Brevet FR3124041A1 — publié le 20221216

L’invention concerne un système de transmission (T) pour véhicule automobile, comprenant - au moins deux machines électriques (SF, ST) concentriques disposées dans une roue de véhicule, - un arbre de transmission (A) dans un axe central de ladite machine électrique (SF, ST), - des balais collecteurs électriques (B) en contact avec l’arbre de transmission (A), caractérisé en ce que les balais collecteurs (B) sont intégrés à au moins une desdites machines électriques (SF, ST), et en ce que les balais collecteurs (B) sont orientés dans un sens radial vis-à-vis de l’arbre de transmission (A). L’invention concerne en outre une roue et véhicule sur la base d’un tel système. Fig. 1 SYSTEME DE TRANSMISSION A BALAIS COLLECTEURS INTEGRES, ROUE ET VEHICULE SUR LA BASE D’UN TEL SYSTEME L’invention se rapporte au domaine des dispositifs et systèmes de transmission pour véhicule hybride thermique/électrique. L’invention concerne plus particulièrement des moyens de transmission entre un moteur thermique et au moins deux machines électriques concentriques. L’invention trouve une application particulière dans la transmission entre un moteur thermique et une roue incluant des machines électriques. Il s’agit d’un organe de transmission entre le moteur thermique et la roue incluant les moteurs électriques. Dans ce domaine il a été proposé des systèmes de transmissions basées sur des coupleurs magnétiques pour simplifier l’assemblage. Malheureusement, les solutions proposées ne sont pas pleinement satisfaisantes du point de vue de la taille de l’assemblage obtenu et du rendement du couplage. En effet, les solutions de l’état de l’art proposent des balais collecteurs disposés à l’extérieur des machines électriques. Ils apparaissent donc comme une excroissance du système qui en rend l’implantation dans un véhicule plus complexe en raison d’une surlongueur pour loger les balais collecteurs. Ainsi, un objectif de l’invention est de proposer une solution de coupleur magnétique ayant un agencement intégrant les balais collecteurs en limitant la surlongueur, et ayant un rendement satisfaisant. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système de transmission pour véhicule automobile, le système de transmission comprenant - au moins deux machines électriques disposées dans une roue de véhicule, - un arbre de transmission dans un axe central de ladite machine électrique, - des balais collecteurs en contact avec l’arbre de transmission, caractérisé en ce que les balais collecteurs sont intégrés à au moins une desdites machines électriques, et en ce que les balais collecteurs sont orientés radialement vis-à-vis de l’arbre de transmission. Avantageusement, la disposition des balais collecteurs à l’intérieur de la machine permet de limiter la surlongueur et d’avoir une solution compacte. Selon une variante, les balais collecteurs sont disposés dans un plan radial passant par un axe central de l’arbre de transmission. Cela permet de limiter les encombrements latéralement au plan des balais. Selon une variante, les balais collecteurs sont intégrés auxdites machines électriques concentriques. Cela permet de limiter davantage sa surlongueur. Selon une variante, un rotor d’au moins une desdites machines électriques a une forme de cloche délimitant un logement pour les balais collecteurs. Cela permet de prévoir un espace pour loger et protéger les balais. Selon une variante, le système de transmission comprend un carter fixe présentant une cavité configurée pour encapsuler les ballais collecteurs. Cela permet de pouvoir configurer le carter fixe pour prévoir une fermeture hermétique protégeant les balais. Selon une variante, le carter fixe est configuré pour encapsuler les ballais collecteurs de manière étanche. Cela permet de protéger les balais des conditions extérieures. Selon une variante, au moins une machine électrique est une machine axiale ou radiale ou une combinaison radiale/axiale. L’invention concerne également une roue de véhicule comprenant un système de transmission selon l’invention. Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant un système de transmission selon l’invention. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement une vue en coupe d’un système de transmission selon un mode de réalisation préféré de l’invention ; et - illustre schématiquement le système de transmission dans une roue de véhicule. L’invention concerne un système de transmission T en particulier pour véhicule hybride thermique/électrique. Le système est ici mis en œuvre dans une roue de véhicule intégrant deux machines électriques. En particulier, il s’agit d’un moyen de transmission entre un moteur thermique et ladite machine électrique. On peut aussi parler de système de transmission à coupleur magnétique. Le système de transmission T peut comprendre au moins deux machines électriques (ou moteurs électriques) disposées dans une roue de véhicule R. En particulier, le système de transmission T comprend deux machines électriques concentriques. Ces machines sont illustrées en . Pour plus de clarté, les hachures de coupe sont omises dans la . On distingue un stator dit « fixe » SF, et un rotor ST (ou stator tournant) formant les deux machines électriques. S’agissant d’un coupleur magnétique, le stator SF habituellement fixe est tournant. Le système de transmission T comprend en outre un arbre de transmission A dans un axe central des machines électriques SF, ST. Une première section de l’arbre A (à droite sur la ) se trouve dans l’axe central du rotor ST. Une deuxième section (à gauche sur la ) se trouve dans l’axe central du stator SF. Le système de transmission T comprend en outre des balais collecteurs B en contact avec l’arbre de transmission A. Comme on peut le voir sur la , des connecteurs des ballais collecteurs B en contact avec l’arbre central A, sont également en contact avec le rotor ST via une branche de connexion E. La figure illustre une seule connexion de balais B. Selon l’invention, les balais collecteurs B sont intégrés à ladite machine électrique SF, ST. En outre, les balais collecteurs B sont orientés radialement vis-à-vis de l’arbre de transmission A. Avantageusement, la disposition des balais collecteurs B à l’intérieur de la machine permet de limiter la surlongueur des coupleurs magnétiques de l’art antérieur. L’inconvénient de surlongueur des balais B disparait et permet donc une intégration plus aisée de la transmission dans un véhicule. En outre, l’utilisation préférée d’une machine électrique axiale à fort diamètre permet de dégager un espace suffisamment important afin d’y intégrer les balais B et ainsi rendre le système compact. En particulier, les balais collecteurs B sont disposés dans un plan radial passant par un axe central de l’arbre de transmission A. Cela permet de limiter les encombrements latéralement au plan des balais B. A cet effet, comme on peut le voir sur la , le rotor ST de ladite machine électrique associé à la branche E et son carter tournant CT, présente une forme de cloche délimitant un logement pour les balais collecteurs B. En outre, le système T comprend un carter fixe CF présentant une cavité correspondante pour loger les balais collecteurs B. La cavité du carter fixe CF est configurée pour encapsuler les ballais collecteurs B, en particulier de manière étanche. Cette cavité peut être fermée par une paroi étanche qui supportera les balais B et le connecteur électrique E. La cavité peut être étanche à l’huile de la transmission comme à l’environnement extérieur de sorte à protéger les balais B. Il est possible en cas de besoin de maintenance des balais B, d’accéder a ceux-ci de manière aisée par un démontage d’un couvercle support des balais B. L’invention est adaptée à un coupleur de type radial. Elle peut également être adaptée à des machines axiales ou une combinaison de machine radiale et machine axiale, pour y avoir les avantages susvisés des balais B intégrés à la machine. L’invention concerne en outre une roue de véhicule R comprenant un système de transmission T tel que décrit précédemment. Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile V comprenant un système de transmission T tel que décrit précédemment. Système de transmission (T) pour véhicule automobile (V), le système de transmission (T) comprenant - au moins deux machines électriques (SF, ST) concentriques disposées dans une roue de véhicule (R), - un arbre de transmission (A) dans un axe central de ladite machine électrique (SF, ST), - des balais collecteurs (B) en contact avec l’arbre de transmission (A), caractérisé en ce que les balais collecteurs (B) sont intégrés à au moins une desdites machines électriques (SF, ST), et en ce que les balais collecteurs (B) sont orientés radialement vis-à-vis de l’arbre de transmission (A). Système de transmission (T) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les balais collecteurs (B) sont disposés dans un plan radial passant par un axe central de l’arbre de transmission (A). Système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les balais collecteurs (B) sont intégrés auxdites machines électriques concentriques (SF, ST). Système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’un rotor d’au moins une desdites machines électriques (ST) a une forme de cloche délimitant un logement pour les balais collecteurs (B). Système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un carter fixe (CF) présentant une cavité configurée pour encapsuler les ballais collecteurs (B). Système de transmission (T) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le carter fixe (CF) est configuré pour encapsuler les ballais collecteurs (B) de manière étanche. Système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’au moins une machine électrique (SF, ST) est une machine axiale ou radiale ou une combinaison radiale/axiale. Roue de véhicule (R) comprenant un système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Véhicule automobile (V) comprenant un système de transmission (T) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.