Brevet FR3164152A1 — publié le 20260109

MOTEUR ROUE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC CAPTATION DE PARTICULES DE POUSSIÈRE DE FREIN La présente invention concerne une roue (4) de véhicule automobile (2), comprenant : - un moteur électrique pour entraîner la roue en rotation, ledit moteur électrique comprenant un stator (8) destiné à être relié fixement à un axe de suspension de véhicule automobile, et un rotor (10) monté en rotation par rapport au stator et comportant un axe de rotation, ledit stator étant disposé radialement intérieurement audit rotor ; et - un dispositif de freinage (16) apte à freiner le rotor, remarquable en ce que le stator comprend au moins un aimant permanent (22) disposé sur une face circonférentielle externe (8.1) dudit stator, ledit au moins un aimant permanent comprenant une face externe (22.1) pourvue d’une cavité (24) débouchant radialement extérieurement vers le rotor, ladite cavité étant configurée pour capturer et retenir des particules de poussière de frein (26) provenant du dispositif de freinage. (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 3) MOTEUR ROUE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC CAPTATION DE PARTICULES DE POUSSIÈRE DE FREIN La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement le domaine de la captation des particules de poussière de frein des véhicules automobiles. Les systèmes de freinage des véhicules automobiles émettent des microparticules nocives pour la santé, qui résultent notamment de l’abrasion des garnitures et des disques de frein. Ces microparticules peuvent entraîner divers problèmes graves tels que des irritations des voies respiratoires et des maladies cardio-vasculaires. A cet effet, la réduction des émissions de particules fines, en particulier celles provenant des systèmes de freinage, est devenue un enjeu crucial pour les constructeurs automobiles. Bien que des solutions telles que des systèmes d’aspiration de poussière de frein reliés aux garnitures de frein existent pour collecter ces microparticules nocives, elles ne sont pas adaptées aux véhicules équipés de moteurs électriques de traction, communément désignés « moteurs roue », en raison de contraintes d’espace et de coûts élevés. Le document de brevet US 2014/0159468 A1 divulgue un véhicule doté d’un moteur roue où la jante est intégrée au rotor du moteur électrique, accompagné d’un tambour de frein équipé d’aimants pour la capture des particules de frein. Cependant, la solution proposée par le document présente une marge d’amélioration, notamment pour accroître davantage l’efficacité de captation des particules de poussière de frein et limiter leur propagation vers l’environnement. La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer une solution simple, performante et économique permettant de capturer et de retenir efficacement des particules de poussière de frein provenant d’un dispositif de freinage d’une roue de véhicule automobile équipée d’un moteur électrique d’entraînement de ladite roue. À cet effet, l’invention a pour objet une roue de véhicule automobile, comprenant : - un moteur électrique pour entraîner la roue en rotation, ledit moteur électrique comprenant un stator destiné à être relié fixement à un axe de suspension de véhicule automobile, et un rotor monté en rotation par rapport au stator et comportant un axe de rotation, ledit stator étant disposé radialement intérieurement audit rotor ; et - un dispositif de freinage apte à freiner le rotor, remarquable en ce que le stator comprend au moins un aimant permanent disposé sur une face circonférentielle externe dudit stator, ledit au moins un aimant permanent comprenant une face externe pourvue d’une cavité débouchant radialement extérieurement vers le rotor, ladite cavité étant configurée pour capturer et retenir des particules de poussière de frein provenant du dispositif de freinage. Selon un mode de réalisation, le dispositif de freinage comprend un étrier de frein comportant des garnitures de frein destinées à engager et à freiner le rotor, la cavité étant disposée en vis-à-vis dudit étrier de frein. Selon un mode de réalisation, la cavité comprend une profondeur radiale correspondant à au moins 70% d’une épaisseur radiale totale de l’au moins un aimant permanent. Selon un mode de réalisation, la cavité forme une rainure circonférentielle comprenant deux faces latérales internes parallèles, une desdites deux faces latérales internes étant alignée avec une face latérale extérieure de l’étrier de frein, suivant l’axe de rotation. Selon un mode de réalisation, ladite roue de véhicule automobile comprenant en outre un disque de frein monté sur le rotor et sur une jante de ladite roue. Selon un mode de réalisation, la cavité présente une largeur axiale mesurée suivant l’axe de rotation de la roue, qui est supérieure à une épaisseur axiale du disque de frein. Selon un mode de réalisation, l’au moins un aimant permanent comprend au moins deux aimants permanents disposés sur la face circonférentielle externe dudit stator, et agencés symétriquement par rapport à l’axe de rotation. Selon un mode de réalisation, l’au moins un aimant permanent est au nombre de quatre aimants permanents répartis uniformément sur la face circonférentielle externe du stator. L’invention concerne également un véhicule automobile, remarquable en ce qu’il comprend au moins une roue selon l’invention. Les mesures de l’invention sont avantageuses en ce que la disposition des cavités des aimants permanents tout autour du stator et en vis-à-vis du rotor au niveau du dispositif de freinage permet d’attirer et de retenir une grande quantité des particules de poussière de frein, et cela sans encombrer la roue du véhicule automobile. De plus, la forme des cavités permet aux aimants de servir de réservoirs de stockage pour les particules nocives, empêchant leur propagation dans l'environnement extérieur à la roue du véhicule automobile et favorisant ainsi le respect des contraintes écologiques actuelles. FIG. 1 représente une vue en perspective d’une roue de véhicule automobile selon l’invention ; FIG. 2 illustre une vue en coupe suivant un axe longitudinal A-A de la roue de la FIG. 1 , montrant deux aimants permanents pourvus d’une cavité disposée en regard d’un étrier de frein ; FIG. 3 représente une vue agrandie de la cavité proche de l’étrier de frein à la FIG. 2 , illustrant schématiquement la captation et la rétention des particules de poussière de frein émises par ledit étrier de frein ; FIG. 4 illustre une vue en coupe suivant un plan de coupe traversant la roue de la FIG. 2 transversalement à un axe de rotation de ladite roue. Description détaillée Dans la présente description, la direction axiale est suivant l’axe de rotation d’une roue de véhicule automobile. Le terme « intérieur » désigne la partie proche du côté intérieur du véhicule automobile le long de cette direction axiale, tandis que le terme « extérieur » désigne la partie opposée du véhicule automobile dans cette même direction. Les termes « interne » et « externe » se rapportent à la direction radiale, perpendiculaire à l’axe de rotation (direction axiale). La FIG. 1 représente une vue en perspective d’une roue 4 de véhicule automobile 2 selon l’invention. La roue 4 est de type moteur roue, comprenant un moteur électrique 6 de traction pour entraîner ladite roue 4 en rotation, comprenant un stator 8 destiné à être relié fixement à un axe de suspension (confondu avec un axe de rotation R) du véhicule automobile 2, et un rotor 10 couplé en rotation avec le stator 8 et comportant l’axe de rotation R. Dans cette configuration, le stator 8 est disposé radialement intérieurement au rotor 10. Ce dernier étant préférentiellement fixé à une jante 12 sur laquelle est monté un pneu 14 de la roue 4. La roue 4 comprend également un dispositif de freinage 16 apte à freiner la rotation du rotor 10, et donc celle du véhicule automobile 2. Le dispositif 16 peut comprendre un frein à tambour et/ou un frein à disque. Préférentiellement, le dispositif de freinage 16 correspond à un frein à disque comprenant un étrier de frein 18 fixé au stator 8 et un disque de frein 20 fixé au rotor 10 ainsi qu’avec la jante 12. A cet égard, le dispositif de freinage 16 comprend des garnitures de frein (non représentées) destinées à engager et à freiner le rotor 10. De manière avantageuse, la présente invention propose de capter des particules nocives de poussière de freinage provenant du dispositif de freinage 16, au moyen d’au moins un aimant permanent 22 du stator 8. Préférentiellement, ce dernier dispose de plusieurs aimants permanents 22 permettant en partie la rotation du rotor 10 par interaction de champs magnétiques. Avantageusement, la présente invention propose d’utiliser les aimants permanents 22 du stator 8 afin de maximiser la captation et la rétention des particules nocives. A cet égard, chaque aimant 22 est pourvu d’une cavité 24 dont la forme et la fonction seront détaillées plus loin dans la présente description. La FIG. 2 illustre une vue en coupe suivant un axe longitudinal A-A de la roue de la FIG. 1 traversant deux aimants permanents 22. On peut voir que chaque aimant 22 est disposé sur une face circonférentielle externe 8.1 du stator 8, et s’étend axialement le long de l’axe de rotation R de manière à ce qu’une face externe 22.1 de l’aimant 22 soit en vis-à-vis d’une étendue axiale totale du rotor 10. Préférentiellement, chaque cavité 24 débouche radialement extérieurement vers le rotor 10, et plus préférentiellement vers la position axiale du dispositif de freinage 16. Dans cette configuration, les cavités 24 sont disposées tout autour du stator 8 de manière à capter les particules pouvant se propager circonférentiellement à cause de la rotation du rotor 10 et du disque 20. La FIG. 3 représente une vue agrandie de la cavité 24 proche de l’étrier de frein 18 à la FIG. 2 , illustrant schématiquement la captation et la rétention des particules de poussière de frein 26 émises par le dispositif de freinage 16. Des flèches en pointillés illustrent le déplacement des particules 26 vers la cavité 24. En effet, lesdites particules 26 étant ferromagnétiques, elles se voient captées par l’aimant 22, et plus précisément par la cavité 24 qui est avantageusement disposée au plus proche du dispositif de freinage 16. De préférence, la cavité 24 comprend une profondeur radiale p correspondant à au moins 70% d’une épaisseur radiale totale E de l’aimant permanent 22 correspondant. Plus préférentiellement, la profondeur p correspond à environ 90% de l’épaisseur E, ce qui permet ainsi de maximiser l’espace de stockage des particules 26 dans la cavité 22. La cavité 24 forme une rainure circonférentielle au droit du stator 8, elle comprend deux faces latérales internes parallèles 24.1, 24.2, une desdites deux faces latérales internes 24.1 étant préférentiellement alignée avec une face latérale extérieure 18.1 de l’étrier de frein 18, suivant l’axe de rotation. Il s’agit de la face latérale 24.1 du côté axialement extérieur à la roue 4. De préférence, la cavité 24 présente une largeur axiale w mesurée entre les deux faces latérales 24.1 et 24.2, ladite largeur w étant supérieure à une épaisseur axiale L du disque de frein 20. Plus préférentiellement, la largeur w est égale à environ une moitié d’une largeur axiale totale de l’étrier de frein 18, mesurée entre ces deux faces latérales 18.1 et 18.2. Avantageusement, la forme et la disposition de la cavité 24 dans la roue 4 du véhicule automobile 2, permet d’optimiser la captation et la rétention des particules 26. La FIG. 4 illustre une vue en coupe suivant un plan de coupe traversant la roue 4 de la FIG. 2 transversalement à l’axe de rotation R. Préférentiellement, les aimants permanents 22 peuvent être dans un nombre compris entre 2 et 20, et plus préférentiellement entre 2 et 8, et encore plus préférentiellement dans un nombre égal à 4, répartis uniformément autour du stator 8 et symétriquement par rapport à l’axe de rotation R. Avantageusement, les cavités 24 s’étendent autour du stator 8 de manière à couvrir au moins 50% d’une étendue circonférentielle totale dudit stator 8. Ladite couverture peut aller jusqu’à 100% de ladite étendue circonférentielle. Plus préférentiellement, les cavités 24 recouvrent circonférentiellement le stator 8 à hauteur d’environ 70% (±10%). De manière avantageuse, la roue 4 de la présente invention permet d’assurer une captation et une rétention efficaces des particules nocives de poussière de frein, et cela sans encombrer ladite roue 4. Ainsi, l’invention permet en outre de libérer suffisamment de place pour, par exemple, implanter des accumulateurs électriques de traction, résultant en une augmentation de l’autonomie du véhicule automobile 2. Roue (4) de véhicule automobile (2), comprenant : - un moteur électrique (6) pour entraîner la roue (4) en rotation, ledit moteur électrique (6) comprenant un stator (8) destiné à être relié fixement à un axe de suspension de véhicule automobile (2), et un rotor (10) monté en rotation par rapport au stator et comportant un axe de rotation (R), ledit stator (8) étant disposé radialement intérieurement audit rotor (10) ; et - un dispositif de freinage (16) apte à freiner le rotor (10), caractérisé en ce que le stator (8) comprend au moins un aimant permanent (22) disposé sur une face circonférentielle externe (8.1) dudit stator (8), ledit au moins un aimant permanent (22) comprenant une face externe (22.1) pourvue d’une cavité (24) débouchant radialement extérieurement vers le rotor (10), ladite cavité (24) étant configurée pour capturer et retenir des particules de poussière de frein (26) provenant du dispositif de freinage (16). Roue (4) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de freinage (16) comprend un étrier de frein (18) comportant des garnitures de frein destinées à engager et à freiner le rotor (10), la cavité (24) étant disposée en vis-à-vis dudit étrier de frein (18). Roue (4) selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle la cavité (24) s’étend autour du stator (8) de manière à couvrir au moins 50% d’une étendue circonférentielle totale dudit stator (8). Roue (4) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la cavité (24) comprend une profondeur radiale (p) correspondant à au moins 70% d’une épaisseur radiale totale (E) de l’au moins un aimant permanent (22). Roue (4) selon l’une des revendications 1 à 4 et selon la revendication 2, dans laquelle la cavité (24) forme une rainure circonférentielle comprenant deux faces latérales internes (24.1, 24.2) parallèles, une (24.1) desdites deux faces latérales internes (24.1, 24.2) étant alignée avec une face latérale extérieure (18.1) de l’étrier de frein (18), suivant l’axe de rotation (R). Roue (4) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un disque de frein (20) monté sur le rotor (10) et sur une jante (12) de ladite roue (4). Roue (4) selon la revendication 6, dans laquelle la cavité (24) présente une largeur axiale (w) mesurée suivant l’axe de rotation (R) de la roue, qui est supérieure à une épaisseur axiale (L) du disque de frein (20). Roue (4) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’au moins un aimant permanent (22) comprend au moins deux aimants permanents (22) disposés sur la face circonférentielle externe (8.1) dudit stator (8), et agencés symétriquement par rapport à l’axe de rotation (R). Roue (4) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle l’au moins un aimant permanent (22) est au nombre de quatre aimants permanents (22) répartis uniformément sur la face circonférentielle externe (8.1) du stator (8). Véhicule automobile (2), caractérisé en ce qu’il comprend au moins une roue (4) selon l’une des revendications 1 à 9.