WO2023198797A1 - Engin de travail avec transmission à joint universel - Google Patents

Engin de travail avec transmission à joint universel Download PDF

Info

Publication number
WO2023198797A1
WO2023198797A1 PCT/EP2023/059589 EP2023059589W WO2023198797A1 WO 2023198797 A1 WO2023198797 A1 WO 2023198797A1 EP 2023059589 W EP2023059589 W EP 2023059589W WO 2023198797 A1 WO2023198797 A1 WO 2023198797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work machine
axle
transmission shaft
machine according
box
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/059589
Other languages
English (en)
Inventor
Alexis POUSSET
Original Assignee
Manitou Bf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manitou Bf filed Critical Manitou Bf
Publication of WO2023198797A1 publication Critical patent/WO2023198797A1/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • B60K17/24Arrangements of mountings for shafting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/15Fork lift trucks, Industrial trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/416Cranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/49Movable platforms, Load ramps, e.g. working platforms

Definitions

  • the invention relates to the field of work machinery. More particularly, the invention concerns the transmission of mechanical power to the wheels of the work machine.
  • Work machines in particular load handling machines, are generally equipped with a transmission system including at least one motor, the transmission system rotating drive wheels connected by an axle.
  • US 2020/0406681 A1 describes an electric work machine equipped with an electric transmission, in which an axle is provided with an electric motor secured to an axle housing. A reduction gear and a transfer case are mounted in series with the electric motor. The electric motor thus drives the axle via the reduction gear and the transfer case.
  • the transfer case includes an output shaft and the output shaft of the transfer case is connected, via a Cardan joint, to a transmission shaft connecting the axle to a second axle of the machine of work.
  • An idea underlying the invention is to allow freer positioning of an electric motor within the chassis of a work machine.
  • the invention provides a work machine comprising a first axle and a second axle, a transfer box secured to one of the first axle and the second axle and configured to drive the first axle and the second axle , and at least one electric motor for driving the transfer case, wherein said electric motor drives the transfer case via a reduction gear, the reduction gear having an output shaft and the transfer case having an output shaft input, the output shaft being coupled to the input shaft via a transmission shaft, an axis of rotation of the transmission shaft and an axis of rotation of the input shaft being non-parallel and intersecting, and the transmission shaft and the input shaft being coupled by means of a first universal joint.
  • the coupling described by means of a universal joint allows the reducer and the electric motor to be placed more freely within the chassis, in particular because the output shaft of the electric motor and the output shaft of the reducer do not need to be aligned with, or even close to, the transfer case input shaft.
  • the electric motor and the reduction gear can be placed more freely, not being integral with the transfer case or the first axle or the second axle.
  • such a work machine may include one or more of the following characteristics.
  • the work machine further comprises two spars parallel to each other and parallel to a central longitudinal axis of the work machine.
  • batteries used to power the electric motor are arranged between the spars.
  • Such a central position of the batteries ensures better mass distribution within the vehicle and also allows protection of the batteries against damage caused by impacts.
  • the gearbox and the transmission shaft are connected by a second universal joint.
  • the first universal joint and/or the second universal joint is a Cardan joint.
  • said electric motor is mounted on the reduction gear.
  • the work machine further comprises a second electric motor also mounted on the reduction gear.
  • the first axle is a front axle
  • the second axle is a rear axle
  • a rear end of the transmission shaft is further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, particularly when the transfer case is integral with the front axle.
  • the reduction gear and the electric motor can be placed eccentrically within the chassis, while not forcing the first universal joint to support too large an angle which would be detrimental to its lifespan.
  • the rear end of the transmission shaft is placed at height, in a vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
  • the transfer case is integral with the rear axle.
  • a rear end of the transmission shaft may be further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, and/or the front end of the transmission shaft may be placed at height, following a vertical direction of the work machine, relative to the front axle.
  • a first angle between the input shaft of the transfer case and the transmission shaft is equal to a second angle between the transmission shaft and the output shaft of the reduction gear.
  • first universal joint and the second universal joint are constant velocity.
  • the first angle and the second angle have a value preferably between 0° and 15°. More preferably, the first angle and the second angle have a value between 11° and 15°. Even more preferably, the first angle and the second angle have a value of 14° each.
  • the first angle and the second angle add up to ensure maximum distance of the reducer from the central longitudinal axis.
  • the transmission shaft is coaxial with the output shaft of the gearbox.
  • the axes of rotation of the transmission shaft and the output shaft of the gearbox are the same, or the second angle is zero.
  • the first universal joint is preferably a constant velocity joint, allowing adjustment of the first angle.
  • the first angle is preferably between 12° and 20°. More preferably, the first angle is equal to 15°.
  • the output shaft of the gearbox and the transmission shaft can be connected by the aforementioned second universal joint or by other types of joints.
  • a rotation speed of the input shaft of the transfer case and a rotation speed of the output shaft of the reduction gear are identical.
  • the reduction gear is further away, in the longitudinal direction of the machine, from that of the first axle and the second axle to which the transfer case is attached than from the other of the first axle and the second axle.
  • the gearbox and the electric motor are placed in a box, the box being fixed on a side face of the work machine, between the first axle and the second axle.
  • the gearbox and the electric motor can be protected against external shocks by the box, while remaining easily accessible due to the positioning of the box.
  • the box has closable flaps.
  • the box is raised, following the vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
  • the reduction gear is placed in a rear half of the box following the longitudinal direction of the work machine, in particular when the transfer case is integral with the front axle.
  • the reduction gear is placed in a front half of the box following the longitudinal direction of the work machine.
  • the work machine further comprises a hydraulic motor and a hydraulic pump used to operate a lifting arm.
  • the hydraulic motor and the hydraulic pump are placed in the box.
  • the box is fixed to one of the two spars.
  • the reducer is fixed to said spar by means of a fixing element.
  • a passage space between an interior face of the box and said longitudinal member communicates an interior of the box and an underside of the chassis.
  • the transmission shaft connects the reduction gear and the first axle through the passage space in the box.
  • the transmission shaft is positioned at least partially under the side members.
  • FIG. 1 There is a perspective view of the chassis of the lifting machine according to one embodiment.
  • the lifting machine 1 comprises a chassis 2 and a lifting arm 20.
  • the arrow AA represents an axis median front-rear axis of the lifting machine 1, aligned with the middle of a front axle 3 and a rear axle 4.
  • the median front-rear axis corresponds to a longitudinal direction of the lifting machine 1.
  • An arrow A corresponds to this longitudinal direction.
  • An arrow B corresponds to a transverse direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and belonging to a plane of the chassis 2.
  • An arrow C corresponds to a vertical direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and the transverse direction.
  • the chassis 2 is mobile and movable on the surface of the ground (not shown), here by means of the front axle 3 carrying two front wheels 3A, one on the left and the other on the right, and the axle rear 4 carrying two rear wheels 4A, one on the left and the other right.
  • the chassis 2 comprises two longitudinal beams 30.
  • the longitudinal beams 30 are metal parts parallel to each other and perpendicular to a transverse direction of the lifting machine.
  • the longitudinal members 30 extend between a front face and a rear face of the lifting machine 1 and are thin flat parts, placed perpendicular to a plane of the chassis 2.
  • the lifting arm 20 is articulated to the two spars 30, between the two spars 30, so as to be pivotally movable relative to the two spars 30 around a pivot axis P.
  • the pivot axis P is in particular marked on the .
  • the pivot axis P is parallel to the transverse direction of the lifting machine 1.
  • the suitable means for making the lifting arm 20 movable to pivot are well known as such and are not described in detail here.
  • the lifting arm 20 can be produced in different ways, in particular in the form of several telescopic sections, or alternatively in the form of an arm of fixed length.
  • One end of the lifting arm 20 opposite the pivot axis P can carry a work tool or, as shown in the , a modular tool holder capable of receiving two working tools of several types, according to known technique.
  • work tool we mean for example a pair of forks, a bucket, a winch, a clamp, etc.
  • the lifting machine 1 further comprises a cabin 75 in which an operator of the lifting machine 1 can take place and a box 28 which can accommodate various equipment used for the operation of the lifting machine 1.
  • the cabin 75 is located on a first lateral side of the lifting machine 1 and the box 28 is located on a second lateral side of the lifting machine 1, the first lateral side and the second lateral side being on either side the other of the two longitudinal members 30 following the transverse direction of the lifting machine 1.
  • the front axle 3 and the rear axle 4 are connected by a connecting shaft 5 which is perpendicular to the front axle 3 and the rear axle 4.
  • a transfer case 6 is integral with the front axle 3.
  • the transfer case 6 is connected to a transmission shaft 8 via a first Cardan joint 7.
  • the transmission shaft 8 is further connected to a reducer 9 via a second Cardan joint 17 (not visible in Figures 2 and 3 but visible on the ).
  • the first Cardan joint 7 and/or the second Cardan joint 17 can be replaced by other types of universal joints, for example double Cardan joints or tripod joints.
  • the reducer 9 is integral with an electric motor 10 and a fixing element 11 is attached to the reducer 9, for example by means of bolts (not shown).
  • the fixing element 11 can also be attached to a fixed part of the machine, such as for example a spar 30, in order to stabilize a position of the reduction gear 9 and the electric motor 10.
  • the transmission shaft 8 extends diagonally across one half of the chassis 2 delimited by the perpendicular connecting shaft 5.
  • the transmission shaft 8 forms an acute angle with the input shaft of the transfer case 6, thanks to the mechanical connection made by the first Cardan joint 7.
  • the reduction gear 9 and the electric motor 10 are positioned eccentrically, on the same side of the shaft 5 in the transverse direction. According to a preferred embodiment, the reduction gear 9 is closer to the rear axle 4 than to the front axle 3.
  • the transmission shaft 8 is not placed in the plane of the front axle 3 and the rear axle 4.
  • An elevation angle ⁇ between the transmission shaft 8 and the connecting shaft 5 is an acute angle making it possible to raise the reduction gear 9 and the electric motor 10 relative to the front axle 3 and the rear axle 4.
  • the transmission shaft 8 is linked to the transfer case 6 by a double Cardan joint 71.
  • a first electric motor 101 and a second electric motor 102 are linked to the reduction gear 9.
  • the first electric motor 101 and the second electric motor 102 are arranged on either side of the reduction gear 9.
  • a first angle ⁇ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8.
  • the first angle ⁇ is defined as an angle between the input shaft of the transfer case 6 and the transmission shaft 8.
  • the first angle ⁇ corresponds to an angle of the first Cardan joint 7.
  • a second angle ⁇ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8.
  • the second angle ⁇ is defined as an angle between the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9.
  • the second angle ⁇ corresponds to an angle of the second Cardan joint 17.
  • the second angle ⁇ is oriented so as to increase the distance between the reducer and the connecting shaft 5.
  • a total angle ⁇ between the reducer 9 and the connecting shaft 5 is equal to a sum of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ .
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are equal, which makes it possible to guarantee a homokinetic speed between an output shaft of the reducer 9 and an input shaft of the transfer case 6.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value preferably between 0° and 15°.
  • first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value between 11° and 15°.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value of 14° each.
  • the total angle ⁇ has a value of 28°.
  • the first angle ⁇ , the second angle ⁇ and the total angle ⁇ being measured in an oblique plane, they each have a horizontal component and a vertical component.
  • the first angle ⁇ , the second angle ⁇ and the total angle ⁇ contribute both to eccentric the reducer 9 by moving it away from the connecting shaft 5, and to lifting the reducer 9 relative to the ground.
  • an angle ⁇ is defined as an angle between the horizontal axis and an axis passing through a projection of the input shaft of the transfer case 6 and the output shaft of the reducer 9 in a plane comprising the horizontal axis and vertical axis.
  • the angle ⁇ belongs to a range preferably between 15° and 40°. More preferably, the angle ⁇ has a value between 25° and 35°. According to a preferred embodiment, the angle ⁇ has a value of 30°. Such a value of ⁇ makes it possible to improve the ground clearance of the lifting machine 1.
  • the lifting machine 1 comprises a side box 28.
  • the side box 28 is attached to a side wall of one of the longitudinal members 30, more precisely that of the side opposite the cabin 75.
  • the box lateral 28 is placed between the front axle 3 and the rear axle 4.
  • the lateral box 28 receives the electric motor 10 and the reduction gear 9.
  • the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20 .
  • the side box 28 comprises several exterior faces, and a support surface 37 on which interior elements of the side box 28 are placed.
  • the support surface 37 is surrounded by the spar 30 and by one or more exterior faces.
  • the side box 28 comprises at least one closable flap 21.
  • the closable flap 21 can be locked, thus preventing any unauthorized access to the interior of the side box 28.
  • the electric motor 10 and the gearbox 9 are also protected against external shocks.
  • the reducer 9 is preferably placed near a rear face of the side box 28.
  • the fixing element 11, bolted to the reducer 9, is fixed to the spar 30 by any appropriate means.
  • a passage space 29 is provided between the side box 28 and the spar 30.
  • the transmission shaft 8 connects the reducer 9 located inside the side box 28 with the front axle 3 , through the passage space 29.
  • the passage space 29 consists of raising a lower limit of the spar 30 so that the lower limit of the spar 30 is higher than an upper limit of an interior face 38 of the side box 29.
  • the passage space 29 has a height at least equal to a diameter of the transmission shaft 8 and of a length such that the transmission shaft 8 passes diagonally through the passage space 29.
  • the side box 28 is raised relative to the front axle 3 and the rear axle 4, in accordance with the ground clearance provided by the first Cardan joint 7 and the second Cardan joint 17.
  • the side box 28 may contain an air cooling block and electric variators. Liquid cooling circuits can be connected to the electric motor 10 in order to prevent it from overheating. Power cables at the output of the electric drives can power the electric motor 10.
  • a set of batteries (not shown) can be placed between the longitudinal beams 30.
  • the set of batteries is made by combining together several battery elements, so as to achieve a sufficient terminal voltage to allow the operation of the lifting machine 1 , without the lifting machine 1 having to carry another motor such as an internal combustion engine.
  • the battery cells can in principle be of any known type, for example lead-acid or lithium-ion type, and can be combined together and installed between the beams 30 in various ways.
  • the set of batteries supplies direct current to the block of electric variators (not shown).
  • the power cables (not shown) at the output of the electric variator block supply the electric motor 10 with three-phase current.
  • the electric motor 10 is connected to the reducer 9, and the reducer 9 rotates the transmission shaft 8.
  • the transmission shaft 8 rotates the transfer case 6, which directly drives the front axle 3, and which drives the rear axle 4 via the connecting shaft 5.
  • first Cardan joint 7, disposed between the transmission shaft 8 and the transfer box 6, and the second Cardan joint 17, disposed between the transmission shaft 8 and the reduction gear 9, ensure a speed of homokinetic rotation of the output shaft of the reducer 9 and the input shaft of the transfer case 6, the first angle ⁇ and the second angle ⁇ being equal.
  • the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the gearbox 9, in other words the axes of rotation of the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9 are combined.
  • the transmission shaft 8 is connected to the output shaft of the reducer 9 via a Cardan joint 171; alternatively, the transmission shaft 8 can be connected to the output shaft of the reducer 9 by other types of universal joints, or more generally by other types of joints, as long as the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the reducer 9.
  • the transmission shaft 8 is connected to the transfer case 6 via a universal joint 717.
  • a transfer case 406 is integral with the rear axle 4.
  • the transfer case 406 is connected to the transmission shaft 8 via a universal joint 747, here a double Cardan joint.
  • a first electric motor 401 and a second electric motor 402 are linked to the reduction gear 9.
  • the first electric motor 401 and the second electric motor 402 are arranged on either side of the reduction gear 9.
  • the first electric motor 401 and the second electric motor 402 rotate the transmission shaft 8 via the reduction gear 9.
  • the transmission shaft drives the transfer case 406, which directly drives the rear axle 4 and drives the front axle 3 via a connecting shaft 405.
  • the reducer 9 is received in the lateral box 28 described previously, here shown in phantom on the .
  • the lateral box 28 receives the electric motors 401 and 402.
  • the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20.
  • a single electric motor 401, 402 can be linked to the reduction gear 9.
  • the reducer 9 is placed near a rear face of the side box 28.
  • the reducer 9 is placed near a front face of the side box 28, for example by being placed in a front half of the box lateral 28 following the longitudinal direction.
  • the reduction gear 9 can be placed in the side box 28 while making it possible to obtain a desired angle between the transmission shaft 8 and an input shaft of the transfer case 406.
  • a fixing element 11 bolted to the reducer 9 can be fixed to the spar 30 (partially shown on the ) by any appropriate means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un engin de travail (1) comportant un premier essieu (3), une boîte de transfert (6; 406) solidaire du premier essieu (3) et configurée pour entraîner le premier essieu (3) et au moins un moteur électrique (10; 101, 102; 401, 402) pour entraîner la boîte de transfert (6; 406), dans lequel ledit moteur électrique (10; 101, 102; 401, 402) entraîne la boîte de transfert (6) via un réducteur (9), le réducteur (9) présentant un arbre de sortie et la boîte de transfert (6; 406) présentant un arbre d'entrée, l'arbre de sortie étant couplé à l'arbre d'entrée par l'intermédiaire d'un arbre de transmission (8), un axe de rotation de l'arbre de transmission (8) et un axe de rotation de l'arbre d'entrée étant non parallèles et sécants, et l'arbre de transmission (8) et l'arbre d'entrée étant couplés au moyen d'un premier joint universel (7; 71; 717; 747).

Description

Engin de travail avec transmission à joint universel
L’invention se rapporte au domaine des engins de travail. Plus particulièrement l’invention concerne la transmission de puissance mécanique vers les roues de l’engin de travail.
Arrière-plan technologique
Les engins de travail, en particulier les engins de manutention de charge, sont généralement équipés d’un système de transmission incluant au moins un moteur, le système de transmission entraînant en rotation des roues motrices reliées par un essieu.
L’intégration de considérations environnementales (baisse des émissions de gaz à effet de serre) et de contraintes réglementaires (pour la manutention en entrepôt par exemple) a conduit à l’électrification des véhicules de travail.
US 2020/0406681 A1 décrit un engin de travail électrique muni d’une transmission électrique, dans lequel un essieu est muni d’un moteur électrique solidaire d’un carter de l’essieu. Un réducteur et un boîtier de transfert sont montés en série avec le moteur électrique. Le moteur électrique entraîne ainsi l’essieu via le réducteur et le boîtier de transfert. D’autre part, le boîtier de transfert comporte un arbre de sortie et l’arbre de sortie du boîtier de transfert est relié, via un joint de Cardan, à un arbre de transmission reliant l’essieu à un deuxième essieu de l’engin de travail.
Cependant, pour alimenter le moteur électrique en électricité, il faut aussi positionner des batteries embarquées à bord de l’engin de travail. Un agencement où le moteur électrique est solidaire de l’essieu n’est pas toujours compatible avec le positionnement souhaité des batteries, notamment avec une configuration où des batteries doivent être positionnées au milieu du châssis.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de permettre un positionnement plus libre d’un moteur électrique au sein d’un châssis d’un engin de travail.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un engin de travail comportant un premier essieu et un deuxième essieu, une boîte de transfert solidaire de l’un du premier essieu et du deuxième essieu et configurée pour entraîner le premier essieu et le deuxième essieu, et au moins un moteur électrique pour entraîner la boîte de transfert, dans lequel ledit moteur électrique entraîne la boîte de transfert par l’intermédiaire d’un réducteur, le réducteur présentant un arbre de sortie et la boîte de transfert présentant un arbre d’entrée, l’arbre de sortie étant couplé à l’arbre d’entrée via un arbre de transmission, un axe de rotation de l’arbre de transmission et un axe de rotation de l’arbre d’entrée étant non parallèles et sécants, et l’arbre de transmission et l’arbre d’entrée étant couplés au moyen d’un premier joint universel.
Le couplage décrit au moyen d’un joint universel permet de placer le réducteur et le moteur électrique plus librement au sein du châssis, notamment parce que l’arbre de sortie du moteur électrique et l’arbre de sortie du réducteur n’ont pas besoin d’être alignés avec, ni même à proximité de, l’arbre d’entrée de la boîte de transfert. En d’autres termes, le moteur électrique et le réducteur peuvent être placés plus librement, n’étant pas solidaires de la boîte de transfert ou du premier essieu ou du deuxième essieu.
Selon des modes de réalisation, un tel engin de travail peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre deux longerons parallèles entre eux et parallèles à un axe longitudinal central de l’engin de travail.
Selon un mode de réalisation, des batteries servant à alimenter le moteur électrique sont disposées entre les longerons.
Une telle position centrale des batteries assure une meilleure répartition de masse au sein de l’engin et permet aussi une protection des batteries contre des dommages causés par des impacts.
Selon un mode de réalisation, le réducteur et l’arbre de transmission sont reliés par un second joint universel.
Selon un mode de réalisation, le premier joint universel et/ou le second joint universel est un joint de Cardan.
Selon un mode de réalisation, ledit moteur électrique est monté sur le réducteur. Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre un deuxième moteur électrique monté aussi sur le réducteur.
Selon un mode de réalisation, le premier essieu est un essieu avant, et le deuxième essieu est un essieu arrière.
Selon un mode de réalisation, une extrémité arrière de l’arbre de transmission est plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission, notamment lorsque la boîte de transfert est solidaire de l’essieu avant.
Ainsi, le réducteur et le moteur électrique peuvent être placés de façon excentrée au sein du châssis, tout en n’imposant pas au premier joint universel de supporter un angle trop important qui serait nuisible à sa durée de vie.
Selon un mode de réalisation, l’extrémité arrière de l’arbre de transmission est placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu.
Ceci permet de garantir que l’arbre de transmission n’affecte pas la garde au sol de l’engin.
Selon un mode de réalisation, la boîte de transfert est solidaire de l’essieu arrière. Dans ce cas, une extrémité arrière de l’arbre de transmission peut être plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission, et/ou l’extrémité avant de l’arbre de transmission peut être placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport à l’essieu avant.
Selon un mode de réalisation, un premier angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert et l’arbre de transmission est égal à un deuxième angle entre l’arbre de transmission et l’arbre de sortie du réducteur.
Ainsi, le premier joint universel et le second joint universel sont homocinétiques. Le premier angle et le deuxième angle ont une valeur préférentiellement comprise entre 0° et 15°. Plus préférablement, le premier angle et le deuxième angle ont une valeur comprise entre 11° et 15°. Plus préférablement encore, le premier angle et le deuxième angle ont une valeur de 14° chacun.
Selon un mode de réalisation, le premier angle et le deuxième angle s’additionnent pour assurer un éloignement maximal du réducteur par rapport à l’axe longitudinal central.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur. Autrement dit, les axes de rotation de l’arbre de transmission et de l’arbre de sortie du réducteur sont confondus, ou encore le deuxième angle est nul.
Ainsi, le montage est plus aisé puisque seul le premier angle doit être réglé. Le premier joint universel est de préférence un joint de type homocinétique, permettant le réglage du premier angle. Le premier angle est de préférence compris entre 12° et 20°. Plus préférablement, le premier angle est égal à 15°. L’arbre de sortie du réducteur et l’arbre de transmission peuvent être reliés par le second joint universel précité ou bien par d’autres types de joints.
Selon un mode de réalisation, une vitesse de rotation de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert et une vitesse de rotation de l’arbre de sortie du réducteur sont identiques.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est plus éloigné, suivant la direction longitudinale de l’engin, de celui du premier essieu et du deuxième essieu duquel la boîte de transfert est solidaire que de l’autre du premier essieu et du deuxième essieu.
Selon un mode de réalisation, le réducteur et le moteur électrique sont placés dans un caisson, le caisson étant fixé sur une face latérale de l’engin de travail, entre le premier essieu et le deuxième essieu.
Ainsi, le réducteur et le moteur électrique peuvent être protégés contre des chocs extérieurs par le caisson, tout en restant aisément accessibles du fait du positionnement du caisson.
Selon un mode de réalisation, le caisson comporte des volets refermables.
Ainsi, un accès au réducteur et au moteur électrique est facilité pour des opérations de maintenance et le réducteur et le moteur électrique peuvent être protégés contre des interventions non autorisées.
Selon un mode de réalisation, le caisson est surélevé, suivant la direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est placé dans une moitié arrière du caisson suivant la direction longitudinale de l’engin de travail, notamment lorsque la boîte de transfert est solidaire de l’essieu avant. Selon un mode de réalisation où la boîte de transfert est solidaire de l’essieu arrière, le réducteur est placé dans une moitié avant du caisson suivant la direction longitudinale de l’engin de travail.
Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre un moteur hydraulique et une pompe hydraulique servant à actionner un bras de levage.
Selon un mode de réalisation, le moteur hydraulique et la pompe hydraulique sont placés dans le caisson.
Selon un mode de réalisation, le caisson est fixé à l’un des deux longerons.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est fixé audit longeron au moyen d’un élément de fixation.
Selon un mode de réalisation, un espace de passage entre une face intérieure du caisson et ledit longeron fait communiquer un intérieur du caisson et un dessous du châssis.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission relie le réducteur et le premier essieu à travers l’espace de passage dans le caisson.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission est positionné au moins partiellement sous les longerons.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La est une vue d’ensemble en perspective d’une machine de levage.
La est une vue de dessus de la transmission de la machine de levage de la .
La est une vue de côté de la transmission représentée sur la .
La est une représentation schématique de la transmission représentée sur les figures 2 et 3, selon une variante.
La est une vue en perspective en projection dans le plan D de la transmission représentée sur la et la .
La est une vue arrière de la transmission représentée sur la , la et la , ensemble avec le châssis de la machine de levage.
La est une vue en perspective du châssis de la machine de levage selon un mode de réalisation.
La est une vue par le bas du châssis de la machine de levage de la .
La est une vue analogue à la , montrant une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3.
La est une vue analogue à la , montrant encore une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3.
La est une vue d’ensemble en perspective d’un engin de travail, réalisé ici sous la forme d’une machine de levage 1. La machine de levage 1 comprend un châssis 2 et un bras de levage 20. La flèche A-A représente un axe avant-arrière médian de la machine de levage 1, aligné avec le milieu d’un essieu avant 3 et d’un essieu arrière 4. L’axe avant-arrière médian correspond à une direction longitudinale de la machine de levage 1. Une flèche A correspond à cette direction longitudinale.
Une flèche B correspond à une direction transversale de la machine de levage 1, définie comme perpendiculaire à la direction longitudinale et appartenant à un plan du châssis 2.
Une flèche C correspond à une direction verticale de la machine de levage 1, définie comme perpendiculaire à la direction longitudinale et à la direction transversale.
Le châssis 2 est mobile et déplaçable sur la surface du sol (non représentée), ici par le biais de l’essieu avant 3 portant deux roues avant 3A, l’une à gauche et l’autre à droite, et de l’essieu arrière 4 portant deux roues arrière 4A, l’une à gauche et l’autre droite.
En référence aux figures 1 et 6 à 8, le châssis 2 comporte deux longerons 30. Les longerons 30 sont des pièces métalliques parallèles entre elles et perpendiculaires à une direction transversale de la machine de levage.
Les longerons 30 s’étendent entre une face avant et une face arrière de la machine de levage 1 et sont des pièces plates de faible épaisseur, placées perpendiculairement à un plan du châssis 2.
En référence à la , le bras de levage 20 est articulé aux deux longerons 30, entre les deux longerons 30, de façon à être mobile à pivotement par rapport aux deux longerons 30 autour d’un axe de pivotement P. L’axe de pivotement P est notamment repéré sur la . L’axe de pivotement P est parallèle à la direction transversale de la machine de levage 1. Les moyens convenables pour rendre le bras de levage 20 mobile à pivotement sont bien connus en tant que tels et ne sont pas décrits en détails ici.
Le bras de levage 20 peut être réalisé de différentes manières, notamment sous la forme de plusieurs sections télescopiques, ou en variante sous la forme d’un bras de longueur fixe. Une extrémité du bras de levage 20 opposée à l’axe de pivotement P peut porter un outil de travail ou, comme représenté sur la , un porte-outil modulaire susceptible de recevoir deux outils de travail de plusieurs types, selon la technique connue. Par outil de travail, on désigne par exemple une paire de fourches, un godet, un treuil, une pince, etc.
La machine de levage 1 comprend de plus une cabine 75 dans laquelle un opérateur de la machine de levage 1 peut prendre place et un caisson 28 pouvant accueillir divers équipements servant au fonctionnement de la machine de levage 1.
La cabine 75 est située d’un premier côté latéral de la machine de levage 1 et le caisson 28 est situé d’un deuxième côté latéral de la machine de levage 1, le premier côté latéral et le deuxième côté latéral étant de part et d’autre des deux longerons 30 suivant la direction transversale de la machine de levage 1.
En référence aux figures 2 et 3, l’essieu avant 3 et l’essieu arrière 4 sont reliés par un arbre de liaison 5 qui est perpendiculaire à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4.
Une boîte de transfert 6 est solidaire de l’essieu avant 3. La boîte de transfert 6 est reliée à un arbre de transmission 8 par l’intermédiaire d’un premier joint de Cardan 7. L’arbre de transmission 8 est de plus relié à un réducteur 9 par l’intermédiaire d’un deuxième joint de Cardan 17 (non visible sur les figures 2 et 3 mais visible sur la ).
Le premier joint de Cardan 7 et/ou le deuxième joint de Cardan 17 peuvent être remplacés par d’autres types de joints universels, par exemple des joints de Cardan doubles ou des joints tripodes.
Le réducteur 9 est solidaire d’un moteur électrique 10 et un élément de fixation 11 est attaché au réducteur 9, par exemple au moyen de boulons (non représentés). L’élément de fixation 11 peut être de plus attaché à une pièce fixe de l’engin, comme par exemple un longeron 30, afin de stabiliser une position du réducteur 9 et du moteur électrique 10.
L’arbre de transmission 8 s’étend en diagonale à travers une moitié du châssis 2 délimitée par l’arbre de liaison perpendiculaire 5. L’arbre de transmission 8 forme un angle aigu avec l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6, grâce à la liaison mécanique effectuée par le premier joint de Cardan 7.
Le réducteur 9 et le moteur électrique 10 sont positionnés de façon excentrée, d’un même côté de l’arbre 5 selon la direction transversale. Selon un mode de réalisation préféré, le réducteur 9 est plus proche de l’essieu arrière 4 que de l’essieu avant 3.
En référence à la , l’arbre de transmission 8 n’est pas placé dans le plan de l’essieu avant 3 et de l’essieu arrière 4. Un angle d’élévation β entre l’arbre de transmission 8 et l’arbre de liaison 5 est un angle aigu permettant de surélever le réducteur 9 et le moteur électrique 10 par rapport à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4.
On a représenté sur la une variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. L’arbre de transmission 8 est lié à la boîte de transfert 6 par un joint de Cardan double 71. De plus, un premier moteur électrique 101 et un deuxième moteur électrique 102 sont liés au réducteur 9. Selon un mode de réalisation préféré, le premier moteur électrique 101 et le deuxième moteur électrique 102 sont disposés de part et d’autre du réducteur 9.
En référence à la , un premier angle γ est défini et mesuré dans le plan comprenant l’arbre de liaison 5 et l’arbre de transmission 8. Le premier angle γ est défini comme un angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6 et l’arbre de transmission 8. Le premier angle γ correspond à un angle du premier joint de Cardan 7.
Un deuxième angle δ est défini et mesuré dans le plan comprenant l’arbre de liaison 5 et l’arbre de transmission 8. Le deuxième angle δ est défini comme un angle entre l’arbre de transmission 8 et l’arbre de sortie du réducteur 9. Le deuxième angle δ correspond à un angle du deuxième joint de Cardan 17.
Le deuxième angle δ est orienté de manière à accroître un éloignement du réducteur par rapport à l’arbre de liaison 5. Ainsi, un angle total ε entre le réducteur 9 et l’arbre de liaison 5 est égal à une somme du premier angle γ et du deuxième angle δ.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier angle γ et le deuxième angle δ sont égaux, ce qui permet de garantir une vitesse homocinétique entre un arbre de sortie du réducteur 9 et un arbre d’entrée de la boîte de transfert 6.
Le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur préférentiellement comprise entre 0° et 15°.
Plus préférentiellement, le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur comprise entre 11° et 15°.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur de 14° chacun.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, l’angle total ε a une valeur de 28°.
Le premier angle γ, le deuxième angle δ et l’angle total ε étant mesurés dans un plan oblique, ils ont chacun une composante horizontale et une composante verticale. Ainsi, le premier angle γ, le deuxième angle δ et l’angle total ε contribuent à la fois à excentrer le réducteur 9 en l’éloignant de l’arbre de liaison 5, et à soulever le réducteur 9 par rapport au sol.
En particulier, en référence à la , un angle θ est défini comme un angle entre l’axe horizontal et un axe passant par une projection de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6 et de l’arbre de sortie du réducteur 9 dans un plan comportant l’axe horizontal et l’axe vertical.
L’angle θ appartient à une plage préférentiellement comprise entre 15° et 40°. Plus préférentiellement, l’angle θ a une valeur comprise entre 25° et 35°. Selon un mode de réalisation préféré, l’angle θ a une valeur de 30°. Une telle valeur de θ permet d’améliorer une garde au sol de la machine de levage 1.
En référence aux figures 7 et 8, la machine de levage 1 comprend un caisson latéral 28. Le caisson latéral 28 est attaché à une paroi latérale de l’un des longerons 30, plus précisément celui du côté opposé à la cabine 75. Le caisson latéral 28 est placé entre l’essieu avant 3 et l’essieu arrière 4.
Le caisson latéral 28 reçoit le moteur électrique 10 et le réducteur 9. En complément, le caisson latéral 28 peut également accueillir d’autres éléments, comme par exemple une pompe hydraulique (non représentée) permettant d’actionner un mouvement du bras de levage 20.
Le caisson latéral 28 comprend plusieurs faces extérieures, et une surface de support 37 sur laquelle sont posés des éléments intérieurs du caisson latéral 28. La surface de support 37 est entourée par le longeron 30 et par une ou des faces extérieures.
Le caisson latéral 28 comprend au moins un volet refermable 21. Dans une position de fermeture, le volet refermable 21 peut être verrouillé, empêchant ainsi tout accès non autorisé à l’intérieur du caisson latéral 28. Dans une position de fermeture du volet refermable 21, le moteur électrique 10 et le réducteur 9 sont de plus protégés contre les chocs extérieurs.
Dans une position d’ouverture du volet refermable 21, un accès au moteur électrique 10 et au réducteur 9 est facilité, rendant ainsi des opérations de maintenance plus aisées.
Le réducteur 9 est de préférence placé près d’une face arrière du caisson latéral 28. L’élément de fixation 11, boulonné au réducteur 9, est fixé au longeron 30 par tout moyen approprié.
En référence aux figures 7 et 8, un espace de passage 29 est aménagé entre le caisson latéral 28 et le longeron 30. L’arbre de transmission 8 relie le réducteur 9 situé à l’intérieur du caisson latéral 28 avec l’essieu avant 3, à travers l’espace de passage 29.
L’espace de passage 29 consiste en un rehaussement d’une limite inférieure du longeron 30 afin que la limite inférieure du longeron 30 soit plus haute qu’une limite supérieure d’une face intérieure 38 du caisson latéral 29.
L’espace de passage 29 est d’une hauteur au moins égale à un diamètre de l’arbre de transmission 8 et d’une longueur telle que l’arbre de transmission 8 passe en diagonale à travers l’espace de passage 29.
En référence aux dessins et en particulier à la , on comprend que grâce au positionnement du réducteur 9 près d’une face arrière du caisson latéral 28 (ou, de façon plus générale, dans une moitié arrière du caisson latéral 28 suivant la direction longitudinale) combiné avec la présence de l’espace de passage 29, il est aisé de placer le réducteur 9 et le moteur électrique 10 à un emplacement souhaité dans la machine de levage 1, tout en n’imposant pas aux joints de Cardan 7, 17 de supporter des angles γ, δ trop importants qui seraient nuisibles à leur durée de vie.
Le caisson latéral 28 est surélevé par rapport à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4, en accord avec la garde au sol assurée par le premier joint de Cardan 7 et le deuxième joint de Cardan 17.
D’autres éléments peuvent être inclus au sein du caisson latéral 28. Par exemple, le caisson latéral 28 peut contenir un bloc de refroidissement par air et des variateurs électriques. Des circuits de refroidissement par liquide peuvent être reliés au moteur électrique 10 afin d’éviter une surchauffe de celui-ci. Des câbles d’alimentation en sortie des variateurs électriques peuvent alimenter le moteur électrique 10.
En référence aux figures 5 à 8, le fonctionnement de la machine de levage 1 sera décrit.
Un ensemble de batteries (non représenté) peut être placé entre les longerons 30. L’ensemble de batteries est réalisé en combinant ensemble plusieurs éléments de batteries, de façon à atteindre une tension aux bornes suffisante pour permettre le fonctionnement de la machine de levage 1, sans que la machine de levage 1 doive emporter une autre motorisation telle qu’un moteur à combustion interne. Les éléments de batteries peuvent être en principe de tout type connu, par exemple du type plomb-acide ou lithium-ion, et peuvent être combinés ensemble et installés entre les longerons 30 de diverses manières.
L’ensemble de batteries alimente en courant continu le bloc de variateurs électriques (non représenté). Les câbles d’alimentation (non représentés) en sortie du bloc de variateurs électriques alimentent le moteur électrique 10 en courant triphasé.
Le moteur électrique 10 est relié au réducteur 9, et le réducteur 9 entraîne en rotation l’arbre de transmission 8. L’arbre de transmission 8 entraîne en rotation la boîte de transfert 6, qui entraîne directement l’essieu avant 3, et qui entraîne l’essieu arrière 4 par l’intermédiaire de l’arbre de liaison 5.
En particulier, le premier joint de Cardan 7, disposé entre l’arbre de transmission 8 et la boîte de transfert 6, et le deuxième joint de Cardan 17, disposé entre l’arbre de transmission 8 et le réducteur 9, assurent une vitesse de rotation homocinétique de l’arbre de sortie du réducteur 9 et de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6, le premier angle γ et le deuxième angle δ étant égaux.
La est une vue analogue à la , sur laquelle on a représenté une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes signes de référence et ne sont pas décrits à nouveau.
Dans cette variante, l’arbre de transmission 8 est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur 9, autrement dit les axes de rotation de l’arbre de transmission 8 et de l’arbre de sortie du réducteur 9 sont confondus. Dans l'exemple représenté, l’arbre de transmission 8 est relié à l’arbre de sortie du réducteur 9 par l’intermédiaire d’un joint de Cardan 171 ; en variante, l’arbre de transmission 8 peut être relié à l’arbre de sortie du réducteur 9 par d’autres types de joints universels, ou plus généralement par d’autres types de joints, tant que l’arbre de transmission 8 est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur 9. L’arbre de transmission 8 est relié à la boîte de transfert 6 par l’intermédiaire d’un joint universel 717.
On comprend que de cette manière, on a δ = 0° et ε = γ, et que le réglage de ε = γ est déterminé par le réglage du joint universel 717, plutôt que par le réglage combiné des joints de Cardan 7 et 17. Ainsi, le montage de la transmission est plus aisé. Notamment, il est plus aisé d'assurer une vitesse de rotation homocinétique de l’arbre de sortie du réducteur 9 et de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6. De préférence, le joint universel 717 est un joint de type homocinétique, permettant le réglage de ε = γ.
De préférence, ε est compris entre 12° et 20°. Plus préférablement, ε = 15°.
Dans cette variante, le positionnement de l’arbre de transmission 8, du réducteur 9 et du moteur électrique 10, ainsi que la fixation du réducteur 9 et le passage de l’arbre de transmission 8 à travers l’espace de passage 29, sont identiques à ce qui a été décrit précédemment en référence aux figures 2, 3, et 5 à 8.
La est une vue analogue à la , sur laquelle on a représenté encore une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes signes de référence et ne sont pas décrits à nouveau.
Dans cette variante, une boîte de transfert 406 est solidaire de l'essieu arrière 4. La boîte de transfert 406 est reliée à l’arbre de transmission 8 par l’intermédiaire d’un joint universel 747, ici un joint de Cardan double. Un premier moteur électrique 401 et un deuxième moteur électrique 402 sont liés au réducteur 9. Selon un mode de réalisation préféré, le premier moteur électrique 401 et le deuxième moteur électrique 402 sont disposés de part et d’autre du réducteur 9.
En fonctionnement, le premier moteur électrique 401 et le deuxième moteur électrique 402 entraînent en rotation l’arbre de transmission 8 par l’intermédiaire du réducteur 9. L’arbre de transmission entraîne la boîte de transfert 406, qui entraîne directement l’essieu arrière 4 et entraîne l’essieu avant 3 par l’intermédiaire d’un arbre de liaison 405.
Le réducteur 9 est reçu dans le caisson latéral 28 décrit précédemment, ici représenté en trait mixte sur la . En outre, le caisson latéral 28 reçoit les moteurs électriques 401 et 402. En complément, le caisson latéral 28 peut également accueillir d’autres éléments, comme par exemple une pompe hydraulique (non représentée) permettant d’actionner un mouvement du bras de levage 20.
En variante, un seul moteur électrique 401, 402 peut être lié au réducteur 9.
Dans l’exemple représenté sur la , le réducteur 9 est placé près d’une face arrière du caisson latéral 28. Toutefois, il est préférable que le réducteur 9 soit placé près d’une face avant du caisson latéral 28, par exemple en étant placé dans une moitié avant du caisson latéral 28 suivant la direction longitudinale. Par analogie avec la et la , on comprend que de cette manière, le réducteur 9 peut être disposé dans le caisson latéral 28 tout en permettant d’obtenir un angle souhaité entre l’arbre de transmission 8 et un arbre d’entrée de la boîte de transfert 406.
Dans cette variante également, un élément de fixation 11 boulonné au réducteur 9 peut être fixé au longeron 30 (représenté partiellement sur la ) par tout moyen approprié.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (20)

  1. Engin de travail (1) comportant un premier essieu (3) et un deuxième essieu (4), une boîte de transfert (6 ; 406) solidaire de l’un du premier essieu (3) et du deuxième essieu (4) et configurée pour entraîner le premier essieu (3) et le deuxième essieu (4), et au moins un moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401, 402) pour entraîner la boîte de transfert (6 ; 406), dans lequel ledit moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401, 402) entraîne la boîte de transfert (6 ; 406) par l’intermédiaire d’un réducteur (9), le réducteur (9) présentant un arbre de sortie et la boîte de transfert (6 ; 406) présentant un arbre d’entrée, l’arbre de sortie étant couplé à l’arbre d’entrée par l’intermédiaire d’un arbre de transmission (8), un axe de rotation de l’arbre de transmission (8) et un axe de rotation de l’arbre d’entrée étant non parallèles et sécants, et l’arbre de transmission (8) et l’arbre d’entrée étant couplés au moyen d’un premier joint universel (7 ; 71 ; 717 ; 747).
  2. Engin de travail (1) selon la revendication 1, comportant deux longerons (30) parallèles entre eux et parallèles à un axe longitudinal central de l’engin de travail (1).
  3. Engin de travail (1) selon la revendication précédente, dans lequel des batteries (40, 140) servant à alimenter le moteur électrique (10) sont disposées entre les longerons (30).
  4. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le réducteur (9) et l’arbre de transmission (8) sont reliés par un second joint universel (17, 171).
  5. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier joint universel (7) et/ou le second joint universel (17, 171) est un joint de Cardan.
  6. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401) est monté sur le réducteur (9).
  7. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une extrémité arrière de l’arbre de transmission (8) est plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission.
  8. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité arrière de l’arbre de transmission (8) est placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu (3).
  9. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un premier angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert (6) et l’arbre de transmission (8) est identique à un deuxième angle entre l’arbre de transmission (8) et l’arbre de sortie du réducteur (9).
  10. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel une inclinaison de l’arbre de sortie du réducteur (9) par rapport à l’axe longitudinal central est plus élevée qu’une inclinaison de l’arbre de transmission (8) par rapport à l’axe longitudinal central.
  11. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le réducteur (9) et le moteur électrique (10) sont placés dans un caisson (28), entre le premier essieu (3) et le deuxième essieu (4) suivant une direction longitudinale de l’engin de travail.
  12. Engin de travail selon la revendication 11, dans lequel le caisson (28) comporte des volets refermables (21).
  13. Engin de travail selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le caisson (28) est surélevé, suivant la direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu (3).
  14. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 13, dans lequel le réducteur (9) est placé dans une moitié arrière du caisson (28) suivant la direction longitudinale de l’engin de travail.
  15. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 14, lequel comporte en outre un moteur hydraulique et une pompe hydraulique servant à actionner un bras de levage (20), le moteur hydraulique et la pompe hydraulique étant de préférence placés dans le caisson (28).
  16. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 15 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le caisson (28) est fixé à l’un des deux longerons (30).
  17. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel le réducteur (9) est fixé audit longeron (30) au moyen d’un élément de fixation (11).
  18. Engin de travail selon la revendication 16 ou 17, dans lequel un espace de passage entre une face intérieure du caisson et ledit longeron (30) fait communiquer un intérieur du caisson (28) et un dessous du châssis (2).
  19. Engin de travail selon la revendication 18, dans lequel l’arbre de transmission (8) relie le réducteur (9) et le premier essieu (3) à travers l’espace de passage (29).
  20. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel l’arbre de transmission (8) est positionné au moins partiellement sous les longerons (30).
PCT/EP2023/059589 2022-04-15 2023-04-12 Engin de travail avec transmission à joint universel WO2023198797A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2203567 2022-04-15
FR2203567A FR3134537B1 (fr) 2022-04-15 2022-04-15 Engin de travail avec transmission à joint universel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023198797A1 true WO2023198797A1 (fr) 2023-10-19

Family

ID=82780891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/059589 WO2023198797A1 (fr) 2022-04-15 2023-04-12 Engin de travail avec transmission à joint universel

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3134537B1 (fr)
WO (1) WO2023198797A1 (fr)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478192A (en) * 1990-02-13 1995-12-26 Tovel Manufacturing Limited Boom operated fork truck
WO1997046478A1 (fr) * 1996-06-05 1997-12-11 New Holland Uk Limited Automate telescopique
US5944130A (en) * 1997-11-04 1999-08-31 Caterpillar Inc. Trunnion mounted drive train arrangement
EP0945396A2 (fr) * 1998-03-27 1999-09-29 MERLO S.P.A. Industria Metalmeccanica Véhicule avec une flèche ayant un moteur disposé obliquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule
US20030000764A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Bunzo Seiki Saddle riding vehicle
EP3647097A1 (fr) * 2018-08-07 2020-05-06 Viktor Meili AG Entrainement de véhicule à moteur
US20200406681A1 (en) 2017-11-10 2020-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Drive axle for an electrically driven work machine
US20210054908A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Designwerk Products Ag Drivetrain
US20210070266A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric vehicle and method for controlling electric vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478192A (en) * 1990-02-13 1995-12-26 Tovel Manufacturing Limited Boom operated fork truck
WO1997046478A1 (fr) * 1996-06-05 1997-12-11 New Holland Uk Limited Automate telescopique
US5944130A (en) * 1997-11-04 1999-08-31 Caterpillar Inc. Trunnion mounted drive train arrangement
EP0945396A2 (fr) * 1998-03-27 1999-09-29 MERLO S.P.A. Industria Metalmeccanica Véhicule avec une flèche ayant un moteur disposé obliquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule
US20030000764A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Bunzo Seiki Saddle riding vehicle
US20200406681A1 (en) 2017-11-10 2020-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Drive axle for an electrically driven work machine
EP3647097A1 (fr) * 2018-08-07 2020-05-06 Viktor Meili AG Entrainement de véhicule à moteur
US20210054908A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Designwerk Products Ag Drivetrain
US20210070266A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric vehicle and method for controlling electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
FR3134537B1 (fr) 2024-04-05
FR3134537A1 (fr) 2023-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2879172C (fr) Essieu et vehicule comprenant au moins un tel essieu
EP2374635B1 (fr) Système d'essieu, module d'essieu comprenant au moins un tel système d'essieu et véhicule comprenant au moins un tel module
EP0863264B1 (fr) Tracto-pelle à bras télescopique
FR3008403A1 (fr) Grue sur tour orientable
WO2023072780A1 (fr) Machine de manutention comportant une pile à combustible et un réservoir destiné à contenir de l'hydrogène
EP3393962B1 (fr) Unité de relevage et grue à flèche relevable comprenant une telle unité de relevage
WO2023198797A1 (fr) Engin de travail avec transmission à joint universel
EP0701963A1 (fr) Chariot de manutention motorisé à bras téléscopique
FR3000734B1 (fr) Chariot de manutention comprenant un galet d'appui supporte au moyen d'un dispositif de ressort-amortisseur
EP0001364A1 (fr) Dispositif pour abaisser ou relever le plateau supérieur d'un convoi porte-véhicules
EP2326798B1 (fr) Dispositif de transport à carrossage variable pour tunnel
WO2023001621A1 (fr) Engin de travail comprenant des éléments de batterie
FR2504902A1 (fr) Ensemble d'entrainement en rotation pour engin de manutention de charges
FR2560566A1 (fr) Chargeur a courroie de faible hauteur pour avions
EP4309937A1 (fr) Engin de travail avec une cabine situee lateralement et un module de batteries fixe sous la cabine
WO2023169907A1 (fr) Machine de manutention comportant un réservoir destiné à contenir de l'hydrogène
FR3136458A1 (fr) Machine de manutention comportant un châssis rotatif et une pile à combustible
EP3013727A1 (fr) Dispositif de retournement
FR3125521A1 (fr) Engin de travail comprenant des éléments de batterie
FR3125638A1 (fr) Ensemble de batteries pour un engin de travail
FR2533698A1 (fr) Dispositif de determination de la puissance de moteurs a combustion interne
FR2730717A1 (fr) Groupe d'entrainement de chariot de manutention
FR2878492A1 (fr) Chassis moteur de chariot elevateur
FR3143584A1 (fr) Nacelle élévatrice à motorisation électrique
FR2650541A1 (fr) Tracteur ou vehicule analogue muni d'une prise de force decalee lateralement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23718279

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1