Brevet FR2343621A1 — publié le 19771007

La présente invention concerne une commande électrique de roues d'un véhicule dont les roues comportent un mécanisme différentiel ce qui permet aux roues d'avoir des vitesses différentes de part et d'autre du véhicule, dans les virages ou pour d'autres manoeuvres. Les véhicules à commande électrique comprennent en général un moteur électrique dont l'arbre de sortie est relié à un mécanisme différentiel classique à engrenages. L'invention vise un ensemble moteur électrique-commande assurant la différence de vitesses nécessaire entre les roues et permettant d'obtenir le rendement maximum de sa source d'énergie électrique. De façon plus précise, l'invention a pour objet une commande électrique de roues d'un véhicule caractérisée par le fait qu'elle comprend un moteur électrique comportant deux éléments électriques concentriques, l'un intérieur et l'autre extérieur, montés de façon à pouvoir tourner, l'un de ces éléments étant relié, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, à un arbre de sortie qui peut, lui-m8me, être relié à une roue d'un côté du véhicule, et l'autre de ces deux éléments étant relié, par l'intermédiaire d'un autre mécanisme de transmission, à un autre arbre de sortie qui peut être relié à une roue située de l'autre côté du véhicule, ces deux mécanismes de transmission distincts étant conçus de manière que la rotation des deux éléments du moteur dans des sens opposés assure la rotation de ces deux arbres de sortie dans le même sens. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard de la figure unique annexée et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Cette figure est une coupe transversale d'un mécanisme de commande pour véhicules à traction électrique. Les véhicules du type visé par l'invention comportent des batteries d'accumulateurs qui alimentent un moteur électrique et ce dernier, à son tour, entraîne les roues du véhicule, ou tout au moins l'une des paires de roues de celui-ci. Le moteur électrique 10 représenté sur la figure entraîne deux arbres de sortie il et 12. Ces arbres portent des accouplements qui les relient chacun à un cardan, ces cardans étant à leur tour reliés à des arbres , non représentés, qui font tourner les roues situées de part et d'autre du véhicule. Ce moteur électrique 10 comprend une âme 13 et une carcasse 14. Cette âme et cette carcasse portent chacune des bobinages électriques, ceux qui sont solidaires dela carcasse étant désignés par la référence 15. L'âme 13 est montée sur un arbre 16 muni d'un collecteur 17. Des balais 18 appuient sur ce collecteur. La liaison électrique de ces balais etde ces bobinages 15 dans la carcasse 14 est . réalisée respectivement par des câblages 19 et 20. Ces câblages sont logés dans la carcasse étant donné que le bobinage 15 et les balais 18 ne peuvent pas tourner par rapport à la carcasse 14. Sur une face extrême de cette carcasse se trouvent deux bagues 21 et 22 frotteuses reliées au câblage 19, 20 de la carcasse. Ces bagues 21,22 collectrices s'appliquent respectivement contre un contact 23 et un contact 24 qui sont montés sur un bâti 25.Un carter 26 entoure la zone des contacts et les protège contre l'introduction de matières étrangères, ce carter étant fixé au bâti 25. L'âme 13 et la carcasse 14 du moteur sont conçus pour tourner en sens inverse l'une de l'autre et, à cette fin, elles sont montées dans des paliers. Les paliers de l'amie 13 se trouvent sur l'arbre 16 et sont désignés respectivement par les références 27 et 28. La carcasse 14 comprend un anneau en saillie à chacune de ses extrémités. Les paliers permettant la rotation de la carcasse 14 sont désignés par les références 29 et 30. Les paliers 27 et 29 situés d'un côté du moteur sont montés dans un logement 31 auquel est également fixé le bâti 25. Dans ce logement 31, un premier pignon 32 est fixé à une extrémité de l'anneau de la carcasse 14. Ce pignon est à son tour en prise avec un plus gros pignon 33 contenu dans le logement, monté sur l'un des arbres de sortie 12. A l'autre extrémité de la carcasse 14 du moteur se trouve un autre logement 34 dans lequel sont montés les paliers 28 et 30. L'arbre 16 de 1'Cime 13 du moteur électrique pénètre dans ce logement et porte à son extrémité une roue dentée 35. Cette roue dentée est en prise avec une courroie d'entraînement 36 ou une chaîne. Cette courroie, ou chaîne, passe également sur une grosse roue dentée 37 contenue dans le logement 34, cette grosse roue 37 étant fixée de façon non rotative sur l'autre arbre 11. Etant donné que l'âme 13 et la carcasse 14 du moteur électrique tournent en sens inverse l'une de l'autre, les pignons 32 et 35 tournent eux aussi en sens inverse l'un de l'autre. Le pignon 32 est directement en prise avec le pignon 33, de sorte que l'arbre de sortie 12 tourne dans le sens opposé à celui du pignon 32. Au contraire, la roue dentée 35 entraîne la grosse roue dentée 37 par l'intermédiaire de la courroie, ou chaîne, de sorte que cette grosse roue tourne dans le même sens que la roue 35. I1 en résulte que les deux arbres de sortie 11 et 12 tournent dans le même sens, alors que l'âme et la carcasse du moteur tournent en sens inverse. Les deux arbres de sortie 11 et 12 tourillonnent dans des paliers 38 et 39 respectivement, ces arbres étant reliés à l'inte- rieur d'un tube 40 qui est fixé, à ses deux extrémités, respectivement sur le logement 31 et le logement 34. L'arbre de sortie 11 comporte un prolongement 41 à l'intérieur du tube 40 et l'autre arbre de sortie 12 comporte un prolongement tubulaire 42 dans lequel pénètre le prolongement 41. Le prolongement 41 de l'arbre de sortie 11 comporte deux bossages 43 et 44 qui constituent des joints étanches et qui, de plus, assurent l'isolation électrique entre les prolongements 41 et 42. Ces bossages se trouvent chacun à une extrémité d'une chambre annulaire 45 délimitée par les prolongements 41 et 42. Cette chambre contient un fluide électro-visqueux. Un fluide électro-visqueux est un fluide dont la viscosité varie en fonction de la différence de potentiel à laquelle on soumet le liquide. Bien que cela ne soit pas représenté, il est prévu des contacts électriques sur les prolongements 41 et 42 des arbres 11 et 12, ces contacts étant reliés à une source de courant. Un détecteur 'non représenté r est disposé par rapport à l'âme et à la carcasse du moteur électrique qui tournent en sens inverse l'une de l'autre, de manière à fournir un signal chaque fois que la vitesse relative de cette âme et de cette carcasse dépasse une valeur donnée. Lorsque cette valeur est atteinte, un signal électrique est émis et il est appliqué au fluide électro-visqueux contenu dans la chambre 45, ce qui modifie la viscosité de ce fluide et augmente le freinage engendré par ce fluide électrovisqueux ; par conséquent, ce fluide joue le rôle de régulateur de vitesse ou de frein entre les deux arbres de sortie 11 et 12. De la sorte, lorsque le mécanisme de commande fonctionne, tout écart excessif entre la vitesse d'une roue située d'un côté du véhicule et la vitesse de la roue située de l'autre coté de ce véhicule, est limité Le fonctionnement du moteur électrique est tel qu'il assure une commande différentielle des roues et que des variations d'efforts sur les arbres sont normalement supportées par le moteur. Toutefois, ce n'est que lorsque l'écart de vitesses est trop grand, par exemple lorsqu'une roue patine alors que l'autre continue de tourner,-que la viscosité du fluide contenu dans la chambre 5 change ; dans le sens d'une augmentation de Viscosité diminuant la vitesse de la roue emballée et obligeant l'autre roue à se remettre à tourner. Suivant la nature du fluide et la composition des arbres, il peut être nécessaire de prévoir un manchon electriquement isolant entre-les surfaces annulaires dégagées du prolongement 41 et du prolongement tubulaire 42. REVENDICATIONS r 1. Commande électrique de roues d'un véhicule, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moteur électrique comportant deux éléments électriques concentriques, l'un intérieur et l'autre extérieur, montés de façon à pouvoir tourner, l'un de ces éléments étant relié, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, à un arbre de sortie qui peut, lui-même, être relié à une roue d'un côté du véhicule, et l'autre de ces deux éléments étant relié, par l'intermédiaire d'un autre mécanisme de transmission, à un autre arbre de sortie qui peut être relié à une roue située de l'autre coté du véhicule, ces deux mécanismes de transmission distincts étant conçus de manière que la rotation des deux éléments du moteur dans des sens opposés assure la rotation de ces deux arbres de sortie dans le même sens. 2. Commande électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mécanisme de transmission qui aboutit au premier arbre de sortie comprend un premier pignon fixé à l'un des éléments tournants du moteur et en prise avec un autre pignon monté sur ce premier arbre de sortie. 3. Commande électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que l'autre mécanisme de transmission abou- tissant à l'autre arbre de sortie comprend uneroue notamment dentée fixée à l'autre éléeent tournant du moteur, en prise avec une chaîne ou une courroie et une seconde roue notae"ent dentée également en prise avec la mEme chaîne ou courroie et montée sur l'autre arbre de sortie. 4. Commande électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les deux arbres de sortie sont reliés l'un à l'autre par 11 intermédiaire d'un prolongement de l'un des arbres occupant un espace à l'intérieur d'un prolongement tubulaire de l'autre arbre, tandis qu'un espace annulaire compris entre ce prolongement et ce prolongement tubulaire renferme un fluide électrovisqueux. 5. Commande électrique selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'on peut modifier la viscosité de ce fluide à l'aide de moyens électriques et par le fait que les variations de cette viscosité sont réglées par une commande électrique sensible à la vitesse relative des éléments du moteur électrique.