Brevet FR2933644A1 — publié le 20100115

Système ensemble moto-directeur La présente invention concerne un ensemble moto-directeur destiné essentiellement à être adapté à un véhicule routier. La fonction motrice étant assurée par un moteur électrique dont la vitesse est contrôlée électroniquement. Dans les véhicules classiques la fonction moteur est généralement assurée par un bloc moteur thermique suivi d'une chaîne d'organes complexes (embrayage, boîte de vitesse, cardans...) avant d'aboutir aux roues. Quant à la fonction de direction elle est assurée indépendamment, de façon mécanique ou électrique. Les deux fonctions se rejoignent au niveau des roues. La particularité du système classique décrit est que le système directionnel s'opère par rotation de chaque roue directrice autour d'un axe vertical, ce qui engendre de grands frottements sollpneu (d'où le besoin de direction assistée). Quant aux moteurs thermiques, ils émettent, même au ralenti, de grandes quantités de polluants chimiques (C, Co, Co2, Nox...) et sonores. L'invention concerne un ensemble moto-directeur dont la caractéristique principale est de regrouper ou supprimer les organes classiques liés au couple moteur/direction, afin de former un ensemble monolithique solidarisé au véhicule par un système d'amortisseurs. Il est conçu pour limiter les consommations d'énergie tant dans sa fabrication que dans son utilisation. Cet ensemble assure simultanément les fonctions de direction d'entraînement marche avant / marche arrière et de freinage. L'assemblage (figure 1) et la chaîne cinématique qui en découle permettent une rotation de +1- 30° par rapport à l'axe vertical. La disposition des suspensions permet d'absorber des dénivellations d'un rapport de 1 sur 2. L'ensemble moto-directeur se présente sous la forme d'un cylindre contenant la partie motrice à deux axes de sortie sur lesquels sont fixées des platines supportant directement les freins à disques et les jantes (figure 1). Dans le cas de deux moteurs identiques montés dos à dos l'effet directionnel peut être obtenu par un déphasage temporaire de l'excitation du stator, cette solution élimine tout système directionnel à commande mécanique. Le moteur électrique peut être de tous types connus à ce jour ou de future conception et son électronique de commande adaptée à celui-ci. Il doit néanmoins posséder un couple suffisant pour entraîner directement les roues. Par exemple un moteur alternatif multipôle 600t/mm permet d'obtenir une vitesse de 45Km/h. L'accélération et le freinage du moteur sont assurés par une électronique qui gère aussi la récupération d'énergie lors des freinages et des descentes. Le mode de commande peut être 5 au niveau des mains ou des pieds du conducteur. Pour palier le différentiel de vitesse des roues lors des changements de direction, le système moto-directeur intègre l'un des composants suivants : différentiel à engrenage entre le moteur et les roues. moteur à stator unique et deux rotors indépendants 10 La particularité de ce système libère les roues à l'arrêt et permet une rotation sans contrainte mécanique donc sans direction assistée ni usure des pneumatiques. La fonction direction de ce système est commandée par un ensemble roue et vis tangente afin de prévenir toute déviation de l'ensemble moto directeur par un obstacle ou un trou rencontré par l'une ou les deux roues. La position des amortisseurs accompagne ce 15 dispositif de sûreté. La partie moteur peut être aussi utilisée seule dans le cas de véhicule à 3 ou 4 roues, la direction étant assurée alors par un système classique. La figure 1 représente l'ensemble moto-directeur associé au véhicule, l'ensemble des pièces mécaniques représentées, en dehors des roues (14) et des jantes (15), fait partie 20 intégrante et est lié au brevet. Les figures 2 et 3 représentent les deux dispositifs différentiels. Le montage de deux moteurs dos à dos ne nécessite pas de représentation. La chaîne cinématique, ensemble moto-directeur/ véhicule, est assurée par le bloc moteur (8), la pllatine (9), le tube coulissant (5), la tige (3), commander par la roue et vis 25 tangente (1). Les éléments de suspension sont assurés par les amortisseurs (6), le ressort (2), les butées progressives (10). Ces dernières limitent l'amplitude du mouvement par rapport à l'axe D. Les liaisons électriques ne sont pas représentées afin de faciliter la lecture des plans, 30 elles se font au niveau de l'axe A. Les marches avant et arrière se font par inversion de sens de rotation du moteur et défini par la chaîne cinématique suivante: axes B et C schémas (10)-(11)-(12)-(13)-(16)-(15)-(14). La figure 2 représente la particularité du rotor (21) serti dans le tube (24) lié par des 35 pignons de différentiels (23) solidarisés par l'axe (22) aux arbres des sorties (28). La figure 3 représente deux rotors (33 et 35) indépendants l'un de l'autre et solidaires de leurs axes de transmission respectivement (36 et 40). L'axe (38) se trouve libre de rotation via un palier (34) de type rondelle ou roulement à billes. Revendications1/ Ensemble moto directeur pour tous types de véhicules, caractérisé par le regroupement des fonctions de motricité, de directions et de freinage dans un ensemble 5 compact lié au véhicule par un système suspensions/amortisseurs (figure 1). 2/ Ensemble moto directeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que son orientation, et par voie de conséquence celle du véhicule associé, est rendue irréversible par le système de � roue et vis tangente �. 3/ Ensemble moto directeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par des axes de sortie pouvant tourner à des vitesses différentes grâce à un dispositif de différentiel à engrenage intégré (figure 2). 15 4/ Ensemble moto directeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par des axes de sortie pouvant tourner à des vitesses différentes grâce à un dispositif de rotors indépendants dans un même stator (figure 3). 5/ Ensemble moto directeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par des axes de 20 sortie pouvant tourner à des vitesses différentes grâce à un dispositif comprenant deux moteurs dos à dos fixes par leur stator, un système électronique permettant de créer un déphasage temporaire de l'excitation du stator. 6/ Ensemble moto directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en 25 ce qu'il comporte un moteur électrique contrôlé par une électronique adaptée au moteur, la commande du moteur pouvant se faire sans utiliser les organes classiques d'un vehicule de type boîte de vitesse, réducteur, embrayage, arbre de transmission, cardans... etc. 7/ Ensemble moto directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en 30 ce que le système de contrôle électronique gère aussi la récupération d'énergie dans les phases de descentes ou de ralentissements du véhicule. 3 10