FR3114537A1

FR3114537A1 - Ensemble roue a moyeu decentre

Info

Publication number: FR3114537A1
Application number: FR2009817A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Topalian
Original assignee: Elwedys SAS
Current assignee: Elwedys SAS
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: FR3114537B1

Abstract

Ensemble roue (1) prévu pour être monté sur un châssis de véhicule (100) comportant un organe de liaison (3) au sol formant bande de roulement autour d’un axe de rotation (X), ledit organe de liaison étant entraîné en rotation par un moyeu, le moyeu de roue est monté à rotation sur le châssis autour d’un axe excentré (X4) par rapport audit axe de rotation, l’ensemble roue comportant en outre un premier organe d’entraînement (40) dudit organe de liaison et un support de moyeu, ledit support de moyeu étant monté à rotation par rapport à l’organe de liaison au sol, comportant en outre un organe d’entraînement dudit support de moyeu autour dudit axe excentré, prévu pour sélectionner une position angulaire dudit moyeu de support par rapport audit châssis. Figure pour la publication : figure 1.

Description

ENSEMBLE ROUE A MOYEU DECENTRE

Domaine de l’invention

La présente invention concerne une roue pour véhicule, notamment les véhicules robotisés, dont la garde au sol est variable. Elle concerne également les véhicules, dont la garde au sol est variable.

Etat de la technique

Dans les véhicules à garde au sol variable, la modification de la garde au sol est généralement assurée jusqu’à présent par des moyens hydrauliques ; par exemple, dans les véhicules à suspension hydropneumatique, ces moyens agissent sur la suspension., Le brevet US 3,334,911 décrit cependant une faucheuse à garde au sol variable comportant un support lié au châssis, un essieu dont chacun des moyeux est monté pivotant par rapport au support autour d’un axe parallèle à l’axe de la roue et excentré par rapport à celui-ci, et des moyens pour solidariser chacun des moyeux et le support dans au moins deux positions angulaires différentes correspondant à des gardes au sol différentes. Mais, dans cette faucheuse l’essieu est uniquement porteur et la disposition prévue ne peut être appliquée à un essieu moteur.

La présente invention a au contraire pour objet un véhicule à garde au sol variable dans lequel des moyens mécaniques permettent de modifier la hauteur d’un essieu moteur. On connaît le document EP0091346, qui propose un véhicule à garde au sol variable comportant un support lié au châssis, un essieu dont chacun des moyeux est monté pivotant par rapport au support autour d’un axe excentré par rapport à l’axe de la roue, et des moyens pour solidariser chacun des moyeux et le support dans au moins deux positions angulaires différentes correspondant à des gardes au sol différentes.

Un inconvénient du document précité est qu’il est nécessaire de démonter la roue pour modifier la garde au sol du véhicule. L’invention vise en particulier à obvier cet inconvénient.

Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un ensemble roue prévu pour être monté sur un châssis de véhicule comportant un organe de liaison au sol formant bande de roulement autour d’un axe de rotation, ledit organe de liaison étant entraîné en rotation par un moyeu, dans lequel le moyeu de roue est monté à rotation sur le châssis autour d’un axe excentré par rapport audit axe de rotation, l’ensemble roue comportant en outre un premier organe d’entraînement dudit organe de liaison et un support de moyeu, ledit support de moyeu étant monté à rotation par rapport à l’organe de liaison au sol, comportant en outre un organe d’entraînement dudit support de moyeu autour dudit axe excentré. L’organe d’entraînement est prévu pour sélectionner une position angulaire dudit moyeu de support par rapport audit châssis.

Le moyeu est de préférence formé d’une roue dentée entraînée autour de l’axe excentré par le premier organe d’entraînement, l’organe de liaison au sol présentant une couronne dentée intérieure coopérant avec ladite roue dentée.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule à garde au sol variable comportant un support lié à un châssis et au moins un ensemble roues selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.

La position angulaire de l’au moins un ensemble roue par rapport au châssis peut être sélectionnable au moyen d’une motorisation électrique.

Description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 

[Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d’un ensemble roue selon un premier mode de réalisation conforme à l’invention, l’ensemble roue étant monté sur un véhicule,
[Fig. 2] La figure 2 est une coupe schématique de Figure 1 selon un plan transverse à la direction de rotation de la roue de Figure 1,
[Fig. 3] La figure 3 est une vue en coupe dans un plan vertical du véhicule représenté sur Figure 1,
[Fig. 4] La figure 4 est une vue en perspective éclatée de l’ensemble roue de Figure 1,
[Fig. 5] La figure 5 est une vue en perspective éclatée de l’ensemble roue similaire à Figure 4, sous un autre angle,
[Fig. 6] La figure 6 est une vue d’un véhicule robotisé selon un mode de réalisation de l’invention dans une configuration particulière,
[Fig. 7] La figure 7 est une vue du véhicule robotisé de Figure 6 dans une configuration dépliée plus basse,
[Fig. 8] La figure 8 est une vue du véhicule robotisé de Figure 6 dans une configuration dépliée haute.

Figure 1représente un ensemble roue 1 monté sur un châssis 2 de véhicule 100 pour assurer la liaison au sol et faire varier la garde au sol dudit véhicule. L

L’ensemble roue 1 comprend un organe de liaison au sol 3 de forme circulaire tournant autour d’un axe X passant par son centre. L’organe de liaison au sol 3 forme bande de roulement autour de son axe de rotation X. La fonction de l’organe de liaison est d’adhérer suffisamment au sol de sorte à transmettre une puissance de façon optimale. L’organe de liaison au sol 3 comprend une surface crantée sur sa périphérie externe, permettant d’adhérer à un sol déformable. Selon une variante non davantage décrite, une bande de caoutchouc ou un pneu peuvent être montés sur la périphérie externe de l’organe de liaison au sol 3.

À titre d’exemple, l’organe de liaison au sol 3 est composé de deux parties 31 et 32 circulaires liées en rotation. Dans l’exemple représenté, les deux parties sont de diamètre identique et creuses en leur centre. Comme illustré surFigure 2, chaque partie 31 et 32 présente une structure intermédiaire 311, respectivement 321, s’étendant radialement sur toute la périphérie depuis la bande de roulement en direction de l’axe de rotation X. La structure intermédiaire 311, respectivement 321, comprend des trous 312, respectivement 322 traversant selon une direction parallèle à l’axe de rotation X de l’organe de liaison au sol 3 et espacés circulairement et uniformément sur la structure intermédiaire.

L’organe de liaison au sol 3 comprend notamment une couronne dentée intérieure 35 montée fixe axialement entre les deux parties 31 et 32. La couronne présente une section sensiblement en forme de T permettant à la structure intermédiaire 33 des parties 31 et 32 d’être ménagées axialement de part et d’autre de la couronne dentée intérieure 35 sans faire saillie. Au niveau de la partie la plus étroite de la couronne dentée intérieure 35, des trous 351 traversant selon un axe parallèle à l’axe de rotation X sont espacés circulairement et uniformément. La répartition de ces trous est telle qu’ils sont en regard des trous 312 et 322 lorsque les parties 31 et 32 sont positionnées autour de la couronne dentée intérieure 35.

L’assemblage des parties 31 et 32 sur la couronne 35 peut être réalisé au moyen de vis (non représentées), par soudure, sertissage, combinaison de ces techniques ou toute autre technique d’assemblage.

L’organe de liaison au sol 3 est mis en rotation autour de l’axe de rotation X par un arbre 50 entraîné par un premier moyen d’entraînement 40. Le premier moyen d’entraînement peut être un motoréducteur électrique, comportant un moteur 41 et un réducteur 42. L’arbre 50 est prévu pour entraîner en rotation une roue dentée 43, aussi appelé pignon d’entraînement, autour d’un axe de rotation X4, apte à coopérer avec la couronne dentée intérieure 35 par engagement partiel des dents. L’axe de rotation X4 est parallèle et distinct à l’axe de rotation X de l’organe de liaison au sol 3 dans le plan transverse de roulement de l’ensemble roue 1. La roue dentée 43 fait fonction de moyen pour l’organe 31 de liaison au sol.

Plus précisément, dans l’exemple représenté, le réducteur 42 entraîne en rotation un engrenage 51 à roue 52 et vis sans fin 53. La vis sans fin est directement entraînée en rotation par l’arbre de sortie du réducteur 42. La roue 52 est montée sur l’arbre 50, comme illustrée parFigure 3.

L’entraînement de la couronne dentée intérieure se fait par la roue dentée de façon décentrée. L’organe de liaison au sol est creux en son centre et n’a pas besoin de rayons pour solidariser la bande de roulement au centre.

Sur l’exemple représenté, l’organe de liaison au sol 3 est supporté par un porte-moyeu 7, le moyeu de l’ensemble roue 1 étant formé par la partie intérieure de la partie 31 de l’organe de liaison au sol 3. Les parties 31 et 32 sont montées à rotation sur le porte au niveau de la structure intermédiaire 33, à l’intérieur de la bande de roulement. Le porte moyeu 7 comprend deux parties 71 et 72 respectivement montées sur les parties 31 et 32 de l’organe de liaison au sol 3. Des billes 81, respectivement 82, sont disposées entre la partie 71 et la partie 31, respectivement entre la partie 72 et la partie 32.

Sur l’exemple représenté surFigure 4, d’autres roues dentées 44 peuvent être montées libres en rotation sur la partie 71, distribuées circulairement autour d’axes parallèles à X4, et éventuellement uniformément, autour de l’axe X. Les roues dentées sont disposées de sorte d’être en liaison avec la couronne 35 par engagement des dents.

Les deux parties 71 et 72 sont fixées l’une à l’autre à travers le creux formé au centre de l’organe de liaison au sol 3. L’assemblage des parties 71 et 72 axialement de part et d’autre de l’organe de liaison au sol 3 peut être réalisé par exemple au moyen de vis 712, par soudure, sertissage, combinaison de ces techniques ou toute autre technique d’assemblage. La partie 72 peut par exemple comporter des trous 721 traversant selon un axe parallèle à l’axe de rotation X, espacés circulairement et uniformément et des trous taraudés 711 agencés pour recevoir une vis.

Le porte moyeu 7, et plus précisément sa partie 71, est monté à rotation sur un flasque 9 autour de l’axe X4, au moyen de paliers 91 et 92 disposés axialement selon l’axe X4. Le flasque est monté solidairement à un châssis du véhicule et est creux de sorte que l’arbre de sortie du premier moyen d’entraînement 40 peut le traverser axialement selon l’axe X4 pour entraîner la roue dentée 43.

À cet effet, le porte moyeu 7 peut être par mis en rotation par un deuxième moyen un arbre 70, mis en rotation par un moyen d’entraînement 60, illustré surFigure 3, pouvant par exemple être un motoréducteur électrique. Plus précisément, dans l’exemple représenté, l’arbre de sortie du moyen d’entraînement 60 entraîne en rotation un engrenage à roue 62 et vis sans fin 63. La vis sans fin est directement entraînée en rotation par ledit arbre de sortie. La roue 62 est montée sur l’arbre 70. La mise en rotation du porte-moyeu 7 par rapport au châssis permet d’obtenir une variation de la garde au sol du véhicule, ainsi que cela est représenté surFigures 6 à 8.

Figure 6àFigure 8illustre le robot 100 selon un mode de réalisation de l’invention, dans différentes configurations de garde au sol. Le robot 100 est doté de quatre ensembles de roues, 110a, 110 b, 110 c, 110d conforme à l’invention, montées sur un châssis 102. Dans le mode de réalisation représenté, les quatre roues sont motrices. Dans d’autres modes de réalisation, seules deux des roues pourraient être motrices. Dans le mode de réalisation représenté, la garde au sol peut être individuellement modifiable au niveau de chaque roue via la rotation d’un porte-moyeu par roue. Dans d’autres modes, la garde au sol pourrait n’être modifiable qu’au niveau de deux roues, par exemple à l’avant ou à l’arrière. Le robot comporte une unité de calcul configurée pour modifier indépendamment, ou de manière synchronisée, la garde au sol au sol de chaque roue sur réception d’instructions numériques. Les instructions numériques peuvent être reçues au moyen d’une unité de réception de message sans fils.

Avec l’ensemble roue selon l’invention, la motorisation est décentrée, ce qui entraîne un gain de garde au sol. Il y a aussi possibilité de faire varier l’entraxe des roues avant et arrière, comme le montrent les figures. Il y a aussi possibilité de faire varier la garde au sol, et surtout le centre de gravité, ce qui peut être important lors d’un franchissement d’une pente très importante (plus de 45°).

Il est également possible de proposer deux moteurs distincts pour entraîner la roue, mais avec des réductions différentes : le premier moteur aurait une réduction importante, pour apporter du couple, le deuxième, sans réducteur, tournerait beaucoup plus vite, et permettrait d’atteindre des vitesses élevées de plus de 30 km/h : impossible avec les motorisations actuelles, d’avoir à la fois du couple et de la vitesse. Une gestion électronique est prévue pour démarrer le robot avec le moteur avec le plus de couples, puis mixé avec le moteur vitesse : le compromis serait un atout pour la robotique terrestre.

SurFigure 6, on peut noter que les roues sont dépliées vers l’extérieur. L’empattement du robot 100 est long et permet une meilleure stabilité à haute vitesse, un meilleur franchissement d’obstacles.

SurFigure 7, le robot 100 a un centre de gravité au plus bas. Cette configuration est idéale pour évoluer sur des pentes à plus de 45°, transporter du matériel lourd en toute sécurité, permettre de passer dans des espaces très bas (par exemple pour du franchissement d’obstacles), mais également de baisser ou de sur élever un équipement : bras de manutention, tourelle vidéo, capteurs de mesure NRBC.

SurFigure 8, le robot 100 est dans la position la plus haute. Cette configuration et idéale pour permettre un franchissement d’obstacle, rouler dans une petite rivière en protégeant l’équipement qu’il transporte rouler sur des terrains boueux pour ne pas s’enterrer, etc.

La description qui précède est de nature purement illustrative et ne vise en aucune façon à limiter la divulgation, son application ou ses utilisations. Les enseignements généraux de la divulgation peuvent être mis en œuvre sous diverses formes. Par conséquent, bien que cette divulgation comprenne des exemples particuliers, sa portée réelle ne doit pas être aussi limitée puisque d’autres modifications apparaîtront après l’étude des dessins, de la spécification et des revendications suivantes. Il doit être entendu qu’une ou plusieurs étapes d’une méthode peuvent être exécutées dans un ordre différent (ou simultanément) sans altérer les principes de la présente divulgation. En outre, bien que chacun des modes de réalisation soit décrit ci-dessus comme ayant certaines caractéristiques, une ou plusieurs de ces caractéristiques décrites en ce qui concerne tout mode de réalisation de la divulgation peuvent être mises en œuvre dans et/ou combinées avec des caractéristiques de tout autre mode de réalisation, même si cette combinaison n’est pas explicitement décrite. En d’autres termes, les formes de réalisation décrites ne s’excluent pas mutuellement et les permutations d’une ou plusieurs formes de réalisation entre elles restent dans le champ d’application de la divulgation.

Dans cette divulgation, qui comprend les définitions ci-dessous, le terme « unité », ou “module” ou le terme “contrôleur” peut être remplacé par le terme “circuit”. Le terme “module” peut se référer à, faire partie de, ou inclure : un circuit intégré à application spécifique (ASIC) ; un circuit discret numérique, analogique ou mixte analogique/numérique ; un circuit intégré numérique, analogique ou mixte analogique/numérique ; un circuit logique combinatoire ; un réseau de portes programmables (FPGA) ; un circuit processeur (partagé, dédié ou groupe) qui exécute du code ; un circuit de mémoire (partagé, dédié ou groupe) qui stocke le code exécuté par le circuit processeur ; d’autres composants matériels appropriés qui fournissent la fonctionnalité décrite ; ou une combinaison de tout ou partie des éléments ci-dessus, comme dans un système sur puce.

Les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de la présente divulgation peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. 

Claims

Ensemble roue (1) prévu pour être monté sur un châssis de véhicule (100) caractérisé en ce qu’il comporte un organe de liaison (3) au sol formant bande de roulement autour d’un axe de rotation (X), ledit organe de liaison (3) étant entraîné en rotation par un moyeu (43),
dans lequel que le moyeu (43) de roue est monté à rotation sur le châssis autour d’un axe excentré par rapport audit axe de rotation,
l’ensemble roue comportant en outre un premier organe d’entraînement (40) dudit organe de liaison et un support de moyeu (9)
ledit support de moyeu étant monté à rotation par rapport à l’organe de liaison au sol,
et comportant en outre un organe d’entraînement (60) dudit support de moyeu autour dudit axe excentré, prévu pour sélectionner une position angulaire dudit moyeu de support par rapport audit châssis.
Ensemble roue selon la revendication précédente, dans lequel le moyeu est formé d’une roue dentée (43) entraînée autour de l’axe excentré par le premier organe d’entraînement (40), l’organe de liaison au sol présentant une couronne dentée intérieure (35) coopérant avec ladite roue dentée.
Véhicule (100) à garde au sol variable comportant un support lié à un châssis (102) et au moins un ensemble roues (110a, 110 b, 110 c, 110 d) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Véhicule selon la revendication précédente, dans lequel la position angulaire de l’au moins un ensemble roue par rapport au châssis est sélectionnable au moyen d’une motorisation électrique.