FR2721261A1 - Groupe d'entraînement électrique pour un véhicule. - Google Patents
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Abstract
Un groupe d'entraînement électrique pour un véhicule routier comprend deux ensembles modulaires 21 pouvant fonctionner de manière distincte l'un de l'autre et dont chacun comporte un moteur électrique 13 et une transmission 15 dirigée vers la roue motrice 5 à entraîner. La transmission 15 est agencée, avec le moteur électrique, sur une pièce de support 23 commune, et est couplée à la roue motrice 5, par un arbre de transmission articulé 19. En vue de pouvoir amener les joints de transmission 31 des arbres de transmission articulés 19 à proximité du centre instantané de rotation de la roue motrice 5, même dans le cas d'arbres de transmission articulés courts, les deux ensembles modulaires 21 sont reliés l'un à l'autre et au faux-châssis 1 de l'essieu moteur, au moyen d'un cadre auxiliaire 27. Par une simple adaptation de ce dernier, le groupe d'entraînement peut être adapté aux exigences spécifiques du véhicule, l'ensemble modulaire 21 pouvant ainsi être constitué de composants standardisés.
Description
L'invention concerne un groupe d'entraînement électrique destiné à une
paire de roues motrices, qui sont associées de manière commune à un agencement d'essieu moteur d'un véhicule, notamment d'un véhicule routier, et qui sont guidées de manière mobile sur celui-ci, au moins approximativement dans la direction
verticale, par des guidages de roues.
D'après la publication allemande "VDI-
Berichte" n 878, 1991, pages 611 à 622, il est connu d'associer aux roues motrices d'un véhicule routier, guidées, en étant suspendues de manière élastique, sur la carrosserie ou la structure du véhicule, par l'intermédiaire de leurs guidages de roue, des moteurs électriques distincts, en liaison de rotation avec les roues motrices associées, par l'intermédiaire d'arbres de transmission articulés. Les moteurs électriques, concernant lesquels il s'agit de moteurs à rotor extérieur à -aimants permanents, sont alimentés, par l'intermédiaire de circuits de commutation électroniques, à partir d'un générateur, qui pour sa part est entraîné par un moteur à combustion interne. Le couple d'entraînement et la vitesse de rotation des moteurs électriques sont commandés de manière électrique, de sorte que des boites de vitesses mécaniques ou autres transmissions similaires, telles que celles disposées entre le moteur à combustion interne et les roues motrices dans les véhicules
automobiles usuels, sont superflues.
Les moteurs électriques du groupe d'entraînement connu sont réunis en un ensemble modulaire, qui est supporté de manière élastiquement amortie par la carrosserie ou la structure, mais toutefois de façon sensiblement stationnaire par rapport à celle-ci. D'autre part, la position dans l'espace de l'axe de rotation instantané de chaque roue motrice, varie durant son mouvement de suspension. Dans tous les cas, l'arbre de transmission articulé reliant le moteur électrique à la roue motrice, non seulement doit pouvoir effectuer un mouvement de flexion, mais doit également permettre des variations de longueur se produisant lors du mouvement de flexion. Dans le cas de groupes d'entraînement à moteur électrique usuels, on cherche de ce fait à déplacer le joint de transmission de l'arbre de transmission articulé, situé côté moteur, le plus loin possible en direction du centre du véhicule, parce que l'angle de flexion et la variation de longueur de l'arbre de transmission articulé sont d'autant plus réduits que l'on peut allonger l'arbre de transmission articulé. D'après le document EP-A-249 807, il est connu de relier chacun des deux moteurs électriques à une transmission ou à un réducteur à roues droites, en un ensemble modulaire dans lequel la transmission fait saillie au-delà du moteur électrique radialement par rapport à son axe de rotation, et est disposée sur le côté du moteur électrique, opposé à celui dirigé vers la roue motrice associée. Il en résulte, radialement à l'extérieur du moteur électrique, une cavité dirigée vers la roue motrice, et dans laquelle peut être logé le joint de transmission situé côté moteur, de l'arbre de transmission articulé ainsi allongé. Les ensembles modulaires formés d'un moteur électrique et d'une transmission à roues droites, peuvent être réunis, par leurs carters de transmission, en un seul ensemble, qui est fixé en tant que tel sur le véhicule; les deux ensembles modulaires peuvent toutefois également être
implantés chacun pour soi et séparément dans l'espace.
Par ailleurs, il est connu, d'après le document DE-A-37 25 620, dans un véhicule routier à moteurs électriques associés respectivement aux roues motrices individuelles, de disposer les moteurs électriques, regroupés en un ensemble modulaire, axialement entre les roues motrices, et de rapporter sur le moteur électrique, en direction de la roue motrice à entraîner, un train épicycloïdal dont la roue planétaire est montée sur l'arbre de sortie du moteur électrique, et dont le porte-satellites supportant des satellites, est relié à la roue motrice par l'intermédiaire d'un arbre de transmission articulé. Une couronne engrenant, tout comme la roue planétaire, avec les satellites, peut être bloquée par rapport au moteur électrique; au moyen d'un frein à disques multiples, et permet, lorsque le frein est desserré, de découpler le moteur électrique de la roue motrice. En vue de réduire l'encombrement axial, et de pouvoir ainsi rendre le plus long possible les arbres de transmission articulés, les rotors des moteurs électriques sont montés en rotation dans une paroi
intermédiaire commune.
Le concept de construction commun aux groupes d'entraînement usuels, préconisant des arbres de transmission articulés les plus longs possibles, oblige à disposer les joints de transmission, situés côté moteur, des arbres de transmission articulés, le plus près possible du plan médian longitudinal du véhicule, et nécessite de faire varier de manière spécifique au véhicule, la construction du carter pour le moteur électrique et la transmission, par exemple en vue de tenir compte d'exigences différentes, quant à la garde
au sol et à la cinématique des guidages de roues.
Le but de l'invention consiste à améliorer un groupe d'entraînement électrique du type de celui mentionné en introduction, de manière à ce que les composants destinés à réaliser l'adaptation au véhicule, puissent être modifiés sans grande mise en oeuvre sur le
plan du mode de construction.
A cet effet, l'invention se base sur un groupe d'entraînement du type de celui mentionné en introduction, le groupe d'entraînement comprenant deux moteurs électriques, qui sont disposés axialement côte à côte entre les deux roues motrices, et dont chacun desquels est relié en formant un ensemble, à une transmission située du côté de la roue motrice lui étant voisine, chacun des moteurs électriques étant en liaison d'entraînement avec la roue motrice voisine, par l'intermédiaire de la transmission et d'un arbre de transmission articulé raccordé à une pièce d'arbre de sortie respective de la transmission. Le but recherché est atteint grâce à l'amélioration d'un tel groupe d'entraînement, conforme à l'invention et caractérisé en
ce que chacun des deux ensembles moteur électrique-
transmission forme un ensemble modulaire pouvant fonctionner mécaniquement également de manière distincte de l'autre ensemble, et en ce que les deux ensembles modulaires sont supportés l'un par rapport à l'autre et sur le véhicule, par l'intermédiaire d'un cadre auxiliaire déterminant la distance axiale entre les deux
ensembles modulaires.
A l'inverse de groupes d'entraînement usuels, dans lesquels on tente, par des arbres de transmission articulés les plus longs possibles, de rendre aussi faible que possible l'influence de la roue motrice effectuant un mouvement de tangage sur son guidage de roue, sur le comportement de transmission du couple de l'arbre de transmission articulé, l'invention se base sur un autre concept. Il est connu que le centre de rotation instantané du mouvement de rotation et de tangage de la roue, guidé par le guidage de roue, se déplace, durant le mouvement de tangage de la roue motrice, sur une trajectoire dans l'espace déterminée par la cinématique du guidage de roue. Comme les ensembles modulaires moteur électrique-transmission sont fixés quant à leur position dans l'espace l'un par rapport à l'autre et par rapport au véhicule, par un cadre auxiliaire supplémentaire, le joint de transmission de l'arbre de transmission articulé, situé côté moteur, peut être disposé de manière optimale par rapport à la trajectoire du centre instantané du mouvement de la roue, sans nécessiter de modifications de construction, de l'ensemble modulaire moteur électrique-transmission en tant que tel. Seul le cadre auxiliaire doit être adapté de manière spécifique au véhicule. Usuellement, les ensembles modulaires moteur électrique-transmission sont supportés en commun avec les guidages de roues, sur un faux-châssis. Le cadre
auxiliaire peut ici être prévu en supplément au faux-
châssis, mais peut également être formé par des parties du faux- châssis lui-même. Selon une configuration avantageuse de l'invention, la pièce d'arbre de sortie de la transmission est montée en rotation dans une pièce de support formant notamment un carter de transmission, par l'intermédiaire d'au moins un palier de rotation, notamment un roulement, et l'arbre de transmission articulé est supporté directement par la pièce d'arbre de sortie, par sont joint de transmission situé du côté de la transmission. Ainsi, le montage de rotation du joint de transmission de l'arbre de transmission articulé, situé du côté de la transmission, s'effectue donc avantageusement par le palier de rotation de la transmission, par lequel la pièce d'arbre de sortie de cette dernière est montée en rotation dans une pièce de support formant la base de la transmission et notamment un carter de la transmission. Bien qu'entre le joint de transmission situé du côté de la transmission de l'arbre de transmission articulé, et la pièce d'arbre de sortie, il peut être prévu une pièce intermédiaire prolongeant axialement la pièce d'arbre de sortie, il est préférable que le joint de transmission soit supporté directement par la pièce d'arbre de sortie, pour rapprocher au maximum le joint de transmission du palier de rotation
de la pièce d'arbre de sortie.
En ce qui concerne la transmission, il s'agit de préférence d'un train épicycloïdal, parce qu'une telle transmission, en raison de son mode de construction coaxial, peut être d'un encombrement relativement faible, même lorsqu'elle est dimensionnée pour un couple élevé. Le train épicycloïdal comprend trois composants de transmission pouvant tourner relativement les uns par rapport aux autres, autour d'un axe de rotation commun, dont un premier composant de transmission forme une roue planétaire centrale par rapport à l'axe de rotation, un second composant de transmission -forme une couronne entourant coaxialement la roue planétaire, et dont un troisième composant de transmission comprend un porte-satellites ainsi que plusieurs satellites montés en rotation autour d'axes parallèles à l'axe de rotation, décalés les uns par rapport aux autres dans la direction périphérique, et engrenant avec la roue planétaire tout comme avec la couronne, un des trois composants de transmission étant lié de manière fixe en rotation, à un arbre de sortie du moteur électrique, un autre des trois composants de transmission formant une pièce d'arbre de sortie devant être reliée à l'arbre de transmission articulé, et un autre encore des trois composants de transmission étant lié de manière fixe en rotation à la pièce de support; par ailleurs, la pièce d'arbre de sortie est montée en rotation, au moyen du palier de rotation, notamment au moyen d'un roulement à billes à une rangée, dans la pièce de support, sur le côté du plan de révolution des satellites, axialement opposé à celui dirigé vers le moteur électrique. Des trois composants de transmission d'un tel train épicycloidal, la roue planétaire est avantageusement disposée sur, et liée de manière fixe en rotation à l'arbre de sortie du moteur électrique, tandis que suivant le rapport de réduction de la transmission, souhaité, la pièce d'arbre de sortie de la transmission devant être reliée à l'arbre de transmission articulé, forme le porte-satellites portant les satellites, ou la couronne. Ainsi, le troisième composant de transmission est lié de manière fixe à une pièce de support de la transmission sur laquelle est également montée en rotation la pièce d'arbre de sortie, par l'intermédiaire d'un palier de rotation, et notamment un roulement. Le palier de rotation est ici avantageusement disposé sur le côté du plan de révolution des satellites, axialement opposé à celui dirigé vers le moteur électrique, en vue de rapprocher le joint de transmission de l'arbre de transmission articulé, situé du côté de la transmission,
au plus près du palier de rotation.
En variante, la transmission peut également comporter une pièce d'arbre de sortie, qui est décalée par rapport à un arbre de sortie du moteur électrique, parallèlement à l'axe de cet arbre de sortie, et qui est à relier à l'arbre de transmission articulé. La transmission, qui peut, par exemple, être réalisée sous forme de transmission à roues droites, est avantageusement d'une taille si réduite, que, dans le cas o le moteur électrique présente un contour extérieur de forme essentiellement cylindrique circulaire, l'axe de rotation de la pièce d'arbre de sortie s'étende radialement à l'intérieur du contour extérieur du moteur électrique. Par rotation de l'ensemble modulaire moteur électrique-transmission, il est possible de faire varier la garde au sol du joint de transmission de l'arbre de transmission articulé, situé du côté de la transmission et/ou la distance au sol de l'ensemble modulaire, sans que cela nécessite des modifications de construction de l'ensemble modulaire, exception faite de ses points de fixation sur le cadre auxiliaire. Le cadre auxiliaire reliant l'un à l'autre les ensembles modulaires moteur électrique-transmission, permet selon une autre configuration avantageuse, de fixer l'un par rapport à l'autre les ensembles modulaires moteur électrique-transmission, de manière à ce que les axes de rotation des pièces d'arbre de sortie de leurs transmissions, devant être reliées aux arbres de transmission articulés, soient inclinés l'un par rapport à l'autre. Cette mesure facilite également l'adaptation du groupe d'entraînement à des exigences spécifiques résultant du concept de construction du véhicule, parce que dans le cas d'axes de rotation inclinés, l'angle de flexion des arbres de transmission
articulés peut dans de nombreux cas, être réduit.
Selon une configuration préférée de
l'invention, l'ensemble modulaire moteur électrique-
transmission comprend une pièce de support commune au moteur électrique et à la transmission, et sur laquelle est fixé de manière stationnaire, un stator du moteur électrique, et est monté en rotation aussi bien un rotor du moteur électrique, lié de manière fixe en rotation à l'arbre de sortie, qu'une pièce d'arbre de sortie de la transmission. Le cadre auxiliaire relie les ensembles modulaires par l'intermédiaire de leurs pièces de support, notamment exclusivement par l'intermédiaire de leurs pièces de support, ce qui simplifie considérablement la construction et le montage des ensembles modulaires, notamment lorsque le rotor du moteur électrique est monté en porte-à- faux sur la pièce de support. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moteur électrique comprend un rotor à aimants permanents, qui porte à sa périphérie extérieure, un grand nombre d'aimants permanents, et qui est monté en rotation, par son arbre de sortie, radialement à l'intérieur de la zone périphérique délimitée par les aimants permanents, dans un embout de support de palier de la pièce de support. Par ailleurs, le rotor à aimants permanents peut être un rotor extérieur à aimants permanents, entourant radialement à l'extérieur le stator, et la pièce de support est réalisée en métal, et ne chevauche pas ou uniquement sur une partie de la longueur, dans la direction axiale, la zone de la périphérie extérieure du rotor extérieur,
présentant les aimants permanents.
La pièce de support forme avantageusement simultanément le carter de la transmission, parce qu'elle doit également absorber les forces d'appui de la pièce d'arbre de sortie de la transmission. On obtient toutefois une simplification de construction considérable, lorsque le carter du moteur électrique est rapporté de manière distincte sur la pièce de support, à savoir que chaque moteur électrique est entouré, au moins sur sa périphérie extérieure, entre les pièces de support des deux ensembles modulaires, d'un carter. Dans ce cas, il est alors notamment possible de réaliser le carter de moteur en un autre matériau que celui de la pièce de support. Notamment lorsque le moteur électrique comprend un rotor extérieur entourant le stator, le carter de moteur peut avantageusement être réalisé en un matériau isolant. Dans le carter de moteur ne sont ainsi pas induits de courants d'induction, qui pourraient conduire à l'échauffement du carter. En ce qui concerne le carter de moteur, il peut s'agir d'un tube de carter, par exemple en matériau isolant, entourant de manière commune les deux moteurs électriques et disposé entre les pièces de support des deux ensembles modulaires; mais les carters peuvent également être distincts l'un
de l'autre, et présenter par exemple, une forme de pot.
Il est évident que le carter de moteur réalisé en matériau isolant ne s'étend pas obligatoirement sur toute la longueur axiale du moteur, mais peut au contraire ne chevaucher axialement le rotor, que sur une
partie de la longueur de celui-ci.
Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une vue schématique d'un agencement d'essieu moteur d'un véhicule routier, vu dans la direction de marche, et présentant un exemple de réalisation d'un groupe d'entraînement électrique conforme à l'invention; Fig. 2 une vue de côté schématique du groupe d'entraînement, selon la ligne II-II de la figure 1; Fig. 3 une variante du groupe d'entraînement de la figure 1; Fig. 4 une coupe axiale longitudinale d'un ensemble modulaire moteur électrique- transmission, destiné à un groupe d'entraînement conforme à l'invention, et Fig. 5 une vue de détail d'une variante de l'ensemble
modulaire selon la figure 4.
La figure 1 montre un faux-châssis 1 et un agencement d'essieu moteur 3 désigné dans son ensemble par le repère 3, faisant partie d'un véhicule routier, et comprenant deux roues motrices 5, qui sont disposées, vu dans la direction de marche, de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule, et qui sont guidées sur le faux-châssis 1, en étant mobiles sensiblement dans la direction verticale du véhicule, par des guidages de roues 7 représentés ici sous la forme d'ensembles à bras oscillants parallèles. Des suspensions de roues indiquées en 9 assurent l'appui élastique de porte-roues 11 par rapport au faux-châssis 1. La roue motrice 5 située à gauche sur la figure 1, est représentée dans l'état étiré de sa suspension; la roue motrice 5 située à droite est représentée dans l'étant comprimé de sa suspension. N'est pas représentée la carrosserie ou structure du véhicule, qui s'appuie sur le faux-châssis 1, par l'intermédiaire de tampons d'amortissement non représentés, par exemple en caoutchouc élastique. Il est évident que les suspensions de roues 9 et/ou les guidages de roues 7 peuvent également s'articuler ou s'appuyer d'une autre manière, par exemple directement sur la carrosserie ou la
structure du véhicule.
Chacune des deux roues motrices 5 de l'agencement d'essieu moteur 3, est entraînée par un moteur électrique 13 distinct, par l'intermédiaire d'une transmission 15 dont la pièce d'arbre de sortie 17 est liée de manière fixe en rotation, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission articulé 19, à la roue motrice 5 associée, indépendamment de la position verticale instantanée de celle-ci. La transmission 15 est disposée sur le côté du moteur électrique 13, dirigé axialement vers la roue motrice 5 associée, et est reliée à ce moteur électrique en formant un ensemble modulaire désigné par 21. L'ensemble modulaire 21 comprend une pièce de support 23 commune à la transmission 15 et au moteur électrique 13, et dans laquelle sont montés en rotation, par l'intermédiaire de paliers de rotation non représentés plus en détail, la pièce d'arbre de sortie 17 et l'arbre de sortie 25 du moteur électrique 13, visible sur la figure 2. Les deux ensembles modulaires 21 sont ainsi disposés axialement entre les roues motrices 5 en étant séparés l'un de l'autre dans l'espace, et peuvent fonctionner chacun pour soi sur le plan mécanique. Les ensembles modulaires 21 sont reliés pour leur part, en un ensemble, par un cadre auxiliaire formé dans le cas présent, de plusieurs bras 27. Les bras 27 sont bridés sur les pièces de support 23 et supportés par le faux-châssis 1, par l'intermédiaire de supports d'appui 29, par exemple en caoutchouc élastique. Il est évident que le mode de construction du cadre auxiliaire peut s'effectuer de toute autre manière appropriée. Il est simplement nécessaire que le cadre auxiliaire détermine la position dans l'espace des deux ensembles modulaires 21 l'un par rapport à l'autre et par rapport au faux-châssis 1. Le cadre auxiliaire peut notamment faire partie intégrante du faux-châssis 1. Le cadre auxiliaire est dimensionné de manière telle, que les joints de transmission indiqués en 31, situés du côté de la transmission et faisant partie des arbres de transmission articulés 19, soient placés sensiblement au lieu ou à proximité du centre de rotation instantané des roues motrices 5, c'est dire, dans le cas du guidage par bras oscillants parallèles représenté sur la figure 1, dans le plan des articulations des bras oscillants, côté transmission, indiqués en 33. Le cadre auxiliaire reliant les
ensembles modulaires 21 l'un à l'autre et au faux-
châssis 1, permet ainsi de disposer l'ensemble modulaire 21 de manière telle, que le mouvement vertical des roues motrices 5 n'occasionne pratiquement pas de variation de décalage de longueur des joints de transmission 31 situés du côté de la transmission, de sorte qu'il est également possible d'utiliser des arbres de transmission
articulés 19 relativement courts.
Comme le laisse entrevoir la figure 2, la pièce d'arbre de sortie 17 de la transmission 15 est décalée par rapport à l'arbre de sortie 25 du moteur électrique 13, parallèlement à l'axe de cet arbre de sortie. Le moteur électrique 13 présente approximativement une forme cylindrique circulaire, la pièce d'arbre de sortie 17 se trouvant radialement à l'intérieur du contour périphérique du moteur électrique 13. Par un choix approprié de la position angulaire
relative du moteur électrique 13, par rapport au faux-
châssis 1, il est possible de faire varier la position de la pièce d'arbre de sortie 17, aussi bien quant à la hauteur que quant à la position dans la direction du sens de marche, et de l'adapter à la situation spécifique du véhicule, en choisissant de manière appropriée les points de fixation du cadre auxiliaire à la pièce de support 23. En ce qui concerne la transmission 15, il peut s'agir d'un réducteur à roues droites, comportant un pignon 35 monté sur l'arbre de sortie 25 du moteur électrique 13, et une roue dentée 37
formée par la pièce d'arbre de sortie 17.
L'angle de flexion que peut former l'arbre de transmission articulé 19 par rapport à l'axe de rotation de la pièce d'arbre de sortie 17, est limité. Pour maintenir au plus faible l'angle de flexion, relativement à la position étendue du joint de transmission 31 situé du côté de la transmission, le cadre auxiliaire formé par les bras 27, peut, comme le montre la figure 3, également être réalisé de manière à ce que les axes de rotation des pièces d'arbre de sortie 17, indiqués en 39 sur la figure 3, s'étendent de manière inclinée l'un par rapport à l'autre. Pour le reste, le mode de construction correspond au mode de
construction déjà évoqué au regard des figures 1 et 2.
Dans les exemples de réalisation explicités précédemment, la pièce de support 23 forme simultanément le carter de transmission de la transmission 15. Il est évident que le carter de transmission peut également se présenter de manière distincte de la pièce de support 23. Il en est de même en ce qui concerne un carter du moteur électrique 13, qui de préférence est réalisé de manière distincte de la pièce de support 23. Comme cela est indiqué en 41, les deux moteurs électriques 13 peuvent également ne pas présenter de carter qui leur est propre en vue de réduire les coûts et le poids. A la place des carters, il est possible de disposer entre les pièces de support 23, un tube de carter commun aux deux moteurs électriques 13, les entourant de manière commune. Bien que les moteurs électriques peuvent être d'une conception classique, ils possèdent toutefois de préférence un rotor extérieur, qui entoure radialement à l'extérieur le stator relié de manière fixe à la pièce de support 23, et qui comporte un grand nombre d'aimants permanents agencés avec des polarités alternées dans la direction périphérique. Pour éviter que ne soient induits des courants de Foucault, et ainsi un échauffement du carter, par exemple du tube de carter 41, le carter ou le tube de carter sont de préférence
réalisés en un matériau isolant.
La figure 4 montre un exemple de réalisation d'une variante d'un ensemble modulaire 21 moteur électrique-transmission, qui à la place d'une transmission à roues droites dont la pièce d'arbre de sortie est disposée de manière excentrée par rapport à l'arbre de sortie du moteur électrique, présente une version dont les axes de rotation sont identiques. Les pièces ayant les mêmes fonctions sont ici désignées par les mêmes repères que ceux des figures 1 à 3, toutefois munis d'un caractère d'indice. Pour expliciter le mode de construction général et le mode d'action on se
reportera à la description des figures 1 à 3. La figure
4 montre uniquement l'un des ensembles modulaires 21a moteur électriquetransmission. Le faux châssis et les autres composants des guidages de roues et éléments similaires, qui lui sont associés, ne sont pas
représentés, mais sont toutefois existants.
Le moteur électrique 13a est réalisé en tant que moteur à rotor extérieur dont le stator 43 à empilements de tôles forment un très grand nombre de pôles répartis en direction périphérique. Aux pôles sont associés des enroulements d'excitation, qui sont excités de manière tournante par des circuits de commutation électroniques non représentés. Le stator 43 est fixé sur la pièce de support 23a. Le stator 43 est entouré, radialement à l'extérieur, par un rotor 45 sensiblement en forme de coupelle, qui porte sur sa périphérie extérieure, un grand nombre d'aimants permanents 47 disposés côte à côte en direction périphérique et présentant des polarités alternées. Le rotor 45 possède, sur le côté du stator 43, axialement opposé à celui dirigé vers la pièce de support 23a, une paroi d'extrémité 48 en forme de disque, de laquelle est issue l'arbre de sortie 25a s'engageant dans un embout de support de palier 49 de la pièce de support 23a, entouré par le stator 43. Un roulement 51 assure le montage en rotation et en porte-à-faux du rotor 45 dans l'embout de support de palier 49. Comme le montre la figure 4, l'arbre de sortie 25a peut être formé d'un seul tenant avec la paroi d'extrémité 48, par exemple réalisée en tôle; mais il peut également être rapporté de manière distincte. Le moteur électrique 13a, qui est adapté à des puissances relativement élevées, peut comporter, radialement à l'intérieur du stator 43, un canal de fluide de refroidissement 53, de forme annulaire, qui est raccordé à un circuit de fluide de refroidissement, par l'intermédiaire de conduites 55. En 57 sont indiqués des éléments d'un capteur angulaire, qui est relié au
circuit de commutation électronique évoqué précédemment.
La pièce de support 23a forme simultanément un carter pour un trainépicycloïdal 15a, qui s'engage à l'intérieur de la cavité formée par le stator 43 en étant ainsi implantée avec gain de place, et dont la roue planétaire 59 est montée par une liaison fixe de rotation sur l'arbre de sortie 25a, et est entourée coaxialement à l'axe de rotation 39a de la pièce d'arbre de sortie 17a, par une couronne 61 formée ou rapportée sur la pièce d'arbre de sortie 17a. La pièce de support 23a forme un porte-satellites, sur lequel sont montés en rotation, plusieurs, par exemple trois ou cinq satellites 63, par l'intermédiaire de tourillons d'axe 65, au moyen de roulements à aiguilles 67. Les satellites 63 engrenent avec la roue planétaire 59 et la couronne 61, en réduisant la vitesse de rotation de sortie de la pièce d'arbre de sortie 17a, relativement à la vitesse de rotation du rotor 45. La pièce d'arbre de sortie 17a est montée en rotation dans la pièce de support 23a, sur le côté du plan de révolution des satellites 63, opposé à celui dirigé vers le rotor 45, au moyen d'un roulement 69. La pièce d'arbre de sortie 17a forme, à proximité du roulement 69, une surface de bride 71, sur laquelle est fixé, par exemple par vissage, le joint de transmission 31a de l'arbre de transmission articulé 19a, situé du côté de la transmission, la fixation s'effectuant directement sur la pièce d'arbre de sortie 17a, c'est à dire sans pièce intermédiaire modifiant sensiblement la distance à la pièce d'arbre de sortie 17a. Le joint de transmission 31a peut ainsi être ramené très près du roulement 69. Il n'est avantageusement prévu qu'un roulement à une rangée. La figure 4 laisse également entrevoir le tube de carter 41a réalisé en matériau isolant, par exemple en matière plastique, et pouvant être disposé à proximité immédiate des aimants permanents 47 du rotor , puisque ceux-ci ne peuvent induire de courants de Foucault dans- le tube de carter 41a. Le tube de carter 41a peut s'étendre au-dessus des deux ensembles modulaires 21a; mais il peut également être complété par une paroi arrière 73 pour former un carter en matière plastique, associé uniquement à l'un des moteurs
électriques 13a.
La figure 5 montre une variante d'un ensemble modulaire 21b, qui se distingue essentiellement de la variante selon la figure 4, uniquement par le mode de construction de son train épicycloïdal 15b. Dans ce cas, la pièce d'arbre de sortie 17b ne porte pas la couronne, mais forme au contraire un porte-satellites; sur les tourillons d'axe 65b de ce porte satellites, dont les axes sont parallèles à l'axe de rotation 39b, sont montés en rotation les satellites 63b, par l'intermédiaire de roulements à aiguilles 67b. Les satellites 63b engrenent, d'une part avec la roue planétaire 59b à nouveau montée sur l'arbre de sortie b du moteur électrique, et d'autre part avec la couronne 61b ici maintenue fixe en rotation sur la pièce de support 23b. La couronne 61b peut être formée d'un seul tenant avec la pièce de support 23b; mais elle peut également être rapportée ultérieurement. Le moteur électrique correspond pour le reste, à l'exemple de réalsiation de la figure 4. Le rotor est notamment, à nouveau, monté en porte-à- faux sur la pièce de support
23b, au moyen du palier 51b.
Claims (13)
1. Groupe d'entraînement électrique destiné à une paire de roues motrices (5), qui sont associées de manière commune à un agencement d'essieu moteur d'un véhicule, notamment d'un véhicule routier, et qui sont guidées de manière mobile sur celui-ci, au moins approximativement dans la direction verticale, par des guidages de roues (7), le groupe d'entraînement comprenant deux moteurs électriques (13), qui sont disposés axialement côte à côte entre les deux roues motrices (5), et dont chacun desquels est relié en formant un ensemble, à une transmission (15) située du côté de la roue motrice (5) lui étant voisine, chacun des moteurs électriques étant en liaison d'entraînement avec la roue motrice (5) voisine, par l'intermédiaire de la transmission (15) et d'un arbre de transmission articulé (19) raccordé à une pièce d'arbre de sortie (17) respective de la transmission, caractérisé en ce que chacun des deux ensembles moteur électrique- transmission forme un ensemble modulaire (21) pouvant fonctionner mécaniquement également de manière distincte de l'autre ensemble, et en ce que les deux ensembles modulaires (21) sont supportés l'un par rapport à l'autre et sur le véhicule, par l'intermédiaire d'un cadre auxiliaire (27) déterminant la distance axiale entre les deux ensembles modulaires (21).
2. Groupe d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'arbre de sortie (17) de la transmission (15) est montée en rotation dans une pièce de support (23) formant notamment un carter de transmission, par l'intermédiaire d'au moins un palier de rotation (69), notamment un roulement, et en ce que l'arbre de transmission articulé (19) est supporté directement par la pièce d'arbre de sortie (17), par sont joint de transmission (31) situé
du côté de la transmission.
3. Groupe d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la transmission est réalisée sous la forme d'un train épicycloïdal (21a, b) comprenant trois composants de transmission pouvant tourner relativement les uns par rapport aux autres, autour d'un axe de rotation commun (39a, b), dont un premier composant de transmission forme une roue planétaire (59; 59b) centrale par rapport à l'axe de rotation (39a, b), un second composant de transmission forme une couronne (61; 61b) entourant coaxialement la roue planétaire, et dont un troisième composant de transmission comprend un porte-satellites (23a, 65a; 17b, 65b) ainsi que plusieurs satellites (63; 63b) montés en rotation autour d'axes parallèles à l'axe de rotation (39a, b), décalés les uns par rapport aux autres dans la direction périphérique, et engrenant avec la roue planétaire (59; 59b) tout comme avec la couronne (61; 61b), un des trois composants de transmission étant lié de manière fixe en rotation, à un arbre de sortie (25a, b) du moteur électrique (13a), un autre des trois composants de transmission formant une pièce d'arbre de sortie (17a, b) devant être reliée à l'arbre de transmission articulé (19a), et un autre encore des trois composants de transmission étant lié de manière fixe en rotation à la pièce de support (23a, b), et en ce que la pièce d'arbre de sortie (17a, b) est montée en rotation, au moyen du palier de rotation (69; 69b), notamment au moyen d'un roulement à billes à une rangée, dans la pièce de support (23a, b), sur le côté du plan de révolution des satellites (63; 63b), axialement
opposé à celui dirigé vers le moteur électrique (13a).
4. Groupe d'entrainement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue planétaire (59; 59b) est liée de manière fixe en rotation à l'arbre de sortie (25a, b) du moteur électrique (13a), et en ce que la pièce d'arbre de sortie (17a, b) forme le porte-satellites (23a, 65;
17b, 65b) ou la couronne (61; 61b).
5. Groupe d'entraînement selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la
transmission (15) comporte une pièce d'arbre de sortie (17), qui est décalée par rapport à un arbre de sortie (25) du moteur électrique (13), parallèlement à l'axe de cet arbre de sortie, et qui est à relier à l'arbre de
transmission articulé (19).
6. Groupe d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la transmission (15) est réalisée sous forme de transmission à roues droites.
7. Groupe d'entraînement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moteur électrique (13) présente un contour extérieur de forme essentiellement cylindrique circulaire, et en ce que l'axe de rotation (39) de la pièce d'arbre de sortie (17) s'étend radialement à l'intérieur du contour
extérieur du moteur électrique (13).
8. Groupe d'entraînement selon l'une des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cadre
auxiliaire (27) fixe l'un par rapport à l'autre les
ensembles modulaires (21) moteur électrique-
transmission, de manière à ce que les axes de rotation (39) des pièces d'arbre de sortie (17), de leurs transmission (15), devant être reliées aux arbres de transmission articulés (19), soient inclinés l'un par
rapport à l'autre.
9. Groupe d'entrainement selon l'une des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble
modulaire (21a) moteur électrique-transmission comprend une pièce de support (23a) commune au moteur électrique (13a) et à la transmission (15a), et sur laquelle est fixé de manière stationnaire un stator (43) du moteur électrique (13a), et est monté en rotation aussi bien un rotor (45) du moteur électrique (13a), lié de manière fixe en rotation à l'arbre de sortie (25a), qu'une pièce d'arbre de sortie (17a) de la transmission (15a), et en ce que le cadre auxiliaire (27a) relie les ensembles modulaires (21a) par l'intermédiaire de leurs pièces de support (23a), notamment exclusivement par
l'intermédiaire de leurs pièces de support (23a).
10. Groupe d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur électrique (13a) comprend un rotor à aimants permanents (45), qui porte à sa périphérie extérieure, un grand nombre d'aimants permanents (47), et qui est monté en rotation, par son arbre de sortie (25), radialement à l'intérieur de la zone périphérique délimitée par les aimants permanents (47), dans un embout de support de
palier (49) de la pièce de support (23a).
11. Groupe d'entraînement selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rotor à aimants permanents (45) est un rotor extérieur à aimants permanents (45) entourant radialement à l'extérieur le stator (43), et en ce que la pièce de support (23a) est réalisée en métal, et ne chevauche pas ou uniquement sur une partie de la longueur, dans la direction axiale, la zone de la périphérie extérieure du rotor extérieur,
présentant les aimants permanents.
12. Groupe d'entraînement selon l'une des
revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la pièce de
support (23a) est réalisée en tant que carter de transmission, et en ce que chaque moteur électrique (13a) est entouré, au moins à sa périphérie extérieure, entre les pièces de support (23a) des deux ensembles modulaires (21a), d'un carter (41a) réalisé en un
matériau isolant.
13. Groupe d'entraînement selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'entre les pièces de support (23a) des deux ensembles modulaires (21a), est disposé un tube de carter (41a) en matériau isolant, entourant de manière commune les deux moteurs
électriques (13a).
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