Brevet FR2755802A1 — publié le 19980515

La présente invention concerne une machine électrique à courant continu à balais intégrée à une jante de véhicule de manière à améliorer son autonomie, son allégement en batterie et son rendement motrice. De tout temps ,les véhicules électriques ont des handicapes majeurs dû à la masse ou à l'encombrement des batteries et de leurs autonomies, de plus la puissance motrice ne peut réserver ces véhicules uniquement en circulation urbaine. La machine selon l'invention permet à un véhicule électrique de rivaliser un véhicule thermique d'une part dans le domaine écologique, autant par son autonomie, que par sa performance motrice, et de sa masse . L'invention comporte en effet selon une première caractéristique ,une machine incorporée à une jante d'un véhicule associant un moteur ou dispositif motrice et un générateur ou dynamo au centre de la jante et desquels un entrefer les sépare de la jante à aimants permanents . La machine se décompose donc en trois grands ensembles distincts à savoir: - La dynamo ou générateur faisant partie du stator - Le stator à bobinage inducteur alimenté en courant continu est fixé sur un axe immobile. - Le rotor à aimants permanents incorporés à jante la jante. Ces trois éléments sont assemblés par un système muni de roulements à billes . Selon les modes particuliers de réalisation: - La jante peut maintenir quatre aimants permanents celle-ci peut être en matière synthétique afin d'isoler les conducteurs électriques tels que les balais du rotor. - Les balais peuvent être soudés à des bagues de cuivre incorporées à l'extrémité de la jante de façon à pouvoir les alimenter de l'extérieur de la roue via d'autres balais incrustés à l'élément intérieur de fixation du stator - Les bagues d'aluminium incrustées aux rebords de la jante peuvent améliorer les roulements à billes - Les roulements à billes peuvent être disposés de façon à ne pas être surchargés en billes. - Le système de fixation du stator et du rotor peut être en aluminium, et totalement réglable notamment au niveau des roulements à billes. - Le système d'immobilisation du stator peut être en aluminium et disposé à chaque extrémité du stator afin d'adopter une fixation fiable. - Les éléments motrice et génératrice ont des structures tels qu'ils s'intègrent facilement au centre de la j ante. - L'entrefer peut avoir une distance tel que les champs magnétiques développent des poussées importantes. Les dessins annexés illustrent l'invention adaptée à titre exemplaire sur une jante arrière d'un modèle réduit piste: La figure 1 représente en coupe, la machine de l'invention. La figure 2 représente en coupe transversale, la machine de l'invention. La figure 3 représente la vue de face extérieur de la machine de l'invention invention La figure 4 représente la vue de face intérieur de la machine de l'invention. En référence à ces dessins , la machine comporte une jante "rotor"(2) à aimants permanents (6) ,équipée de roulements à billes (7), des bagues d'aluminium (15) et des balais (8) soudés à des bagues de cuivre (9) . Un ensemble de stator comportant un élément motrice (3) , à collecteur (5), à bobinage inducteur (18) et un élément génératrice (4) fixés par des dispositifs stables (lO)et réglables (11), l'élément motrice (3) et le collecteur (5) sont maintenus sur un arbre fixe (12) ,l'élément génératrice fait partie du dispositif de fixation intérieur de la roue (13) de même pour les balais de contact isolés (14) des bagues de cuivre (9) et des sorties des conducteurs électriques (16) ,les dispositifs (10) et (11) sont assemblés par des vis d'assemblages (17) . L'immobilisation de l'axe du stator (3) et sa fixation sur la jante (2) via les roulements à billes (7) sont telles que la jante "rotor" (2) tourne librement avec un entrefer étroit permettant une rotation efficace , par cette rotation conséquente les aimants permanents (6) excitent l'élément génératrice (4) qui de cette excitation génère un courant électrique, qui sera stocké par la suite dans une batterie rechargeable qui alimentera l'élément motrice (3) via un variateur électronique ou mécanique. Dans la forme de réalisation proposée, la jante (2) comporte quatre aimants permanents (6), deux balais (8) qui sont en contact avec le collecteur du stator (5),deux bagues de cuivre (9) soudées aux balais disposés au bord de la jante (2), deux bagues d'aluminium (15) incrustées aux rebords de lajante (2) pour optimiser les roulements à billes (7) . Les éléments de maintient des ensembles (1) et (2) comportent un dispositif de fixation stable , rigide ,et légère, aux extrémités du stator (10) et d'autres dispositifs identiques réglables (11) exerçant le serrage des roulements (7) en contact de la jante (2) . L'arbre (12), qui est maintenu par les dispositifs appropriés (10) bloque le stator à bobinage inducteur (18) alimenté en courant continu (3) et le collecteur (5) . L'élément génératrice (4) est structurée et bobinée (18b) de façon à générer un courant électrique de forte tension, elle constitue une partie du dispositif de fixation intérieur de la roue (13). L'élément motrice (3) possède trois bobines (18) agencées de manière à n'utiliser qu'une moitié du cylindre l'autre étant prévue pour recevoir l'élément génératrice (4) . La machine selon l'invention est destinée à tout véhicule muni d'au moins une jante. REVENDICATIONS 1) Machine électrique à courant continu à balais intégrés à une jante de véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor à aimants permanents incorporé à la jante (2) ,un système de stator comportant les éléments motrice (3) et génératrice (4) logeant au centre de la jante (1) . 2) Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une telle structure du système de stator permettant d'intègrer les élément (3) et (4) au centre de la jante (2). 3) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs (10) et (11) permettant une fixation du système de stator composé d'élément motrice (3) et génératrice (4) à la jante "rotor" (2). 4) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte une jante "rotor" (2) permettant de maintenir quatre aimants permanents (6) disposés de façon à ce que chaque aimant opposé soit du même pôle (fig 2). 5) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs réglables (11) permettant l'assemblage des stators (3) et (4) a lajante"rotor" (2) via les roulements à billes (7) . 6) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des conducteurs électriques (16) permettant l'alimentation de l'élément motrice (3) et la sortie électrique de l'élément génératrice (4) . 7) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des bagues d' aluminiun (15) immobilisées aux rebords de la jante (2) permettant d'optimiser les roulements à billes (7) . 8) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le bobinage (18b) de l'élément génératrice permet un rendement de forte tension. 9) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'élément motrice est composé d'un système de trois bobines (18) permettant un bon rendement motrice. 10) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les deux balais (8) du rotor sont intégrés à la j ante (2) et disposent de bagues cuivrées (9) contre lesquelles d'autres balais sont en contact afm de conduire l'électricité à l'extérieur de la roue (16) .