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Moteur de traction électrique
Lors de l'établissement de projets de véhicules pour la traction électrique, on s'efforce de réduire au pos- sible les masses non suspendues, vu leur effet défavorable sur l'infrastructure et sur la structure du véhicule propres ment dit. pour cette raison, on fixe le moteur du véhicule électrique sur le châssis ou le boggie, lesquels éléments sont suspendus par rapport au train de roues, l'arbre du moteur étant relié élastiquement au carter des engrenages.
Ce carter est monté directement sur l'essieu du train de roues non suspendu, de sorte que les déviations angulaires de l'arbre du moteur sont absorbées par l'essieu du train de roues.
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Ces oscillations sont absorbées le mieux à l'aide de joints articulés avec arbres à. dardan. Etant donné les difficultés de la construction du moteur de traction., et vu l'espace limité entre les roues, réservé pour le montage du moteur et des carters d'engrenages, il ne reste que peu d'espace pour le montage d'un arbre à cardan et d'un joint articulé.
Cette difficulté apparait notamment dans les mo- teurs de traction de grande puissance. Il est vrai qu'il existe des constructions dans lesquelles l'arbre à cardan traverse l'arbre creux du moteur, les joints articulés étant prévus sur les cotés extérieurs du moteur; toutefois, dans ce cas, également il ne reste pas de place pour l'a- gencement des joints articulés normaux, pour cette raison, et lorsqu'il s'agit de puissances élevées, ces joints sont remplacés par des minces disques d'acier qui travaillent constamment à la flexion pendant les oscillations du moteur.
Le désavantage de cette construction réside dans le fait que, par suite des flexions continuelles, l'acier des disques se fatigue rapidement et éclate. En outre, les tensions provo- quées par la flexion des disques agissent défavorablement sur les paliers du moteur et du carter. ici, la liaison entre l'élément moteur de l'arbre à cardan et les disques d'acier est assurée par quelques boulons ; lasurface de contact en- tre le disque et,les boulons est réduite, vu la faible épaisseur de ces derniers, de sorte que ces boulons défon- cent très rapidement la matière, se relâchent et tombent.
De plus, cette construction présente le désavantage de ne permettre qu'une commande unilatérale du train de roues.
L'objet de la présente invention, lequel consiste en un moteur de traction électrique, élimine tousces incon- vénients, ce moteur étant caractérisé par la prévision,
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dans le corps creux de son rotor, de joints articulé réu- nis aux arbres de torsion à cardan passant par les touril- lons oreux de la carcasse du rotor et transmettant le moment de torsion, à l'aide d'autres joints articulés, à ces car- ters d'engrenages indépendants prévus sur l'essieu du train de roues, la disposition étant telle que, pour une commande bilatérale, on prévoit deux joints dans la carcasse du ro- tor creux, tandis qu'un joint unique sert pour la commande unilatérale.
Cette disposition permet d'augmenter notable- ment l'espace libre entre les roues du train, disponible pour le montage du moteur, son autre avantage réside dans le fait que les papiers du moteur ne sont pas soumis aux oon- traintes causées par les moments de flexion, de sorte qu'ils peuvent être plus petits.
Les figures 1 à 11 des dessins annexés montrent des réalisations pratiques de l'invention, à savoir :
Figure 1 est une coupe longitudinale selon la li- gne 1-1 de la figure 3.
Figure 2 est une élévation.du train de roues et du moteur de traction prévus sous le châssis du véhicule.
Figure 3 est une vue latérale, partie en coupe selon la ligne II-II de la figure 2.
Figure 4 est une coupe longitudinale comme la figure 1, les arbres à cardan étant toutefois réalisés comme arbres de torsion.
Figure 5 est une coupe longitudinale comme la fi- gure 1, mais montrant une exécution pour commande unilatérale
Figure 6 est une coupe longitudinale comme la fi- gure 1, mais montrant une éxécution pour puissance particu- lièrement élevées.
Figure 7 est une coupe longitudinale partielle com- me la figure 1, mais montrant une exécution dans laquelle le rapport de transmission détermine une faible distance entre
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le centre de la roue entée et celui du pignon d'attaque.
Figure 8 est une coupe longitudinale comme la figure 1, mais montrant une exécution pour puissances par- ticulièrement élevées.
Figure 9 est une coupe de l'accouplement élastique prévu à l'extérieur du moteur.
Figure 10 est une vue en plan de la commande d'es- sieurs à carters indépendants.
Figure 11 est une vue en plan de deux commandes d'essieux avec moteur jumelé ou deux moteurs indépendants.
Comme on le voit, le paquet de tôles 1, l'enrou- lement de rotor et le collecteur 3 sont fixés sur la carcasse oreuse , du rotor, fermée aux deux extrémités par les flasques munis de tourillons creux que traversent les arbres à cardan ,,
A l'intérieur de la carcasse 4 sont prévus les joints articulés 7, dont un élément est fixé rigidement à la carcasse 4, tandis que l'autre établi la liaison avec l'arbre à cardan 6. Le deuxième joint articulé $ est prévu sur le coté de l'arbre émergeant de la carcasse , ce joint portant le pignon 9, du carter 10.
Le moteur, monté rigidement dans le véhicule ou sur le boggie, peut donc osciller avec celui-ci, et la position de son axe peut se modifier librement par rapport à l'axe de l'essieu ou aux carters d'engrenages solidaires de l'e- sieur.
Dans le cas d'une commande unilatérale selon la figure 5, et lorsqu'il s'agit d'une puissance élevée qui exige un plus grand diamètre du joint articulé 7, ce dernier peut être disposé dans l'espace formé par le support cylin- drique 17 du bobinage, support qui forme un tout avec le corps creux du rotor. Dans cette exécution, on peut en
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outre employer un arbre à cardan 1 plus long,lequel peut alors remplir plus'favorablement le rôle d'un arbre ou barre de torsion. pour assurer un engrènement élastique, il est avantageux de monter élastiquement la roue dentée 12 et le pignon de commande 13. ce montage élastique des roues den- tées 12 est indispensable dans la commande bilatérale, fi- gures 1 à 3.
Le moteur électrique selon la figure 4 permet de réaliser ce montage élastique, conformément à l'inven- tion, en exécutant les arbres à cardan comme arbres de torsion. En outre, ce moteur permet d'intercaler entre les joints articulés 2 et le corps du rotor 4, des accouplements élastiques 14 pour lesquels on utilise l'espace à l'intérieur du corps creuxdu rotor., afin de décharger les arbres à cardan 6 dateur rôle de barres de torsion.
Le montage élastique dans le corps creux du ro- tor, présente l'avantage d'être prévu sur le côté des gran- des vitesses de rotation, de sorte que les efforts qui en- trent en jeu ici sont moindres que dans le cas d'un montage élastique de la grande roue dentée 12 sur l'essieu du train de roues. Dans le cas selon l'invention, les joints articu- lés 7 sont insérés librement dans le corps creux et peu- gent tourner dans celui-ci. Un des éléments de chaque joint articulé est réuni à l'un des accouplements élastiques 14 fixés rigidement au corps creux .
Vu l'allongement de l'arbre à cardan 6, les accou- plements élastiques 14 sont prévus creux et sont traversés par les arbres à cardan .
Dans le cas de la commande unilatérale selon la fi- gure 5, on a la possibilité de monter dans le rotor un ar- bre à cardan 6 plus long, lequel peut alors être exécuté plus aisément comme barre oe torsion que ce n'est le cas
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pour les arbres à cardan plus courts. Toutefois, dans ce cas également, et afin de décharger l'arbre de torsion , on peut intercaler l'accouplement élastique 14 dans le joint articu- lé 7, en le montant dans l'espace formé par le support cylin- drique 17 de l'enroulement, exécution représentée dans la figure 6.
Pour les puissances particulièrement élevées, où il ne reste même pas de place pour les accouplements dispo- sés en de hors du moteur, on peut appliquer précisément cette dernière exécution, conformément à laquelle l'arbre à cardan 6 tia verse le moyeu creux 15 du pignon d'attaque 13, le joint articulé 2 étant prévu à l'extérieur du train de roues.
Là où la distance entre les centres respectifs de la roue dentée 12 et du pignon d'attaque 13 n'est pas suf- fisante pour permettre de prolonger le moyeu de ce dernier au-delà de la roue de roulement, cet ce distance peut être augmentée par l'intercalation d'un pignon auxiliaire 16. La ,figure 7 montre cette exécution.
Finalement, et afin de ménager un espace suffisant pour les moteurs, notamment de grande puissance, il est avan- tageux d'employer la disposition selon la figure 8, selon laquelle les carters d'engrenages 10 sont montés sur les fusées des moyeux, à l'extérieur des roues. Dans ce cas, l'espace entre les deux roues peut être utilisé entièrement pour le moteur. Dans cette exécution, les paliers des car- ters d'engrenages peuvent servir de paliers d'essieux, tandis que les carters proprement dits peuvent être utilisés comme boites d'essieu pour le guidage du train de roues dans les évidemments du châssis ou du boggie et pour la fixation des ressorts assurant la suspension du châssis ou du boggie par rapport au train de roues.
Il va de soi qu'on peut, sans rien modifier au principe de l'invention, monter l'accouplement 14 à l'extérieur du moteur ou à l'extérieur des roues, selon la figure 9.
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La construction décrite ici convient non seulement aux moteurs de traction de grande puissance, mais aussi aux moteurs de puissance moins élevée, par exemple les moteurs d'automobiles, de tramways et de trolleybus. Elle est applicable, partout où il est nécessaire d'isoler le moteur élastiquement par rapport aux roues de roulage et oà l'on doit ménager de la place pour l'arbre à cardan.
Le moteur, selon l'invention, convient également à la combinaison avec des carters d'engrenages indépendants montés sur l'essieu et comportant des pignons coniques. Une telle disposition est représentée dans la figure 10, où un moteur commande les deux essieus à l'aide de pignons coniques
On peut utiliser soit un moteur jumelé, soit deux moteurs comme montré dans la figure 11.