WO2025008362A1 - Roue de vehicule comprenant un dispositif d'entrainement et un dispositif de freinage - Google Patents

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WO2025008362A1
WO2025008362A1 PCT/EP2024/068633 EP2024068633W WO2025008362A1 WO 2025008362 A1 WO2025008362 A1 WO 2025008362A1 EP 2024068633 W EP2024068633 W EP 2024068633W WO 2025008362 A1 WO2025008362 A1 WO 2025008362A1
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WO
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wheel
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rim
hub
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PCT/EP2024/068633
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English (en)
Inventor
Graeme Peter Arthur KLIM
Lucas Fernand Jean-Marie SANTER
Roshan ANTON ROSAIRO
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Safran Landing Systems SAS
Original Assignee
Safran Landing Systems SAS
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/405Powered wheels, e.g. for taxing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/28Eddy-current braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/42Arrangement or adaptation of brakes

Definitions

  • the present invention relates to the braking and ground movement of a vehicle and, more particularly, to a wheel comprising a braking device and a drive device.
  • An aircraft wheel typically comprises a rim connected by a web to a hub which is mounted for rotation on an axle carried by a lower end of a landing gear.
  • the landing gears of eADAVs are generally fixed, i.e. not movable between a retracted and a deployed position as is the case for larger aircraft.
  • Increasing the size of the wheels to integrate a drive unit and a brake would therefore tend to increase the forces of drag exerted on the landing gear during flight, and therefore reduce the flight autonomy of the eADAV.
  • climate change is a major concern for many legislative and regulatory bodies around the world. Indeed, various restrictions on carbon emissions have been, are being or will be adopted by various states. In particular, an ambitious standard applies both to new types of aircraft but also to those currently in circulation requiring the implementation of technological solutions in order to make them compliant with the regulations in force. Civil aviation has been mobilizing for several years now to make a contribution to the fight against climate change.
  • the Applicant is constantly working to reduce its climate impact by using methods and operating virtuous development and manufacturing processes and minimizing greenhouse gas emissions to the minimum possible in order to reduce the environmental footprint of its activity.
  • the aim of the invention is to propose a wheel integrating a drive device and a braking device making it possible to at least partially overcome the aforementioned drawbacks.
  • a vehicle wheel which is rotatably mounted on an axle.
  • the wheel comprises:
  • a radial flux electric motor comprising a first stator and a first rotor arranged coaxially with the wheel to produce between them a first magnetic flux capable of generating a torque for driving the wheel in rotation;
  • a magnetic brake extending inside the annular space and comprising a second stator and a second rotor arranged coaxially with the wheel to produce between them a second magnetic flux capable of generating eddy currents generating a braking torque of the wheel.
  • the electric motor and the magnetic brake extend one inside the other inside the annular space, one of the first rotor and the second rotor being adjacent to the rim and the other of the first rotor and the second rotor being adjacent to the hub, the first stator and the second stator extending between the first rotor and the second rotor.
  • the electric motor and the magnetic brake are thus engaged one inside the other and occupy a relatively small volume. This results in a radial superposition of the electric motor and the magnetic brake which allows their integration inside the wheel without significantly increasing the drag forces which oppose the movement of said wheel.
  • the first stator and the second stator are radially opposite each other.
  • the first stator extends inside the second stator.
  • the magnetic brake is radial flux.
  • first stator and the second stator are fixedly mounted on either side of a tubular support extending coaxially around the hub, the support being immobile with respect to the axle.
  • the support is composed of or coated with an iron-based material in order to limit or even eliminate crosstalk between the electromagnetic fields generated by the electric motor and those generated by the magnetic brake.
  • the first rotor comprises permanent magnets capable of interacting with windings equipping the first stator.
  • the second stator comprises electromagnets capable of generating eddy currents in the second rotor made of electrically conductive material.
  • the second rotor is formed by the rim made of electrically conductive material.
  • the second rotor is formed by a local coating arranged on an internal periphery of said rim, the coating being made of electrically conductive material.
  • the invention also relates to an aircraft landing gear comprising at least one such wheel.
  • the invention further relates to an aircraft comprising at least one such landing gear.
  • Figure 1 is a simplified representation of an aircraft comprising main landing gears each provided with a wheel according to the invention
  • Figure 2 is an axial sectional view of one of the wheels of the aircraft illustrated in Figure 1, according to a particular embodiment of the invention.
  • the invention is described in application to an electric vertical takeoff and landing aircraft A or eVTOL.
  • the aircraft A comprises two main landing gears P each comprising a leg J having an upper end fixed to a structure S of the aircraft and, opposite, a lower end carrying a wheel 1 rotating about an axis X on an axle E.
  • the landing gears P are here fixed but the invention is applicable to retractable type landing gears, or even to another type of aircraft or vehicle such as a land vehicle.
  • the wheel 1 comprises, as illustrated in Figure 2, an annular rim 2 connected by a web 3 to a hub 4 pivotally received on the axle E by means of bearings 5, 6.
  • the rim 2 extends coaxially around the hub 4 and delimits with said hub 4 an annular space having one end at least partially closed by the veil 3 and, opposite, an open end.
  • Wheel 1 is said to be “motorized”, that is to say equipped with a drive device intended to move aircraft A without using its powertrains when it is on the ground.
  • the drive device comprises a radial flux electric motor 10 comprising, in a manner known per se, a first fixed element or stator 11, and a first rotating mobile element or rotor 12.
  • the stator 11 and the rotor 12 each have a central axis coincident with the axis X of rotation of the wheel 1, the rotor 12 extending inside the stator 11 and radially opposite said stator 11.
  • the stator 11 here has the shape of a crown fixedly mounted on an internal periphery of a tubular support 30 extending coaxially around the hub 4.
  • the support 30 forms with the axle E an annular groove having a bottom 31 connecting one end of the support 30 to the axle E, such that the stator 11 is immobile with respect to said axle E.
  • the crown forming the stator 11 here comprises a pack of sheets forming a plurality of teeth which extend radially around the axis X and on which windings (not shown) are wound.
  • Wheel 1 is also called “braked”, that is to say equipped with a braking device intended to selectively slow down aircraft A when it is on the ground.
  • the braking device comprises a radial flux magnetic brake 20 and comprises, in a manner known per se, a second fixed element or stator 21, and a second rotating mobile element or rotor 22.
  • the stator 21 and the rotor 22 each have a central axis coincident with the axis X of rotation of the wheel 1, the stator 21 extending inside the rotor 22 and radially opposite said rotor 22.
  • the stator 21 here has the form of a crown fixedly mounted on an external periphery of the support 30 around which the rim 2 extends, so that the stator 21 is immobile with respect to the axle E.
  • the crown forming the stator 21 comprises a series of electromagnets (not shown) defining a main surface 21.1 of the stator 21.
  • the support 30 is composed of or coated with an iron-based material in order to limit or even eliminate crosstalk between the electromagnetic fields generated by the electric motor 10 and those generated by the magnetic brake 20.
  • the electric motor 10 and the magnetic brake 20 extend entirely within the annular space defined by the wheel 1, such that the drag forces exerted on the undercarriage P are limited, and this is all the more so since said undercarriage P is not retractable here. Such an arrangement of the electric motor 10 and the magnetic brake 20 thus limits the aerodynamic impact of the undercarriage P.
  • the drive device is particularly compact and lightweight.
  • the permanent magnets may be carried by the stator 11 instead of the rotor 12.
  • the electromagnets may be carried by the rotor 22 instead of the stator 21.
  • the rotor 12 of the electric motor 10 here comprises permanent magnets to, for example, form a synchronous motor, it can also comprise electromagnets to, for example, form an asynchronous motor.
  • the Halbach pattern arrangement of the magnets of the electric motor 10 and the electromagnets of the magnetic brake 20 is advantageous but not obligatory.
  • At least one bearing may be arranged between the rim 2 and the support 30 so as to guarantee a constant air gap e between the main surface 21.1 of the stator 21 and the main surface 22.1 of the rotor 22 so that the braking torque exerted by the magnetic brake 20 is constant (the braking torque being, in a manner known per se, a function of the air gap e).
  • the number of stators (11, 21) and/or rotors (12, 22) may be different from those described.
  • the invention is applicable to other types of eddy current brake, in particular axial flow or combining axial flow with radial flow.
  • the invention can be used for applications other than a vehicle and for example for any industrial or personal equipment requiring braking.

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Abstract

Roue (1) montée à rotation sur un essieu et comprenant : - une jante (2) reliée par un voile (3) à un moyeu (4) reçu à pivotement sur l'essieu, et délimitant avec le moyeu un espace annulaire; - un moteur électrique (10) à flux radial comprenant un premier stator (11) et un premier rotor (12) agencés pour générer un couple d'entraînement en rotation de la roue; - un frein magnétique (20) comprenant un deuxième stator (21) et un deuxième rotor (22) agencés pour générer un couple de freinage de la roue, le moteur électrique et le frein magnétique s'étendent l'un dans l'autre à l'intérieur de l'espace annulaire, l'un du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent à la jante et l'autre du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent au moyeu, le premier stator et le deuxième stator s'étendant entre le premier rotor et le deuxième rotor.

Description

ROUE DE VEHICULE COMPRENANT UN DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT ET UN DISPOSITIF DE FREINAGE
La présente invention concerne le freinage et le déplacement au sol d'un véhicule et, plus particulièrement, une roue comprenant un dispositif de freinage et un dispositif d'entraînement.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Dans le domaine de l'aviation, il est désormais prévu d'équiper les roues d'aéronef d'organes d'entraînement en rotation pour permettre aux aéronefs de se déplacer au sol sans utiliser leurs groupes motopropulseurs . Il est également connu d'équiper les roues d'aéronef d'un frein destiné à sélectivement ralentir et arrêter lesdits aéronefs lorsqu'ils se déplacent au sol. Le frein est généralement à friction de sorte qu'il nécessite le remplacement d'éléments d'usure dont le frottement, lors du freinage, génère des particules de poussières particulièrement polluantes.
Une roue d'aéronef comprend généralement une jante reliée par un voile à un moyeu qui est monté pour tourner sur un essieu porté par une extrémité inférieure d'un atterrisseur .
Or, dans le cas des aéronefs électriques à décollage et atterrissage verticaux (eADAV ou eVTOL de l'anglais « electric Vertical Take-Off and Landing ») , les roues sont traditionnellement de petite taille (entre 6 et 10 pouces) de sorte qu'il est très difficile d'y intégrer à la fois un organe d'entraînement et un frein.
Qui plus est, les atterrisseurs des eADAV sont généralement fixes, c'est-à-dire non mobiles entre une position rétractée et une position déployée comme c'est le cas pour les avions de plus grandes tailles. Augmenter la taille des roues pour y intégrer un organe d'entraînement et un frein aurait donc tendance à augmenter les forces de traînée exercées sur 1 ' atterrisseur pendant le vol, et donc à réduire l'autonomie en vol de l' eADAV.
Or, le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de réglementation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s'applique à la fois aux nouveaux types d'avions mais aussi ceux actuellement en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L'aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.
Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d'améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. L'ensemble des acteurs du secteur travaille en permanence à l'amélioration de l'efficacité énergétique. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l'environnement et dont l'intégration et l'utilisation dans l'aviation civile ont des impacts environnementaux modérés dans un but d'amélioration de l'efficacité énergétique du transport aérien .
Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son impact climatique par l'emploi de méthodes et l'exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l'empreinte environnementale de son activité.
Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d'avions, l'allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l'emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques .
OBJET DE L'INVENTION
L' invention a pour but de proposer une roue intégrant un dispositif d'entraînement et un dispositif de freinage permettant d'obvier au moins en partie aux inconvénients précités .
RESUME DE L’INVENTION
A cet effet, on prévoit, selon l'invention, une roue de véhicule montée à rotation sur un essieu. La roue comprend :
- une jante annulaire reliée par un voile à un moyeu reçu à pivotement sur l'essieu, la jante délimitant avec le moyeu un espace annulaire obturé par le voile ;
- un moteur électrique à flux radial comportant un premier stator et un premier rotor agencés coaxialement à la roue pour produire entre eux un premier flux magnétique susceptible de générer un couple d' entraînement en rotation de la roue ;
- un frein magnétique s'étendant à l'intérieur de l'espace annulaire et comportant un deuxième stator et un deuxième rotor agencés coaxialement à la roue pour produire entre eux un deuxième flux magnétique susceptible d' engendrer des courants de Foucault générant un couple de freinage de la roue.
Selon l'invention, le moteur électrique et le frein magnétique s'étendent l'un dans l'autre à l'intérieur de l'espace annulaire, l'un du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent à la jante et l'autre du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent au moyeu, le premier stator et le deuxième stator s'étendant entre le premier rotor et le deuxième rotor.
Le moteur électrique et le frein magnétique sont ainsi engagés l'un dans l'autre et occupent un volume relativement restreint. Il en résulte une superposition radiale du moteur électrique et du frein magnétique qui permet leur intégration à l'intérieur de la roue sans accroître significativement les forces de traînée qui s'opposent au déplacement de ladite roue.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le premier stator et le deuxième stator sont radialement en regard l'un de l'autre.
De manière particulière, le premier stator s'étend à l'intérieur du deuxième stator.
De manière particulière, le frein magnétique est à flux radial.
De manière particulière, le premier stator et le deuxième stator sont montés fixement de part et d'autre d'un support tubulaire s'étendant coaxialement autour du moyeu, le support étant immobile vis-à-vis de l'essieu.
De manière particulière, le support est composé ou revêtu d'un matériau à base de fer afin de limiter voire d'éliminer la diaphonie entre les champs électromagnétiques générés par le moteur électrique et ceux générés par le frein magnétique.
Selon une autre caractéristique particulière, le premier rotor comprend des aimants permanents aptes à interagir avec des bobinages équipant le premier stator.
Selon une autre caractéristique particulière, le deuxième stator comprend des électroaimants aptes à générer des courants de Foucault dans le deuxième rotor réalisé en matériau électriquement conducteur.
De manière particulière, le deuxième rotor est formé par la jante réalisée en matériau électriquement conducteur . De manière particulière, le deuxième rotor est formé par un revêtement local disposé sur un pourtour interne de ladite jante, le revêtement étant réalisé en matériau électriquement conducteur.
L' invention concerne également un atterrisseur d'aéronef comprenant au moins une telle roue.
L' invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins un tel atterrisseur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels : [Fig.l] la figure 1 est une représentation simplifiée d'un aéronef comprenant des atterrisseurs principaux pourvus chacun d'une roue selon l'invention ;
[Fig.2] la figure 2 est une vue en coupe axiale de l'une des roues de l'aéronef illustré à la figure 1, selon un mode de réalisation particulier de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, l'invention est décrite en application à un aéronef A électrique à décollage et atterrissage verticaux ou eVTOL. L'aéronef A comprend deux atterrisseurs P principaux comportant chacun une jambe J ayant une extrémité supérieure fixée à une structure S de l'aéronef et, à l'opposé, une extrémité inférieure portant une roue 1 tournant autour d'un axe X sur un essieu E. Les atterrisseurs P sont ici fixes mais l'invention est applicable à des atterrisseurs de type rétractable, voire à un autre type d'aéronef ou de véhicule comme un véhicule terrestre .
La roue 1 comporte, comme illustré à la figure 2, une jante 2 annulaire reliée par un voile 3 à un moyeu 4 reçu à pivotement sur l'essieu E au moyen de roulements 5, 6. La jante 2 s'étend coaxialement autour du moyeu 4 et délimite avec ledit moyeu 4 un espace annulaire ayant une extrémité au moins partiellement obturée par le voile 3 et, à l'opposée, une extrémité ouverte.
La roue 1 est dite « motorisée », c'est-à-dire équipée d'un dispositif d'entraînement destiné à déplacer l'aéronef A sans utiliser ses groupes motopropulseurs lorsque celui-ci est au sol.
Le dispositif d'entraînement comprend un moteur électrique 10 à flux radial comportant, de façon connue en soi, un premier élément fixe ou stator 11, et un premier élément mobile en rotation ou rotor 12. Le stator 11 et le rotor 12 ont chacun un axe central confondu avec l'axe X de rotation de la roue 1, le rotor 12 s'étendant à l'intérieur du stator 11 et radialement en regard dudit stator 11.
Le stator 11 a ici la forme d'une couronne montée fixement sur un pourtour interne d'un support 30 tubulaire s'étendant coaxialement autour du moyeu 4. Le support 30 forme avec l'essieu E une rainure annulaire ayant un fond 31 reliant une extrémité du support 30 à l'essieu E, de sorte que le stator 11 est immobile vis-à-vis dudit essieu E. La couronne formant le stator 11 comprend ici un paquet de tôles formant une pluralité de dents qui s'étendent radialement autour de l'axe X et sur lesquelles sont enroulés des bobinages (non représentés) .
Le rotor 12 a ici la forme d'une couronne montée fixement sur un pourtour externe du moyeu 4 s'étendant radialement en regard du stator 11, de sorte que ledit rotor 12 est immobile vis-à-vis de la roue 1. La couronne formant le rotor 12 comprend une série d'aimants permanents (non représentés) aptes à interagir avec les bobinages équipant le stator 11 pour produire un premier flux magnétique entraînant en rotation le rotor 12, et donc la roue 1, autour de l'axe X. Les aimants permanents sont par exemple disposés de manière à présenter une alternance de pôles nord et de pôles sud, voire à former un réseau de Halbach .
On comprend que lorsque les bobinages équipant le stator 11 sont traversés par un courant électrique, ils engendrent des champs magnétiques suffisants pour générer un couple d'entraînement en rotation du moyeu 4, et donc de la roue 1, en interagissant avec la série d'aimants permanents équipant le rotor 12.
La roue 1 est également dite « freinée », c'est-à- dire équipée d'un dispositif de freinage destiné à sélectivement ralentir l'aéronef A lorsque celui-ci est au sol .
Le dispositif de freinage comprend un frein magnétique 20 à flux radial et comprend, de façon connue en soi, un deuxième élément fixe ou stator 21, et un deuxième élément mobile en rotation ou rotor 22. Le stator 21 et le rotor 22 ont chacun un axe central confondu avec l'axe X de rotation de la roue 1, le stator 21 s'étendant à l'intérieur du rotor 22 et radialement en regard dudit rotor 22.
Le stator 21 a ici la forme d'une couronne montée fixement sur un pourtour externe du support 30 autour duquel s'étend la jante 2, de sorte que le stator 21 est immobile vis-à-vis de l'essieu E. La couronne formant le stator 21 comprend une série d'électroaimants (non représentés) définissant une surface principale 21.1 du stator 21.
Le rotor 22 est ici formé par la jante 2 réalisée ici dans un matériau électriquement conducteur (par exemple en aluminium, acier...) , de sorte que ledit rotor 22 est immobile vis-à-vis de la roue 1. La jante 2 comprend un pourtour interne définissant une surface principale 22.1 du rotor 22 qui est séparée de la surface principale 21.1 du stator 21 par un entrefer e prédéterminé. Les électroaimants du stator 21 sont agencés de manière à produire un deuxième flux magnétique engendrant des courants de Foucault dans la j ante 2 lorsque lesdits électroaimants sont traversés par un courant électrique et que la roue 1 tourne autour de son axe X de rotation . Les électroaimants sont de préférence disposés pour former un réseau de Halbach de manière à maximiser la part du deuxième flux magnétique vue par la j ante 2 mais aussi à limiter la part du deuxième flux magnétique envoyée vers le moteur électrique 10 .
On comprend également que lorsque les électroaimants équipant le stator 21 sont traversés par un courant électrique , ils engendrent dans le rotor 22 des courants de Foucault suf fisants pour générer un couple de freinage sur ledit rotor 22 , et donc la roue 1 .
Le moteur électrique 10 et le frein magnétique 20 sont contrôlés indépendamment l ' un de l ' autre de sorte qu' il est possible de n' utiliser que la série d' aimants du moteur électrique 10 pour le roulage et les électroaimants du frein magnétique 20 pour le freinage .
On notera que le support 30 est composé ou revêtu d' un matériau à base de fer afin de limiter voire d' éliminer la diaphonie entre les champs électromagnétiques générés par le moteur électrique 10 et ceux générés par le frein magnétique 20 .
On notera également que le moteur électrique 10 et le frein magnétique 20 s ' étendent intégralement dans l ' espace annulaire définie par la roue 1 , de sorte que les forces de traînée exercées sur 1 ' atterrisseur P sont limitées , et cela d' autant plus que ledit atterrisseur P n' est ici pas rétractable . Un tel agencement du moteur électrique 10 et du frein magnétique 20 limite ainsi l ' impact aérodynamique de 1 ' atterrisseur P .
On notera aussi qu' un tel agencement du moteur électrique 10 et du frein magnétique 20 permet de simplifier l'intégration d'un dispositif d'entraînement et d'un dispositif de freinage tout en conservant une performance adéquate.
On notera en outre qu'en utilisant la jante comme dissipateur thermique et conducteur de courants de Foucault, le dispositif d'entraînement s'avère particulièrement compact et léger.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .
La roue 1 peut avoir une structure différente de celle décrite. La jante 2 de la roue 1 peut par exemple être formée de deux demi-jantes, être réalisée en une pièce unique, réalisée en fonderie ou par fabrication additive...
Bien que les aimants permanents équipant le rotor 12 du moteur électrique 10 reposent ici directement sur le moyeu 4, ils peuvent aussi reposer sur une structure fixée audit moyeu 4.
D' autres matériaux que ceux indiqués pourront être employés .
Bien que la jante 2 forme ici le rotor 22 du frein magnétique 20, elle peut aussi avoir son pourtour interne pourvu d'un revêtement local apte à former ledit rotor 22 (par exemple en cuivre, en aluminium, en argent, en nickel...) . La jante 2 peut alors être réalisée dans un matériau différent de celui du revêtement.
La disposition du moteur électrique 10 et du frein magnétique 20 peut être inversée. Autrement dit, le stator 11 et le rotor 12 du moteur électrique 10 peuvent prendre respectivement la place du stator 21 et du rotor 22 du frein magnétique 20, et inversement. Le cas échéant, le stator 11 et le rotor 12 du moteur électrique 10 sont respectivement montés fixement sur le pourtour externe du support 30 et le pourtour interne de la jante 2, et le stator 21 du frein magnétique 20 est monté fixement sur le pourtour interne du support 30 , le rotor 22 étant formé par le moyeu 4 ou par un revêtement local équipant le pourtour interne dudit moyeu 4 .
Les aimants permanents peuvent être portés par le stator 11 au lieu du rotor 12 . Les électroaimants peuvent être portés par le rotor 22 au lieu du stator 21 .
Bien que le rotor 12 du moteur électrique 10 comprenne ici des aimants permanents pour par exemple former un moteur synchrone , il peut aussi comprendre des électroaimants pour par exemple former un moteur asynchrone .
Bien que le stator 21 du frein magnétique 20 comprend ici des électroaimants , il peut aussi comprendre des aimants permanents . En particulier, les électroaimants et les aimants permanents peuvent être disposés en alternance de manière à former un réseau de Halbach : les électroaimants présentent une alternance de pôles nord et de pôles sud, et les aimants permanents , de plus petites tailles , présentent une alternance de pôles est et de pôles ouest afin de ne pas freiner à eux seuls la roue 1 de manière signi ficative .
L' agencement en moti f de Halbach des aimants du moteur électrique 10 et des électroaimants du frein magnétique 20 est avantageux mais pas obligatoire .
Le dispositi f d' entraînement peut en outre comprendre un réducteur pour augmenter le couple d' entraînement délivré à la roue 1 par le moteur électrique 10 . Le réducteur peut être de tout type : réducteur planétaire , réducteur à onde déformation, réducteur cycloidal...
Bien que le rotor 22 du frein magnétique 20 soit ici formé par la j ante 2 ou par un revêtement local disposé sur le pourtour interne de ladite j ante 2 , il peut aussi être formé par tout élément rapporté directement ou indirectement sur la j ante 2 . L'agencement et le nombre de roulements 5, 6 permettant d'assurer la rotation de la roue 1 autour de l'axe X peuvent être différents de ceux décrits et illustrés .
Au moins un roulement peut être agencé entre la jante 2 et le support 30 de manière à garantir un entrefer e constant entre la surface principale 21.1 du stator 21 et la surface principale 22.1 du rotor 22 afin que le couple de freinage exercé par le frein magnétique 20 soit constant (le couple de freinage étant, de façon connue en soi, fonction de l'entrefer e) .
Le nombre de stators (11, 21) et/ou rotors (12, 22) peuvent être différents de ceux décrits.
L'invention est applicable à d'autres types de frein à courants de Foucault, notamment à flux axial ou combinant un flux axial avec un flux radial.
L' invention est utilisable sur tout type de véhicule, aérien ou terrestre ou amphibie.
L'invention est utilisable pour d'autres applications qu'un véhicule et par exemple pour tout équipement industriel ou personnel requérant un freinage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Roue (1) de véhicule, montée à rotation sur un essieu (E) , comprenant :
- une jante (2) annulaire reliée par un voile (3) à un moyeu (4) reçu à pivotement sur l'essieu, la jante délimitant avec le moyeu un espace annulaire obturé par le voile ;
- un moteur électrique (10) à flux radial comportant un premier stator (11) et un premier rotor (12) agencés coaxialement à la roue pour produire entre eux un premier flux magnétique susceptible de générer un couple d'entraînement en rotation de la roue ;
- un frein magnétique (20) comportant un deuxième stator (21) et un deuxième rotor (22) agencés coaxialement à la roue pour produire entre eux un deuxième flux magnétique susceptible d' engendrer des courants de Foucault générant un couple de freinage de la roue ; caractérisée en ce que le moteur électrique et le frein magnétique s'étendent l'un dans l'autre à l'intérieur de l'espace annulaire, l'un du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent à la jante et l'autre du premier rotor et du deuxième rotor étant adjacent au moyeu, le premier stator et le deuxième stator s'étendant entre le premier rotor et le deuxième rotor.
2. Roue (1) selon la revendication 1, dans laquelle le premier stator (11) et le deuxième stator (21) sont radialement en regard l'un de l'autre.
3. Roue (1) selon la revendication 2, dans laquelle le premier stator (11) s'étend à l'intérieur du deuxième stator (21) .
4. Roue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le frein magnétique (20) est à flux radial.
5. Roue (1) selon la revendication 4, dans laquelle le premier stator (11) et le deuxième stator (21) sont montés fixement de part et d'autre d'un support (30) tubulaire s'étendant coaxialement autour du moyeu (4) , le support étant immobile vis-à-vis de l'essieu (E) .
6. Roue (1) selon la revendication 5, dans laquelle le support (30) est composé ou revêtu d'un matériau à base de fer afin de limiter voire d'éliminer la diaphonie entre les champs électromagnétiques générés par le moteur électrique (10) et ceux générés par le frein magnétique (20) .
7. Roue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier rotor (12) comprend des aimants permanents aptes à interagir avec des bobinages équipant le premier stator (11) .
8. Roue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième stator (21) comprend des électroaimants aptes à générer des courants de Foucault dans le deuxième rotor (22) réalisé en matériau électriquement conducteur.
9. Roue (1) selon la revendication 8, dans laquelle le deuxième rotor (22) est formé par la jante (2) réalisée en matériau électriquement conducteur.
10. Roue (1) selon la revendication 8, dans laquelle le deuxième rotor (22) est formé par un revêtement local disposé sur un pourtour interne de ladite jante (2) , le revêtement étant réalisé en matériau électriquement conducteur .
11. Atterrisseur (P) d'aéronef (A) comprenant au moins une roue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes .
12. Aéronef (A) comprenant au moins un atterrisseur (P) selon la revendication 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2345586A (en) * 1999-01-11 2000-07-12 Elliott Ind Ltd An electric motor, a wheel and drive apparatus for an electric vehicle
US20110290571A1 (en) * 2009-01-27 2011-12-01 Markus Klopzig Driven vehicle axle
US20150204399A1 (en) * 2012-08-21 2015-07-23 Messier-Dowty Limited Brake assembly and a method of operating a brake assembly
US20210067001A1 (en) * 2018-04-19 2021-03-04 Andrew Wissing Combination brake-generator inverted motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2345586A (en) * 1999-01-11 2000-07-12 Elliott Ind Ltd An electric motor, a wheel and drive apparatus for an electric vehicle
US20110290571A1 (en) * 2009-01-27 2011-12-01 Markus Klopzig Driven vehicle axle
US20150204399A1 (en) * 2012-08-21 2015-07-23 Messier-Dowty Limited Brake assembly and a method of operating a brake assembly
US20210067001A1 (en) * 2018-04-19 2021-03-04 Andrew Wissing Combination brake-generator inverted motor

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