Cubo motorizado que comprende medios de acoplamiento y de desacoplamiento.

Cubo motorizado (1) para la motorización eléctrica de un eje de un vehículo automóvil de tracción híbrida,

comprendiendo el citado cubo motorizado un cubo (7) destinado a recibir una rueda (2), estando el cubo montado rotatorio con respecto a un portacubo (5) según un eje de cubo (A), comprendiendo el cubo motorizado una máquina eléctrica de tracción (3), comprendiendo la máquina eléctrica un estátor externo (32) unido al portacubo y un rotor interno cuyo eje de rotación (R) está distante del eje de cubo (A), comprendiendo el cubo motorizado medios de reducción (4) que actúan entre el rotor de la máquina eléctrica y el cubo, comprendiendo el cubo motorizado medios de acoplamiento/desacoplamiento (6) aptos para adoptar una posición de acoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda acoplada a la rotación del cubo y una posición de desacoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda desacoplada de la rotación del cubo, estando caracterizado el cubo motorizado por que los medios de acoplamiento/desacoplamiento están dispuestos entre los medios de reducción y el cubo.

Cubo motorizado que comprende medios de acoplamiento y de desacoplamiento La presente invención concierne a la unión al suelo de los vehículos automóviles de tracción eléctrica, en particular a sus ruedas motorizadas.

En este ámbito, se conocen un cierto número de propuestas como las de los documentos EP 0878332, EP 1630026, WO 2006/032669, US 2007/0257570, WO 2007/083209 o WO 2009/124892. El documento US 2007/025 75 70 describe un cubo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En la presente solicitud, se utiliza la expresión « cubo motorizado » para designar el conjunto mecánico que comprende el cubo, el portacubo, la guía del cubo con respecto al portacubo, la motorización eléctrica y los medios de frenado del cubo. Así pues, el cubo motorizado está destinado, por una parte, a recibir una rueda equipada por ejemplo con un neumático y, por otra, a llevar un vehículo, generalmente por intermedio de medios de suspensión. En la presente solicitud, se utiliza igualmente la expresión « rueda motorizada » para designar el conjunto mecánico que comprende el cubo motorizado definido anteriormente y la rueda correspondiente.

Una de las dificultades con miras a la adopción de tales medios motorizados en los vehículos de serie es la compatibilidad con las soluciones ya adoptadas y validadas por los constructores para ciertos elementos como los sistemas de suspensión y las ruedas. Otra dificultad es obtener un sistema compacto, simple y lo más ligero posible a fin de hacer el coste aceptable para esta industria.

En particular, la integración de los motores eléctricos en el interior mismo de las ruedas es particularmente deseable porque la adopción de la tracción eléctrica pasa generalmente por la necesidad de embarcar baterías para almacenar la energía eléctrica, lo que, incluso con las tecnologías más avanzadas conocidas actualmente, obliga a consagrar un volumen suficiente a las baterías a bordo del vehículo, salvo reducir enormemente la autonomía de un vehículo eléctrico. Puede hacerse un razonamiento similar en el caso de los vehículos de pila de combustible o híbrido paralelo.

Por otra parte, si se quiere poder desarrollar un par de tracción suficiente, se considera necesario instalar medios de reducción porque, con un motor eléctrico suficientemente compacto, no se puede desarrollar un par adecuado para asegurar directamente la tracción de un vehículo de turismo.

Además, los vehículos híbridos paralelo cuyo motor térmico permite generalmente rodar a velocidad relativamente elevada (por ejemplo 150 km/h) representan una dificultad particular en cuanto a la elección de la relación de reducción de la tracción eléctrica.

Finalmente, esto conduce en general a tener que integrar en la rueda, no solamente el motor eléctrico, los medios de reducción necesarios asociados, sino también un dispositivo de frenado mecánico (freno de disco o de tambor de fricción) .

La invención por tanto tiene por objeto resolver todas o parte de estas dificultades.

Así pues, la invención propone un cubo motorizado para la motorización eléctrica de un eje de un vehículo automóvil de tracción híbrida, comprendiendo el citado cubo motorizado un cubo destinado a recibir una rueda, estando el cubo montado rotatorio con respecto al portacubo según un eje de cubo, comprendiendo el cubo motorizado una máquina eléctrica de tracción, comprendiendo la máquina eléctrica un estátor externo unido al portacubo y un rotor interno cuyo eje de rotación está distante del eje de cubo, comprendiendo el cubo motorizado medios de reducción que actúan entre el rotor de la máquina eléctrica y el cubo, comprendiendo el cubo motorizado medios de acoplamiento/desacoplamiento aptos para adoptar una posición de acoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda acoplada a la rotación del cubo y una posición de desacoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda desacoplada de la rotación del cubo, estando caracterizado el cubo motorizado por que los medios de acoplamiento/desacoplamiento están dispuestos entre los medios de reducción y el cubo.

Preferentemente, los medios de acoplamiento/desacoplamiento comprenden un mecanismo de embrague de mordazas y manguito deslizante, siendo el manguito deslizante coaxial con el cubo.

Preferentemente, los medios de reducción comprenden un piñón motor destinado a quedar unido al árbol de la máquina eléctrica y una corona dentada destinada a quedar unida al cubo.

Preferentemente, los medios de reducción comprenden etapas de reducción.

Preferentemente todavía, una primera etapa de reducción está constituida por el engranaje del piñón motor y de una rueda dentada unida a un árbol intermedio, estando constituida una segunda etapa de reducción por el engranaje de un piñón de reducción unido al árbol intermedio y de la corona dentada destinada a quedar unida al cubo.

Preferentemente todavía, el árbol intermedio es paralelo al eje de cubo.

Preferentemente, el portacubo es un huso alrededor del cual gira el cubo.

Preferentemente, un cárter contiene los medios de reducción y los medios de acoplamiento/desacoplamiento y lleva la máquina eléctrica, estando el citado cárter montado rotatorio con respecto al portacubo, efectuándose esta rotación según el eje de cubo.

De acuerdo con una primera variante preferida, el manguito deslizante es constantemente solidario en rotación de los medios de reducción, comprendiendo el manguito deslizante acanaladuras interiores cilíndricas, siendo las acanaladuras del maguito deslizante aptas para engranarse, en posición de acoplamiento, con las acanaladuras exteriores del cubo.

De acuerdo con una segunda variante, el manguito deslizante comprende dentados frontales aptos para cooperar, en posición de acoplamiento, con dentados frontales solidarios de la corona de cubo.

Preferentemente, el cubo motorizado comprende además un freno de disco, estando colocado el freno al exterior del cárter con respecto al vehículo.

La invención propone igualmente una rueda motorizada que comprende un cubo motorizado tal como el descrito anteriormente.

La invención propone igualmente un vehículo que comprende dos de tales ruedas motorizadas.

Preferentemente, las dos ruedas motorizadas están dispuestas en el eje trasero del citado vehículo, siendo cada uno de los portacubos de dos ruedas motorizadas solidarios de un brazo de arrastre del eje trasero.

Preferentemente todavía, una biela (101) controla la rotación de cada uno de los dos cárteres con respecto a cada uno de los portacubos.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto gracias a la descripción de modos preferidos de realización. Las figuras representan respectivamente:

-Figura 1: vista según el eje de cubo de un primer modo de realización del cubo motorizado de acuerdo con la invención.

- Figura 2: vista en corte de este modo de realización según la línea quebrada B-B visible en la figura 1.

- Figura 3: vista en corte de este modo de realización según la línea recta C-C visible en la figura 1.

- Figura 4: vista de conjunto en perspectiva del cubo motorizado de las figuras precedentes.

- Figura 5: vista en corte y en perspectiva de un segundo modo de realización de la invención.

- Figura 6: vista en corte de un detalle preferente de realización de la invención.

En el conjunto de las figuras, los elementos idénticos o similares llevan la misma referencia. Así pues, su descripción no es realizada de nuevo sistemáticamente.

Las figuras 1 a 4 representan un primer modo de realización de una rueda motorizada de acuerdo con la invención. El cubo motorizado 1 está destinado a guiar y controlar la rotación de una rueda 2. En las figuras se ha omitido el neumático. Un cubo 7, destinado a recibir la rueda 2, está montado rotatorio con respecto a un portacubo 5 según un eje de cubo A por intermedio de rodamientos de cubo 51.

El eje de cubo A es una referencia constante en la presente solicitud, este eje es el que se toma como referencia para calificar una orientación « radial » o « axial ». Como recordatorio y según la utilización consagrada en el ámbito del neumático o de la rueda, una orientación axial es una orientación paralela al eje del cubo y una orientación radial es una orientación perpendicular al eje del cubo.

Una máquina eléctrica 3 asegura la motorización y en su caso el frenado del cubo por intermedio de medios de reducción 4. Para aligerar el dibujo de la máquina eléctrica, se ha representado únicamente el casquillo exterior del estátor 32 y... [Seguir leyendo]

1. Cubo motorizado (1) para la motorización eléctrica de un eje de un vehículo automóvil de tracción híbrida, comprendiendo el citado cubo motorizado un cubo (7) destinado a recibir una rueda (2) , estando el cubo montado rotatorio con respecto a un portacubo (5) según un eje de cubo (A) , comprendiendo el cubo motorizado una máquina eléctrica de tracción (3) , comprendiendo la máquina eléctrica un estátor externo (32) unido al portacubo y un rotor interno cuyo eje de rotación (R) está distante del eje de cubo (A) , comprendiendo el cubo motorizado medios de reducción (4) que actúan entre el rotor de la máquina eléctrica y el cubo, comprendiendo el cubo motorizado medios de acoplamiento/desacoplamiento (6) aptos para adoptar una posición de acoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda acoplada a la rotación del cubo y una posición de desacoplamiento en la cual la rotación de la máquina eléctrica queda desacoplada de la rotación del cubo, estando caracterizado el cubo motorizado por que los medios de acoplamiento/desacoplamiento están dispuestos entre los medios de reducción y el cubo.

2. Cubo motorizado (1) de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual los medios de acoplamiento/desacoplamiento comprenden un mecanismo de embrague de mordazas y manguito deslizante (61) siendo el manguito deslizante coaxial con el cubo (7) .

3. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en el cual los medios de reducción

(4) comprenden un piñón motor (42) destinado a quedar unido al árbol de la máquina eléctrica y una corona dentada

(45) destinada a quedar unida al cubo (7) .

4. Cubo motorizado (1) de acuerdo con la reivindicación 3 en el cual los medios de reducción comprenden dos etapas de reducción.

5. Cubo motorizado (1) de acuerdo con la reivindicación 4 en el cual una primera etapa de reducción está constituida por el engranaje del piñón motor (42) y de una rueda dentada (43) unida a un árbol intermedio (41) , estando constituida una segunda etapa de reducción por el engranaje de un piñón de reductor (44) unido al árbol intermedio

(41) y de la corona dentada (45) destinada a quedar unida al cubo (7) .

6. Cubo motorizado (1) de acuerdo con la reivindicación 5 en el cual el árbol intermedio es paralelo al eje de cubo (A) .

7. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en el cual el portacubo (5) es un huso alrededor del cual gira el cubo (7) .

8. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en el cual un cárter (8) contiene los medios de reducción y los medios de acoplamiento/desacoplamiento y lleva la máquina eléctrica (3) , estando el cárter montado rotatorio con respecto al portacubo (5) , efectuándose esta rotación según el eje de cubo (A) .

9. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en el cual el manguito deslizante

(61) es constantemente solidario en rotación de los medios de reducción (45) , comprendiendo el manguito deslizante acanaladuras interiores cilíndricas, siendo las acanaladuras del manguito deslizante aptas para engranarse, en posición de acoplamiento, con acanaladuras exteriores del cubo.

10. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 en el cual el manguito deslizante comprende dentados frontales (611) aptos para cooperar, en posición de acoplamiento, con dentados frontales (451) solidarios de la corona de cubo (45) .

11. Cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes que comprende además un freno de disco (11, 12) , estando el freno de disco colocado al exterior del cárter (8) con respecto al vehículo.

12. Rueda motorizada (1, 2) que comprende un cubo motorizado (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.

13. Vehículo que comprende al menos dos ruedas motorizadas de acuerdo con la reivindicación 12.

14. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 13 en el cual dos ruedas motorizadas están dispuestas en el eje trasero del citado vehículo, siendo los portacubos (5) de dos ruedas motorizadas solidarios cada uno de un brazo de arrastre (10) del eje trasero.

15. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 14 en el cual una biela (10) controla la rotación de cada uno de los dos cárteres con respecto a cada uno de los portacubos.