l’arbre de transmission 200 et de la roue 20.

Les moyens d’acheminement comprennent, par ailleurs, d'une part, un balai en carbone 307, adapté à venir au contact, au moyen d’un ressort 308, avec ledit disque de collecte 305, et, d’autre part, un fil de collecte 309, adapté à acheminer le courant électrique vers des composants électroniques adaptés à transformer en 12 volts ledit courant afin d’alimenter les éléments du véhicule consommateur d’électricité. Rien n’exclut d’avoir un balai 307 dans une autre matière que le carbone, comme par exemple du laiton fritté.

Dans le premier mode de réalisation décrit ici, les composants électroniques comprennent un convertisseur 12 volts en courant continu 310 ainsi qu’un condensateur 311 de type connu en soi. Le fil de collecte 309 comporte deux sorties, une première sortie reliée à la borne positive dudit convertisseur 310, et une seconde sortie reliée à la borne positive dudit condensateur 311. En outre, les bornes négatives dudit convertisseur 310 et dudit condensateur 311 sont aussi reliées entre elles par un fil électrique. Le montage peut, en variante de réalisation, comporter d’autres composants électroniques montés au sein d’un circuit électrique afin de transformer en douze volts le courant produit par les générateurs piézoélectriques 140.

MODE DE FONCTIONNEMENT

Lors du mouvement du véhicule, la partie de la surface externe du pneu 21, en contact avec le sol, subit une déformation locale engendrée par le poids du véhicule.

Dans le premier mode de réalisation, la déformation est transmise localement à la partie de la couronne 10 située en regard de la partie déformée du pneu.

La couronne transmet à son tour, un mouvement de translation, selon l’axe vertical Z, au poussoir 40 se présentant de manière périodique, du fait de la rotation de la roue 20, en regard de la partie déformée du pneu. Les poussoirs 40 compriment à leur tour les générateurs piézoélectriques 140.

De cette manière, le matériau piézoélectrique constituant chaque générateur 140 subit périodiquement, du fait du mouvement rotatif de la roue 20, un écrasement selon son épaisseur et un retour à sa forme initiale. La déformation consécutive de la structure piézoélectrique de chaque générateur 140 produit une différence de potentiel proportionnelle à la dite déformation, et ainsi un courant alternatif constituant l’énergie électrique produite par le dispositif.

Dans le second mode de réalisation, la force centrifuge s'exerçant sur l'ensemble du dispositif lors du mouvement rotatif de la roue 20 entraîne, d'une part, le placement de chaque mécanisme débrayable de poussée 15 en position déployée, de sorte que le bras intérieur 5 est en contact avec l'axe 3, ainsi que, d'autre part, la rotation du bras de blocage 17 autour de l'axe 19. De la sorte, l'extrémité biseautée du bras de blocage 17 s'insère dans l'encoche 53 de la face inférieure 51 de la lame 5. De cette manière, le mécanisme débrayable de poussée 15 est maintenu déployé et la roulette 4 vient au contact de la surface interne du pneu 21.

La déformation du pneu lors de son roulement engendre un mouvement de translation, selon l'axe vertical Z, de la roulette 4 en contact avec la surface interne du pneu 21. Ce mouvement de translation est ainsi transmis à l'extrémité du bras extérieur 6, et engendre un mouvement de rotation, de bas en haut, de ce bras extérieur 6 autour de l'articulation 18. Ce mouvement de rotation provoque, par l'intermédiaire du bras de blocage 17 inséré dans l'encoche 53, une rotation du bras intérieur 5 autour de l'articulation 18. Le marteau 13 est entraîné vers la jante 24 et transmet, par contact avec un poussoir 40, une force de poussée, selon l'axe vertical, sur le générateur piézoélectrique 140 par l'intermédiaire de son électrode inférieure 146.

AVANTAGES DE L’INVENTION

Les parties constitutives de la couronne 10, telles que décrites dans le premier mode de réalisation, ne comportent aucune partie mobile, étant donné que la semelle 11, la crête 12 et les bandes 124 sont moulées en un seul bloc. Dès lors, la couronne 10, par ailleurs maintenue en appui fixe sur la surface interne du pneu 21, évitant ainsi tout mouvement dans le pneu 21 au cours du mouvement rotatif de la roue 20, est soumise uniquement aux déformations consécutives à l’écrasement du pneu 21 sur le sol. Une telle configuration est avantageuse car adaptée à éviter, d’une part, tout frottement mécanique entre lesdites parties constitutives, et d’autre part, tout frottement mécanique entre la couronne 10 et la surface interne du pneu 21, permettant ainsi à la couronne 10 de ne pas subir d’usure dans le temps.

Dans le cas du second mode de réalisation, l’articulation élastique 18 est adaptée à réduire les frottements et les usures mécaniques.

La couronne 10 du dispositif, tel que décrite dans le premier mode de réalisation, est aussi adaptée à contrecarrer l’écrasement total du pneu 21 en cas de crevaison, et par conséquent l’usure de la jante 24 dans le cas où le véhicule continue à rouler.

Les moyens de transmission d’énergie mécanique 100 du dispositif, tels que décrits dans les deux modes de réalisation, sont adaptés à ne pas entraver le montage et le démontage du pneu 21, ainsi qu’à faciliter l’équilibrage de la roue 20 et ne pas produire de vibrations.

Dans le cas du premier mode de réalisation, la couronne 10 est en contact avec le pneu 21, mais néanmoins amovible par rapport au dit pneu 21. Ladite couronne 10, du fait de sa configuration et de sa position au sein de la roue 20, n’entrave en rien les méthodes permettant de monter ou démonter le pneu 21, par exemple avec une machine de type démonte-pneu. En outre, ladite couronne 10 est récupérable dans l’optique d’une utilisation sur d’autres pneumatiques de dimensions identiques.

Dans le cas du second mode de réalisation, lorsque le mécanisme débrayable de poussée 15 est déployé, une pression appliquée sur la partie de la surface externe 23 du pneu 21, située en regard du segment le plus court du bras de blocage 17, permet, d’une part, la sortie de l’extrémité biseautée 56 dudit bras 17 de l’encoche 53, et d’autre part, du fait de la force de rappel exercée par l’articulation 18, d’amener le mécanisme débrayable de poussée 15 en position rétractée. Une fois le mécanisme débrayable de poussée 15 rétracté, le pneu 21 se monte ou se démonte classiquement.

De plus, le dispositif est agencé pour minimiser les vibrations. En effet, dans le cas du premier mode de réalisation, la réduction des vibrations est assurée par le maintien fixe des générateurs piézoélectriques 14 au sein des évidements 143, ainsi que par le maintien des moyens de transmission 100 au sein du pneu 21 grâce aux bandes cylindriques latérales 124. Dans le cas du second mode de réalisation, l’articulation élastique 18 permet l’isolation des hautes fréquences.

Dans le même temps, et tant que le véhicule est en mouvement, le dispositif, tel que décrit dans les deux modes de réalisation, permet de produire de l’électricité sous forme de courant alternatif, de jour comme de nuit et sans émission de gaz à effet de serre. En outre, la quantité d’énergie produite est proportionnelle à la vitesse ainsi qu’à la charge dudit véhicule. De cette manière, ledit véhicule réduit sa dépendance à un réseau de bornes de recharge en énergie électrique.

Il est à noter également que l’invention, telle que décrite, est simple à réaliser, peu onéreuse du fait du nombre limité de pièces nécessaires, et ne nécessite pas d’entretien particulier. Il est par ailleurs avantageux d’installer l’invention dans toutes les roues du véhicule, afin de maximiser la production d’énergie électrique, en veillant à ne pas dégrader le comportement routier dudit véhicule.

VARIANTES

Dans une variante de réalisation, les générateurs piézoélectriques 140 sont agencés dans un sillon de la surface externe de la jante 24, ledit sillon étant centré sur la largeur de ladite surface externe selon toute la circonférence de cette dernière. Une telle configuration est avantageuse car adaptée à minimiser l’usinage de la jante 24 ainsi qu’à maximiser le nombre de générateurs piézoélectriques 14 et donc à produire de l’électricité de façon continue. Dans cette variante, il est possible d’utiliser un composite de bâtonnets piézoélectriques plongés dans de la résine, les bâtonnets étant disposés verticalement (c’est à dire radialement depuis le centre de la roue) au sein du sillon.

Dans une autre variante de réalisation, les moyens de transformation 14, de l’énergie mécanique transmise en énergie électrique, comprennent des dynamos, de type connu en soi, c’est-à-dire comprenant un aimant destiné à être mis en rotation au sein d’un bobinage dans le but d’induire un courant électrique. Dans ce cas, les moyens de transmission 100 peuvent comprendre, par exemple, un bras adapté à transformer le mouvement de translation selon l’axe vertical Z, consécutif à l’écrasement du pneu 21, en un mouvement de rotation (selon un modèle de type bielle/manivelle, ou encore pignon/crémaillère). Ledit mouvement de rotation entraîne un disque adapté à faire tourner ledit aimant au sein d’un bobinage.

Dans une autre variante de réalisation, les moyens d’acheminement de l’énergie électrique en courant alternatif, comprennent au moins deux bobinages. Un bobinage est positionné au sein de la roue 20, et est parcouru par l’énergie électrique produite par les générateurs piézoélectriques 140. Un autre bobinage est positionné au sein du véhicule en face de la roue 20, et est adapté à recueillir l’énergie électrique.

Dans une autre variante de réalisation, le dispositif comprend également des générateurs thermoélectriques fixés sur les parties chaudes du moteur, et une calopile traversée par le liquide de refroidissement, ceci afin d’augmenter la production d’électricité récupérée.

Dans une autre variante de réalisation, illustrée par la figure 7, un espace est ménagé radialement entre la couronne 10 et le niveau des poussoirs 40. Cet espace est, dans le présent exemple de réalisation nullement limitatif, de quelques centimètres, par exemple deux à cinq centimètres.

Cette disposition permet l’insertion d’une pièce formant levier 70 au regard de chaque poussoir 40. Chaque levier 70 prend appui par une de ses extrémité, sous le bourrelet rectangulaire 125 faisant saillie de la couronne 10, et, au voisinage de son autre extrémité, sur un poussoir 40, le levier 70 étant en appui autour d’un axe 71, parallèle à l’axe de rotation de la roue 20 (voir figure 8). Le levier 70 s’étend, depuis cet axe 71, sous la forme d’une plaque 72, renforcée par un raidisseur 73 situé dans le plan de la couronne 10. Le levier est ici réalisé en métal, avec une épaisseur de trois à cinq millimètres, mais un autre matériau de rigidité similaire peut également être envisagé.

En son extrémité la plus éloignée de l’axe 71, le levier comporte un bloc de poussée 74, ici de forme sensiblement parallélépipédique, destiné à venir prendre appui sous la face interne de la couronne 10. Il est clair que cette forme peut être différente, selon des modes de réalisation différents. Ce bloc de poussée 74 présente, dans le présent exemple, en sa face destinée à venir au contact de la couronne 10, une surface arrondie 75.

La position de l’axe 71, relativement au bord externe le la jante 24, est telle que la plaque 72 prend appui simultanément, 1/ par sa face inférieure sur la poussoir 40, et, 2/ par le bloc de poussée 74 solidarisé à sa face supérieure, sur la couronne 10. De la sorte, lors du roulement de la roue 20, la déformation de la couronne 10 se traduit par une pression exercée sur le bloc de poussée 74, et, par l’intermédiaire du levier 70, par une pression beaucoup accrue sur le poussoir 40. On comprend que le réglage de la distance D1 entre l’axe 71 et le point d’appui sur le poussoir 40, d’une part, et de la distance D2 entre l’axe 71 et le point de contact du bloc de poussée 74 sur la couronne 10, d’autre part, détermine le multiplicateur de la pression exercée sur le poussoir 40.dans le présent exemple de réalisation, ce rapport de distance est de quatre environ. Il peut varier selon les besoins.

Dans la présente réalisation, l’axe 71 est matérialisé au sein d’un volume 76, ici sensiblement parallélépipédique, solidarisé à la jante 24 par des moyens connus de l’homme de l’art.

Par ailleurs, dans le présent exemple de réalisation, chaque levier comporte, en son extrémité portant le bloc 74, un ergot 77. Cet ergot 77 vient se mouvoir dans les limites d’une ouverture ménagée dans le bloc 76’ voisin, lequel héberge un levier 70’ qui prend appui sur le poussoir voisin 40’.

Chaque bloc 76 comporte donc ainsi, en sa face opposée au levier 70, une ouverture adaptée à recevoir l’ergot 77 faisant saillie à l’extrémité du levier 70 voisin. De cette manière, le mouvement du levier 70 est limité à un parcours matérialisé par la forme de l’ouverture ménagée dans le bloc 76.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de production d’énergie électrique à partir de la rotation d’une roue (20) en contact avec le sol (30), ladite roue (20) comportant un pneu (21), et une jante (24), ledit dispositif comportant : - des moyens de transformation (14) en énergie électrique d’une énergie mécanique, ladite énergie mécanique correspondant au travail de la force d’écrasement dudit pneu (21) sur le sol (30) au cours de la rotation de la roue (20), - des moyens de transmission (100) de ladite énergie mécanique, dudit pneu (21) vers lesdits moyens de transformation (14), caractérisé en ce que les moyens de transmission (100) comprennent deux pièces disjointes : - une couronne (10) destinée à être disposée en contact avec la surface interne du pneu (21), - un ensemble de poussoirs (40) en contact avec les moyens de transformation (14), ces éléments étant tels que la déformation de la couronne lors du roulement du pneu meut les poussoirs vers les moyens de transformation.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne (10) comprend : - une semelle (11) destinée à être placée en appui sur la surface interne du pneu (21), - une crête (12, 125) s’étendant depuis la base (11) sensiblement perpendiculairement à ladite base (11), et destinée à entrer en contact avec l’ensemble de poussoirs (40) lors de l’écrasement dudit pneu (21) sur le sol (30), - deux bandes cylindriques (124) solidaires de la crête (12), s’étendant symétriquement depuis deux faces latérales de ladite crête (12).
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la semelle (11) est de surface externe convexe, en correspondance avec la surface interne du pneu auquel elle est destinée.
4. 4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couronne (10) est amovible par rapport au pneu (21 ).
5. 5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’ensemble de poussoirs (40) des moyens de transmission (100) est solidaire des moyens de transformation (14).
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’ensemble de poussoirs (40) comporte une partie (42) bloquant ladite pièce (40) selon tout mouvement rotatif autour d’un axe de rotation sensiblement radial.
7. 7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de transformation (14) comportent des générateurs piézoélectriques (140), ainsi que des électrodes inférieure (146) et supérieure (147) respectivement en contact avec les pôles positif et négatif desdits générateurs piézoélectriques (140).
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les générateurs piézoélectriques (140) sont réalisés en céramique PZT.
9. 9. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface externe (26) de la jante (24) comporte des emplacements (143) destinés à accueillir les moyens de transformation (14).
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les emplacements (143) comportent des moyens d’isolement électrique (144) adaptés à isoler électriquement les moyens de transformation (14) de la structure métallique de la jante (24).
11. 11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les générateurs piézoélectriques (140) sont agencés dans un sillon de la surface externe de la jante (24), ledit sillon étant centré sur la largeur de ladite surface externe selon toute la circonférence de cette dernière, les générateurs piézoélectriques étant conformés sous forme d’un composite de bâtonnets piézoélectriques plongés dans de la résine, les bâtonnets étant disposés radialement depuis le centre de la roue au sein du sillon.
12. 12. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de transformation (14) de l’énergie mécanique transmise en énergie électrique, comprennent des dynamos comprenant un aimant destiné à être mis en rotation au sein d’un bobinage dans le but d’induire un courant électrique, les moyens de transmission (100) comprenant un bras adapté à transformer le mouvement de translation selon l’axe vertical Z, consécutif à l’écrasement du pneu (21), en un mouvement de rotation, ledit mouvement de rotation entraînant un disque adapté à faire tourner ledit aimant au sein d’un bobinage.
13. 13. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’acheminement de ladite énergie électrique depuis les moyens de transformation (14).
14. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens d’acheminement de l’énergie électrique comportent un disque de collecte (305), ainsi qu’un balai en carbone (307) adapté à venir, grâce à un ressort (308), au contact avec ledit disque de collecte (307).
15. 15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens d’acheminement de l’énergie électrique en courant alternatif, comprennent au moins deux bobinages, un bobinage étant positionné au sein de la roue (20), et étant parcouru par l’énergie électrique produite par les générateurs piézoélectriques (140), un autre bobinage étant positionné au sein du véhicule en face de la roue (20), et étant adapté à recueillir l’énergie électrique.
16. 16. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les moyens de transmission (100) comportent au moins un bras de levier (70) intercalé entre la couronne (10) et un poussoir (40).
17. 17. Véhicule comportant au moins un dispositif, selon l’une des revendications précédentes, dans chacune de ses roues (20).
18. 18. Véhicule selon la revendication 17, du type comportant un moteur thermique et un système de refroidissement à liquide, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend des générateurs thermoélectriques fixés sur les parties chaudes du moteur, et une calopile traversée par le liquide de refroidissement.