Brevet FR2954236A1 — publié le 20110624

SYSTÈME DE MOTORISATION ELECTRIQUE D'UNE ROUE La présente invention concerne un système de motorisation d'une roue, système pouvant être intégré à différents types de véhicules, par exemple à un avion. On connaît un système de motorisation d'une roue, du type comprenant un bloc moteur muni d'un moteur électrique et d'un système de réduction, un organe d'entraînement porté par la roue, et un dispositif d'embrayage reliant l'arbre de sortie du bloc moteur à l'organe d'entraînement. Cependant, de tels systèmes sont souvent difficilement utilisables directement sur des véhicules, notamment à cause de la difficulté à intégrer le dispositif d'embrayage. La présente invention vise à réaliser un système de motorisation permettant d'intégrer facilement le dispositif d'embrayage de l'arbre de sortie du bloc moteur à l'organe d'entraînement portée par la roue. Selon l'invention, le moteur est disposé dans la traverse d'essieu de la roue. Ainsi, le système de motorisation est porté par la partie non suspendue de la jambe de suspension : le bloc moteur par la traverse d'essieu (et plus particulièrement le moteur logé dans cette dernière) et l'organe d'entraînement par la roue. De plus, la roue étant à proximité immédiate de la traverse d'essieu, l'organe d'entraînement est quant à lui à proximité de l'arbre de sortie du bloc moteur. De ce fait, le dispositif d'embrayage peut être plus facilement intégré au véhicule. Par ailleurs, le moteur électrique disposé dans la traverse d'essieu, est naturellement protégé de l'extérieur. Selon une première variante, le système de réduction, solidaire de la traverse d'essieu, est disposé 5 à l'extérieur de celle-ci. Selon une seconde variante, la traverse d'essieu, la roue, le moteur et le système de réduction sont coaxiaux. Avantageusement, le dispositif d'embrayage est également coaxial à la traverse d'essieu. 10 Selon une troisième variante, le dispositif d'embrayage est formé par une liaison à crabot entre l'organe d'entraînement de la roue et un organe complémentaire porté par l'arbre de sortie du système de réduction. Optionnellement, l'organe d'entraînement et 15 l'organe complémentaire sont conformés de façon à réaliser un crabotage frontal par un déplacement relatif axial. Selon une quatrième variante, le système de réduction est à deux étages. 20 Selon une cinquième variante, le système de réduction est à train épicycloïdal. Selon une sixième variante, le rapport de réduction du système de réduction est supérieur à 30. Un tel système de motorisation est avantageusement 25 utilisé pour la motorisation d'un train d'atterrissage d'un avion, de préférence, le train principal. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les 30 dessins mis en annexe dans lesquels : û la figure 1 est une vue en coupe d'un moteur associé à un système de réduction conforme au mode de réalisation de la présente invention, la coupe étant réalisée selon un plan perpendiculaire à l'axe de la traverse d'essieu ; et ù la figure 2 est une vue illustrant le dispositif d'embrayage disposé entre la roue et la traverse d'essieu 5 du mode de réalisation de la figure 1. Un train d'atterrissage d'un avion, comporte typiquement une jambe de suspension, une traverse d'essieu 1 portée par la partie non suspendue de la jambe de suspension et deux roues coaxiales. En outre, 10 conformément à la présente invention, un tel train d'atterrissage comprend deux systèmes de motorisation de roue, à savoir, un système par roue. Un système de motorisation conforme à la présente invention comprend un bloc moteur 2 qui est solidaire de 15 la traverse d'essieu 1, un organe d'entraînement 3 porté par la roue (plus précisément, porté par la jante 4 de cette dernière) et un dispositif d'embrayage 5 qui permet de relier l'arbre de sortie 6 du bloc moteur 2 à l'organe d'entrainement 3. Ainsi, l'ensemble du système de 20 motorisation est porté par la partie non suspendue de la jambe de suspension, par la roue et par la traverse d'essieu 1. Chacune des figures 1 et 2 représente une partie d'un tel système de motorisation, à savoir, d'une part, 25 le bloc moteur 2, et, d'autre part, la liaison entre le bloc moteur 2 et la roue. Comme illustré à la figure 1, le bloc moteur 2 comprend un moteur électrique 7 (plus précisément, un moteur synchrone sans balai) et un système de réduction 8 30 qui relie l'arbre de sortie 9 du moteur 7 à l'organe d'entraînement 3 porté par la jante 4. De façon plus précise, le moteur 7 est disposé dans la traverse d'essieu 1, ce qui permet de le protéger de l'environnement extérieur. Du fait de cette disposition dans la traverse d'essieu 1, il est préférable que le refroidissement du moteur 7 se fasse soit avec de l'air forcé, soit avec un liquide de refroidissement. Par ailleurs, vu la configuration de la traverse d'essieu 1 il est possible d'utiliser un moteur électrique 7 particulièrement long permettant d'avoir un couple important (le moteur étant par ailleurs d'un diamètre relativement faible). En outre, la plus grande longueur du moteur par rapport à son diamètre permet une meilleure évacuation des calories vers l'extérieur. Le système de réduction 8, quant à lui, solidaire de la traverse d'essieu 1, est disposé à l'extérieur de celle-ci. Le système de réduction 8 comprend deux étages à train épicycloïdal. De façon plus précise, le premier étage du système de réduction 8 est formé par l'engrènement d'un pignon moteur porté par l'arbre de sortie 9 du moteur 7 et de premiers satellites 10. Le second étage est formé par l'engrènement d'un pignon intermédiaire 11 solidaire du porte satellites portant les premiers satellites 10 et de seconds satellites 12, au porte satellite desquels est solidarisé l'arbre de sortie 6 du système de réduction 8. De préférence le rapport de réduction du système 8 est au moins de 30 ; ici, il est de 68. Dans le présent mode de réalisation, le système de réduction 8 est aligné avec le moteur 7, de sorte que l'arbre de sortie 9 du moteur 7 est coaxial avec l'arbre de sortie 6 du système de réduction 8 (qui est aussi l'arbre de sortie 6 du bloc moteur 2) et avec le pignon intermédiaire 11. Ainsi la traverse d'essieu 1, le moteur 7 et le dispositif de réduction 8 sont coaxiaux. Comme illustré à la figure 2, dans le présent mode de réalisation, l'organe d'entraînement 3 solidaire de la jante 4 est formé par une première couronne dentée 3 qui, ici, est coaxiale avec le moteur 7. Parallèlement, l'arbre de sortie 6 du système de réduction 8 porte un organe complémentaire 13 qui est formé par une seconde couronne dentée 13 complémentaire de la première couronne 3 (et coaxiale avec le moteur 7). Le dispositif d'embrayage 5 est ainsi formé par une liaison à crabot entre l'organe d'entraînement 3 et l'organe complémentaire 13. Les deux couronnes 3, 13 sont montées coulissantes l'une par rapport à l'autre selon l'axe commun à la traverse d'essieu 1, la roue, le moteur 7, le système de réduction 8 et le dispositif d'embrayage 5 (l'organe d'entraînement 3 et l'organe complémentaire 13), entre une position où elles sont en prise, et une position où elles sont séparées l'une de l'autre. Dans le présent exemple, les deux couronnes 3, 13 sont conformées de façon à réaliser un crabotage frontal. Par ailleurs, au dispositif d'embrayage 5 est associé un système d'adaptation de vitesse commandé électroniquement. Ce système comprend un capteur permettant de mesurer la vitesse de la roue et de commander la vitesse de rotation correspondante du moteur 7. Le système de motorisation selon la présente invention est particulièrement compact, et présente une structure d'ensemble sensiblement cylindrique. Dans la présente application à un avion, ce système de motorisation est utilisé lors des phases de roulage avant le décollage, après l'atterrissage, ou pour tout déplacement au sol pour autant que la vitesse soit inférieure à la vitesse de taxiing maximale. Pendant ces phases, il est possible de ne pas utiliser les moteurs principaux de l'avion, ce qui permet de réduire la consommation de carburant, et donc les coûts et les émissions de polluants et de CO2. Une autre conséquence de l'extinction des moteurs principaux de l'avion est une baisse des nuisances sonores. Il est commandé électroniquement de sorte que le bloc moteur est débrayée pendant les phases d'atterrissage et de décollage et pendant le vol. Le système n'est alimenté que lorsque l'avion est au sol et roule à une vitesse inférieure à la vitesse de taxiing maximale. La présente invention n'est pas limitée au présent 15 mode de réalisation. Ainsi, le rapport de réduction du système de motorisation dépend de la vitesse du moteur électrique et de celle de la roue. Par exemple, avec une vitesse maximale de la roue en phase de taxiing de 176 t/min, le 20 rapport de réduction requis est de 68 si la vitesse de rotation maximale du moteur électrique atteint 12000 t/min, ou 51 si elle est de 9000 t/min. Egalement, le système de réduction pourrait avoir un nombre d'étages différent, selon la vitesse requise, 25 la vitesse du moteur électrique et le rapport de réduction. Par ailleurs, le système de réduction pourrait être logé dans la traverse d'essieu, en fonction des tailles de la traverse d'essieu et du système de réduction. 30 Enfin, le système de motorisation pourrait être appliqué à des véhicules autres qu'un avion. REVENDICATIONS1. Système de motorisation d'une roue, comprenant un bloc moteur (2) muni d'un moteur électrique (7) et d'un système de réduction (8), un organe d'entraînement (3) porté par la roue, et un dispositif d'embrayage (5) reliant l'arbre de sortie (6) du bloc moteur (2) à l'organe d'entraînement (3), caractérisé en ce que le moteur (7) est disposé dans la traverse d'essieu (1) de la roue. 2. Système de motorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de réduction (8), solidaire de la traverse d'essieu (1), est disposé à l'extérieur de celle-ci. 3. Système de motorisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la traverse d'essieu (1), la roue, le moteur (7) et le système de réduction (8) sont coaxiaux. 4. Système de motorisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'embrayage (5) est coaxial à la traverse d'essieu (1). 5. Système de motorisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d'embrayage (5) est formé par une liaison à crabot entre l'organe d'entraînement (3) de la roue et un organe complémentaire porté par l'arbre de sortie (6) du système de réduction (8). 6. Système de motorisation selon la revendication 5 dépendante de la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (3) et l'organe complémentairesont conformés de façon à réaliser un crabotage frontal par un déplacement relatif axial. 7. Système de motorisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de 5 réduction (8) est à deux étages. 8. Système de motorisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de réduction (8) est à train épicycloïdal. 9. Système de motorisation selon l'une des 10 revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le rapport de réduction du système de réduction (8) est supérieur à 30. 10. Utilisation d'un système de motorisation selon l'une des revendications 1 à 9 pour la motorisation d'un train d'atterrissage d'un avion. 15 11. Utilisation selon la revendication 10 pour la motorisation d'un train d'atterrissage principal d'un avion.