Brevet FR2916031A1 — publié le 20081114

L'invention est une moto réducteur silencieux sans engrenage utilisant des roues en élastomère. Les applications de ce type de réducteur sont dans différents domaines chaque fois que l'on a besoin d'une vitesse de rotation lente, d'un couple élevé et d'un silence de fonctionnement. Les applications peuvent être aussi variées que les roues d'ascenseurs rapides, les systèmes de remontées mécaniques à câble, la propulsion des navires de croisière ou navires militaires pour lesquels l'absence de vibration représente un avantage. Les systèmes de motorisation à fort couple et vitesse lente actuels se composent soit d'un moteur lent très lourd et très coûteux à cause de sa faible vitesse de rotation soit d'un ou de plusieurs moteurs rapides associés à un réducteur. Le réducteur étant très difficile à concevoir et à réaliser si l'on veut qu'il soit silencieux. L'accouplement à la ligne d'arbre dans le cas de navires se fait par un accouplement élastique dont le but est d'éviter la transmission des vibrations entre le moteur et l'organe propulsif et de permettre les déplacements du moteur qui est en général monté sur des suspensions élastiques tandis que l'arbre est solidaire de la coque. Chaque type de navire nécessite donc le développement d'un 25 moteur ou d'un réducteur spécifique dont les caractéristiques couple et puissance conviennent à l'hélice qui a été optimisée pour le navire. Ce type de motorisation est donc coûteux et nécessite des délais de conception et de fabrication très longs. 30 L'invention a pour but de permettre de couvrir, en utilisant un seul type de moteur de faible puissance proche des standards industriels, une vaste gamme de caractéristiques couple/vitesse et donc de supprimer les coûts de développement d'un moteur spécifique. Un autre but de l'invention est de supprimer les réducteurs mécaniques à engrenages très coûteux à développer et à fabriquer en particulier si l'on veut qu'ils soient silencieux (ce qui est obligatoire pour les sous-marins). L'invention assure de plus une grande sécurité de fonctionnement car si l'un des moteurs est en panne la conséquence est limité à une perte de puissance. Enfin l'invention permet de supprimer l'accouplement élastique et donc de réduire coûts, masse et encombrement de l'ensemble moteur. L'invention consiste à utiliser un ensemble de composants astucieusement assemblés afin de résoudre tous les problèmes cités ci-dessus 1-Des moteurs (1) en nombre variable dont la puissance unitaire est choisie comme une fraction de la plus grande puissance à fournir. L'arbre de sortie de ces moteurs est équipé de roues (2) à bandage en élastomère ou à pneumatiques. 2-Une cloche (3) de grand diamètre fixée sur l'arbre de sortie (4) et servant à l'entraîner. Cette cloche servira de chemin de roulement aux roues des moteurs. Le côté ouvert de la cloche pourra être muni d'un couple (5) pour augmenter la rigidité de la cloche. 3-D'un système de bielles (6) pour relier chaque moteur à un châssis (7) qui sera éventuellement suspendu (8). 4-Un système élastique (9) analogue à une suspension de véhicule permettant d'appliquer de façon contrôlée les roues des moteurs sur la cloche (3) de façon à entraîner celle-ci par roulement en utilisant le coefficient de frottement entre le bandage en élastomère des roues(2) et la cloche (3). Ce système sera suffisamment souple et déformable pour absorber tout délignage entre la cloche (3) et le chassis 3 support des moteurs (7) et ainsi supprimer la nécessité d'utiliser un accouplement élastique entre le moto-réducteur et l'arbre du propulseur. 5-Un système de guidage, non représenté, dont les roues seront orthogonales aux roues de traction principales (2) et s'appuieront sur le flasque de la cloche (3) et /ou sur le couple (5). Elles seront montées sur suspensions élastiques et assureront le maintien des roues de traction sur le chemin de roulement de la cloche; l'élasticité de la suspension des roues de guidage permettant les déplacements longitudinaux du châssis des moteurs par rapport à la cloche. Ces composants peuvent être assemblés suivant plusieurs dispositions non exclusives choisies suivant le but recherché. Une disposition est que la cloche (3) est entraînée par des roues (2) appliquées sur la face intérieure de la cloche (3). Dans une autre disposition la cloche (3) est entraînée par des roues (2) appliquées sur la face extérieure de la cloche (3). Enfin, comme représenté sur la figure 1 la cloche (3) est entraînée par un ou plusieurs couples de roues (2) l'une des roues étant située à l'intérieur de la cloche l'autre à l'extérieur; ces couples de roues pinçant la cloche par un système élastique déformable (6) et(9). Comme il est dit précédemment le système d'application des roues (6) et (9) est un système élastique déformable analogue à une suspension d'automobile ce système pouvant être passif par ressorts ou barres de torsion, pneumatique, oléopneumatique, actif avec réglage de la pression en fonction du couple à transmettre; ce système pouvant aussi débrayer des roues pour un fonctionnement à faible charge. Pour augmenter la capacité de transmission du couple d'un moteur il est possible d'utiliser des moteurs à deux bouts d'arbre(partie droite Figure 2) chaque bout d'arbre étant équipé d'une roue à bandage en élastomère (2'). Le moto- réducteur comprendra alors deux cloches (3) et (3')reliées par une entretoise (4') qui servira à passer le couple. Cette disposition permet d'utiliser des moteurs deux fois plus puissants; Cette disposition est caractérisée par le fait que chaque moteur équipé de ses roues à bandage en élastomère constitue l'équivalent d'un essieu rigide propulseur de véhicule et est suspendu en utilisant les différentes techniques de suspension des essieux rigides de propulsion des véhicules. L'ensemble avec les deux cloches et l'entretoise (4') constitue un moto réducteur complet qu'il suffit de fixer approximativement concentriquement à l'arbre principal (4) le système de suspension étant capable de compenser des délignages considérables. Il est possible de monter en série plusieurs de ces ensembles moto-réducteur pour constituer un moto réducteur de grande puissance dans un diamètre raisonnable. Permettant en particulier la réalisation de pods de propulsion puissants et silencieux très utilisés sur les navires de croisière. Le système est réversible et pourra donc être utilisé en multiplicateur de vitesse pour constituer un groupe électrogène compact et léger: l'arbre d'un moteur lent entraînant les cloches (3) et (3'). Les moteurs (1) sont remplacés par des alternateurs ou des dynamos qui tourneront beaucoup plus vite. Des applications sont possibles dans le domaine de la génération électrique à partir de moteurs thermiques, éoliens ou des basses chutes hydrauliques. Revendications 1.Moto-réducteur silencieux caractérisé par l'utilisation de moteurs (1) équipés de roues (2) à bandage en élastomère ou pneumatiques. Ces roues (2) entraînent par friction une cloche (3) fixée sur l'arbre de sortie du moto-réducteur. L'application des roues sur la cloche est réalisée par un système élastique déformable bielles (6) et générateur d'effort(9). 2.Moto-réducteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cloche (3) est entraînée par des roues (2) appliquées sur la face intérieure de la cloche (3). 3.Moto-réducteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cloche (3) est entraînée par des roues (2) appliquées sur la face extérieure de la cloche (3). 4.Moto-réducteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cloche (3) est entraînée par un ou plusieurs couples de roues (2) l'une des roues étant située à l'intérieur de la cloche l'autre à l'extérieur; ces couples de roues pinçant la cloche par un système élastique déformable (6) et(9). 5.Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le système d'application des roues (6) (9) est un système élastique déformable analogue à une suspension d'automobile ce système pouvant être passif par ressorts ou barres de torsion, pneumatique, oléopneumatique, actif avec réglage de la pression en fonction du couple à transmettre; ce système pouvant aussi débrayer des roues pour un fonctionnement à faible charge. 6.Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que chaque moteur (1) est équipé d'un arbre à chacune de ses extrémités 5chaque arbre portant une roue à bandage en élastomère (2) et (2') roulant sur deux cloches (3) et (3')situées de part et d'autre du moteur; une entretoise (4') solidarisant les 2 cloches. 7.Moto-réducteur selon la revendication 6 caractérisé par le fait que chaque moteur équipé de ses roues à bandage en élastomère constitue l'équivalent d'un essieu rigide propulseur de véhicule et est suspendu en utilisant les différentes techniques de suspension des essieux rigides de propulsion des véhicules. 8.Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le maintien des roues de traction sur le chemin de roulement de la cloche est réalisé au moyen de roues de guidage orthogonales aux roues principales (2); Ces roues de guidage étant appliquées par des suspensions les appuyant sur les faces latérales de la cloche (3) ou des cloches (3) et (3 . 9.Générateur électrique caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes utilisé en multiplicateur de vitesse entre un moteur lent entraînant les cloches (3) ou (3') et des générateurs électriques repérés (1).