Brevet FR2464154A1 — publié le 19810306

L'invention concerne une roue de guidage transg- versal pour un véhicule guidé mécaniquement le long des rails de guidage ou autres dispositifs de guidage lateraux d'une voie présentant en position de service une portée de roulement au moins à peu près verticale constituée par un pneu en caoutchouc de préférence gonflé au gaz sous pression, présentnant de plus une jante servant de support au pneu en caoutchouc-,, ainsi qu'un moyeu monté tournant sur un tournillon fixe disposé à l'extrémité d'un bras-support ou élément similaire, une roue deA étant connu-, par exemple,de la demande de brevet-en Allemagne Fédérale DE-OS2 641 637. L'espace de montage disponible sur les autobus à guidage sur piste pour de telles roues de guidage trans- versai est extrêmement réduit. Par ailleurs, les roues de guidage transversal doivent pouvoir absorver partiel- lement des efforts latéraux considérables.Elles doivent de plus procurer par un équipement en pneus gonflables un certain confort. Lorsqu'un pneu crève ou est usé, la roue de guidage transversal doit pouvoir être échangée. Un espace de montage réduit d'une part, des pneus changeables et une capacité de charge élevée des pneus et des paliers d'autre part constituent des critères anta- gonistes, car l'échangeabilité d'un pneu gonflable ainsi qu'une certaine capacité minimale de charge du pneu et des paliers conduisent à un dimensionnement minimal de la roue de guidage transversal. L'objet de l'invention est de trouver au plan construction un compromis qui satisfasse autant que pos- sible aux deux critères contraires précité. Les disposition prévues par l'invention résolî. vent ce problème par le fait que le moyeu constitue également la jante, directement sur sa face extérieure ceci sans transition dans le sens radial c'est-à-dire sans voile de roue, rayon, bride de vissage ou élément simi- laire, moyeu et jante étant réunis, par construction, en une seule pièce, et par le fait que le tourillon est -fixé de façon amovible sur le brassupport. La ruénion par construction, de la jante et du moyeu en une pièce en forme de douille rappelant une bobine de fil, dans laquel- le la face interne constitue le moyeu et la face externe la jante, reduit la roue au plus petit encombrement radial possible. Pour permettre un échange rapide d'une roue de guidage transversal en cas d'usure ou de crevaison d'un pneu la roue est changée avec ses moyens de montage tournant le tourillon étant à cet effet monté amovible sur le bras- support Une roue de réserve faisant partie de l'équipement de bord du véhicule présente également des moyens de montage tournant montés, avec le tourillon. Pour faciliter le montage du pneu,lorsque le montage tournant du moyeu est réalisé au moyen de deux roulement disposés sur le tourillon à une certaine distance axiale l'un de l'autre on peut avoir recours à une gorge périphérique profonde en coupe transversal, radialement ouverte vers l'extérieur, disposée à peu près au milieu de la jante pour recevoir, à la manière d'une jante à base profonde, le talon lateral du pneu lors du montage de celui-ci, cette gorge étant définie par un cintragede la paroi du moyeuvers l'intérieur dans le sens radial, entre les deux roulements, ou a une réalisation du bloc jante moyeu sous une forme divisée en deux parties à peu près à une largeur axiale, ces parties étant raccordées entre elles de façon-démontable par un assemblage visé à brides, de préférence étanchéifié, fai- sant radialement saillie vers l'intérieur entre les roule- ments. D'autres particularités et avantages de l'in-,, vention ressortiront de la description, qui suit, d'exemples d'exécution illustrés par des figures. Celles- ci représentent: Figure 1, une réprésentaton partielle d'un véhicule à guidage sur une voie au moyen de roues de guidage trans- versai. figure 2, en coupe, un exemple d'exécution d'une roue de guidage transversal, conforme à l'invention, du véhicule de la figure 1. figure 3, en coupe partielle suivant la ligne III-III sur la figure 2 le système de montage du tourillon. Figure 4 en coupe, un autre exemple d'exécution d'une roue de guidage transversal conforme à l'invention, en représentation partielle à l'état monté, l'ensemble jante moyeu se divisant ici en deux partie suivant une direction axiale. Le véhicule 1 partiellement représenté sur la fig. 1 roule avec.ses roues potenses 5 sur une voie 2 sur chacun des côtés de laquelle sont disposés des rails verticaux de guidage transversal déterminant la piste, lesquels donnent à la voie une coupe en forme d'auge ou de rainure. Sur l'exemple d'exécution de véhicule représenté une roue de guidage transversal 6 est, au voisinage de l'essieu avant 3, montée à l'avant et à l'arrière de chaque roue porteuse du véhicule par l'intermédiaire de bras-supports 8. Les bras-supports et les roues de guidage transversal sont maintenus dans une position relative cons- tante par rapport au plan de roue et participent par consé- quent aux mouvementsCde braquage de roues porteuse direc- trices de l'essieu avant. Il ne peut donc être prévu pour les roues de guidage latéral qu'un espace de montage très réduit. Les roues de guidage latéral elles-même tournent autour d'un axe vertical et présentent une portée de roulement verticale 7 coopérant avec le rail de guidage transversal correspondant. Pour obtenir, un certain confort de roulement des roues de guidage transversal contre les rails de guidage transversal, ces roues sont équipées d'un- pneu en caoutchouc 9 gonflable à l'air comprimé pouvant supporter les charges requises. Pour éviter que le contrôle du vehicle ne se perde en cas d'avarie survenant au pneu d'une roue de guidage transversal, un disque de roulement de secours 25 en acier est prévu pour chacune des roues de guidage transversal. Pour obtenir pour chaque roue de guidage trans- versal le plus petit volume possible, la jante recevant le pneu et le moyeu de roue sont réunis en une seule pièce semblable à une bobine de fil pièce constituant à la fois la jante et le moyeu et ne présentant auncun voile de roue rayon bride de vissage ou élément similaire. Sur l'exem- ple d'exécution représenté sur la fig. 2 le bloc 10 jante/ moyeu constitue une seule pièce sans division. Le bloc présente sur chacune de ses face fontale un rebord de jante II recevant le talon 15 du pneu. Le bloc jante/ moyeu est monté tournant sur un tourillon 12 au moyen de deux roule- ments 13 disposés à une distance axiale A l'un de l'autre le tourillon lui-même étant lonté à l'extrémité du bras- support 8. Pour faciliter le changement d'un pneu ( ce changement s'opère en atelier après démontage des paliers de roulement), la paroi du moyeu est, sur l'exemple d'exé- cution de bloc jante/moyeu représenté sur la fig. 2, cintré radialement vers l'intérieur entre les deux roulements pour former une gorge périphérique 14; il enrésulte la création d'une jante creuse-préseetant une gorge profonde o vient se placer le talon du pneu lors du montage de celui-ci Le tourillon 12, dont le diamètre D est calculé d'après les efforts transversaux intervenant et qui est aussi - déterminant pour le dimensionnement des roulements 13 porte à son extrémité supérieure un collet de retenue 16 d'un diamètre D plus grand que celui du tourillon. Le collet É464154 de retenue 16 est emmanché de façon amovible dans une douille de serrage 17 disposé à l'extrémité du bras-support 8 douille de serrage dans lequelle il est maintenu par complementarité de forme et à force. Le tourillon 12, d'un diamètre plus petit que le collet de retenu 16 est disposé excentriquement par rapport à celui-ci pour permettre de régler entre certaines limites la position dans la largeur du véhicule de la roue latéral en prenant pour référence l'axe longitudinal du véhicule. L'axe 32 du tourillon est décalé par rapport à l'axe 33 du collet de retenu d'une cote d'excentrement. La marge de réglage, dans la largeur du véhicule de chaque roue de guidage latéral est donc de 2 e. La douille de serrage 17 recevant de collet de retenue 16 est constitué pour l'essentiel par une douille fixée rigidement au bras-support et présentant un perçage cylindrique dirigé verticalement, dont le diamètre est adapté avec présision à celui du collet de retenue. La douille des; serrage présente une fente radialement orientée 18 ainsi qu'au moins une vis de serrage 19 tra-- versant transversalment cette fente et orientée tangentiel- lement par rapport à la douille de serrage. Grâce à ce système la douille de serrage peut être serrée sur elle- même et peut bloquer à force le collet de retenue. La vis de serrage 19 est disposée à une distance radiale de l'axe de la douille de serrage telle que la surface périphérique de sa tige plonge radialement dans l'ouverture de passage de la douille de serrage d'une distance correspondant environ à la moitié du diamètre de cette tige. Dans une position axiale correspondante, une gorge périphérique 20 présentant une section transversale en demi-cercle est usinée dans le collet de retenue 16; il en résulte entre la douille de serrage et le collet de retenue un blocage par complémentarité de formes à élencoutre d'un dégagement fortuit. En dehors du serrage à force déjà mentionné,peut être prévue pour assurer par complémentarité de formes la position périphérique du collet de retenue, et par consé+ quent pour assurer la position réglée dans-la largeur du véhicule, de la roue de guidage transversal une denture- 21 à dente rapprochées usinée dans la zone périphérique cylindrique du tenon de retenue se trouvant au dessus de la gorge annulaire 20, cette denture coopérant avec une contre denture complémentaire 22 de la douille desserrée les dentures cessent d'être en prise et le collet de retenue peut tourner dans la douille de serrage. Pour faciliter un telpivotement, urn tête à six pans 23 est aménagée sur la face supérieure du collet de retenue; cel celui-ci peut ainsi être manoeuvré par une clé. Pour protéger les roulement 13 le bloc jante/ moyeu présente au-dessus du roulement-supérieur un bodtier degarniture d'étanchéité 27 à peu près cylindrique portant une garniture d'étanchéité glissante coopérant de façon étanche avec une portée cylindrique du tourillon 12. Le roulement'occupant la position inférieure est protégé contre l'introduction des poussières et de l'eau sur sa face inférieure par un chapeau en t8le demeurant vissé en permanence. Pour protégé la garniture d'étanchéité gli- ssante 28 d'une pénétration exagérée les poussières et les projections d'eau le disque de roulement de secours 25 est monté sur la face supérieure de la roue de guidage latéral; ce disque est comme le montre une ligne en trait mixte vissé sur le rebord supérieur de la jante dans lequel à cet effet sont prévus des trous taraudés et les ouverture correspondantes. Naturellement comme il est également indiqué en trait mixte un autre disque de roulement de secours peut aussi être sur la face inférieure de la roue de guidage latéral. Ce disque doit toutefois être démonté lorsqu'un changement de pneu devient nécessaire. Pour assurer une protection encore meilleure de la garniture d'étanchéité 28 contre les projections d'eau une tôle déflectrice est sur lTexemple d'exécution représenté montée sur le bras-support 8 la face supérieure du disque de roulement de secours et en particulier la zone proche du moyeu est ainsi protégée contre les projection directes de boue et d'eau. Une charnière 26 permet de relever la partie avant de la tôle déflectrice 24 comme le montre la ligne entrait mixte. Entre le rebord de jante et le boitier de gar- niture d'étanchéité 27 une gorge annulaire 29 est prévue d'une part pour réaliser une économie de matériau et de poids d'autre part pour des raisons de technique de fonderie. Au voisinage de cette gorge est de plus montré dans une ouverture appropriée la valve de gonflage 31, dirigée vers le haut de la roue de guidage transversal. La gorge 29 aboutit à l'alesage central;du disque de roule- ment de secours. Cette gorge représente un chambrage dans lequel peut s'accumuler de l'eau maintenant la garniture d'étanchéité 28 noyée en permanence. Pour éviter une telle attaque permanente par l'eau de la garniture d'échantéité la gorge29 est vidangée par un tube d'évacuation d'eau 50 vers le bas à travers l'intérieuredu pneu et à travers les parois du bloc jante-moyeu. Le tube d'évacuation d'eau 30 est incorporé de façon étanche dans les parois du bloc jante-moyeu par moulage collage, soudure etc. IL est cintré en rapport avec la forme de la gorge annulaire 14 le long du fond de la jante. Sur une autre forme d'exécution de la roue de guidage transversal représentée en coupe à la figure 4 sans le système de fixation le blocjante moyeu 10' est divisé à peu près à mi-distance axialement des deux roulements 13 Les deux parties sont raccordées de façon amovible par un assemblage vissé à bride 14'. L'étanchéité à la pression de l'assemblage vissé à brides est assurée par une garni- ture d'étanchéité 34. La division du bloc jante-moyeu dans la direction axiale facilite considérablement le mon- tage du pneu par rapport au cas d'un bloc divisé. Les pneu- matiques très petits en diamètre, et en particulier les talons de pneu encore plus petits doivent pour pouvoir être glissés par dessus les rebords de jante être rela- tivement fortement déformé ce qui peut conduire à un endommagement des pneus. Grâce à la division du bloc jante moyeu dans la direction axiale un montage axial du pneu devient possible. On doit certes procéder à un démontage au moins partiel'des moyeus de montage tournant du bloc jantemoyeu mais le démontage et le montage du pneu n'ten sont que plus simple et plus rapides. Il suffit de démonter seulement le chapeau de protection inférieur si comme sur l'exemple d'écution des roulement à rouleaux coniques disposés en opposition sont utilisés, le bloc jante-moyeu peut alors être retiré axialement du tourillon. Seules les bagues extérieures des roulements se trouvent encore dans le bloc jante-moyeu. Après démontage de l'assemblage fileté les deux moitiés s'enlèvent axialement du pneu et se montent sur un pneu neuf. Ces opérations de montage peuvent être exécutées entièrement avec des outils d'ate- lier usuels il n'est pas nécessaire d'avoir recours à des dispositifs spéciaux pour un montage complexe de pneu lor- que ceux-ci ont des diamètres extrêmement reduits. La vidange de la rainure constituée entre le b8ftier de garniture 27 d'une part et le rebord supérieur de jante et l'alésage de moyeu du disque de rouLement de secours 25 d'autre part est réalisée sur l'exemple d'exé- cution de la fig. 4, de façon différente par rapport à' l'exemple d'exécution de la fig. 2, A travers le rebord de jante, passe radialement vers l'extérieur au moins un un perçage 30' d'évacuation d'eau par lequel l'eau est: évacuée vers l'extérieur sous l'effet centrifuge. Grâce à une conformation conique du profil extérieur de cette rai- nure au voisinage du bloc jante-moyeu et surtout au voisi- nage de l'alésage central du disque de roulement de secours même sans un tel perçage d'évacuation, l'eau est projetée par effet centrifuge hors de la rainure sur la face supé- rieure du disque de roulement de secours. Durant la marche les roues de guidage latéral, dont le diamètre est très faible, tournent à des vitesses de rotation élevées; on peut donc escompter des effets centrifugesimportants. Grâce à la division du bloc jante-moyeu dans la direction axiale conforme à la fig. 4, un pneu plein en caoutchouc conçu pour une charge élevée ( pneu indiqué en trait mixte sur la fig. 4) peut Utre prévu à la place d'un pneu en caoutchouc gonflable, ce pneu plein occupant radialement un espace encore plus réduit que le pneu gonflable capable de supporter la même charge. Un pneu plein en caoutchouc offre lorsque la dureté du caoutchouc est correctement choisie, un confort de roulement suffisant; &_ côté de celà sa fiabilité est très élevée, de sorte que l'on peut renon- cer à l'utilisation d'un disque de roulement de secours. REVENDICATIONS 1; Roue de guidage transversal pour un véhicule guidé mécaniquement le long de rails de guidage ou autres dispositifs de guidage latéraux d'une voie présentant en position de service une portée de roulement au moins à peu près verticale constitué par un pneu en caoutchouc de préférence gonflé au gaz sous pression, présentant de plus une jante servant de support au pneu en caoutchouc, ainsi qu'un moyeu monté tournant sur un tourillon fixe disposé à l'extémité d'un bras-support ou élément similaire carac- térisé par le fait que le moyeu (10) constitue également la jante directement sur sa face extérieure ceci sans transition dans le sens radial c'est-à-dire sans voile de roue, rayon, bride de vissage ou élément similaire, moyeu et jante étant réunis par construction, en une seule pièce, et par le fait que le tourillon (12) est fixé de façon amovible sur le bras-support (8). 2. Roue de guidage transversal selon la revendi- cation 1 comportant pour le montage tournant du moyeu.deux roulements disposés sur le tourillon à une certaine dis-- tance axiale l'un de l'autre caractérisée par le fait que pour former une gorge périphérique (14) profonde en coupe transversale radialement ouverte vers l'extérieur, dis- posée à peu près au milieu de la jante (10) pour recevoir à la manière d'une jante à base creuse lord du montage d'un pneu le talon latéral (15) de celui-ci, la paroi du moyeu est cintirée vers l'intérieur dans le sens radial en coupe transversale entre les deux roulements (13). 3. Roue de guidage transversal selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le tour- illon (12) prolongé axialement d'un côté, vers le haut, U au-dessus des moyens de montage tournant (12,13) du moyeu (10) et constituant encet endroit un collet de retenue (16) est, par son collet (16) fixé par emmanchement dans le bras-support (8) et assuré contre l'extraction et la - rotation. 4. Roue de guidage transversal selon lâ reven- dication 3, caractérisée par le fait que sur le bras-sup- port (8), est prévue une douille de serrage (17) à fente radiale (18) recevant le collet de retenue (16) douille de serrage pouvant être fermée pour le serrage périphé- rique du collet de retenue (16) au moyen d'au moins une vis de serrage (19) disposée transversalement par rapport à la fente (18) et tangentiellement par rapport à la dou- ille de serrage (17). 5. Roue de guidage transversa selon la reven- dication 4, caractérisée par le fait que le collet de retenue (16) est doté dans une position axiale correspon- dant à celle de la vie de serrage (19) d'une gorge annul-- laire (20) dans laquelle la vis de serrage coupant la section de passage de la douille de serrage (17) plonge radialement par la périphérie de sa tige pour réaliser la fixation axiale, par couplémentarité de formesdu collet de retenue (16) dans la douille de serrage (17). 6. Roue de guidage transversal selon la reven- dication 3, caractérisée par le fait que le collet de retenue (16) de conformation circulaire et d'un diamètre (D) plus-grand que le diamètre du tourillon (12) dans la zone des roulements (13) est disposé avec un certain exce- trement (cote e) par rapport à l'axe (32) des moyens de montage tournant du moyeu (12,13). 7. Roue de guidage transversal selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que le col- let de retenue (16) est doté, au moins, sur une zone par- tielle de son pourtour et/ou de sa face frontale supé- 2464 154 rieure, d'une denture à dents rapprochées axialement enfi- chable (21) laquelle coopère avec une contre denture com- plémentaire (22) de la douille de serrage (17) et sert à assurer par complementarité de forme le collet de retenue (16) et le tourillon (12) contre un déplacement périphé- rique. 8. Roue de guidage transversal selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la face supérieure de la roue de guidage transversal (6) est recouverte au moins partiellement par une tôle déflectrice (24). 9. Roue de guidage transversal selon la reven- dication 8,. caractérisée par le fait qu'une partie au -moins de la tôle déflectrice (24) est relevable, 10. Roue de guidage transversal selon l'une des revendications 8 et 9, équipée d'un disque de roulement de secours d'un diamètre un peu plus petit que la roue de guidage transversal caractérisér par le fait que le disque de roulement de secours (25) est fixé sur le rebord de jante (11) au-dessus de la roue de guidage latéral (6). 11. Roue de guidage transversal selon l'une des revendications 1 à 10 avec une garniture d'étanchéité dis- posée au-dessus des moyens de montage tournant du moyeu,et un bottier de garniture d'étanchéité situé côté moyeu et à peu près cylindrique, caractérisé par le fait qu'uné gorge annulaire (29) ouverte vers le haut, constituée entre le bottier de garniture d'étanchéité (24) d'une part et le rebord de jante (11) et/ou le pneu en caout- chouc (9) d'autre part, est vidangée de son eau vers le bas l'intermédiaire d'un tube d'évacuation d'eau (30) traversant axialement de façon étanche les parois de la jante (10) et sa partie intérieure. 12. Roue de guidage transversal selon la reven- dication 1, avec un moyeu tournant dans deux roulements montés sur le tourillon à une certaine distance l'un de ' l'autre caractérisé par le fait que le bloc jante-moyeu (10') est divisé en deux parties à peu près à mi- lon- gueur axiale ces parties étant raccordées entre elles de façon démontable par un assemblage vissé à brides (14') de préférence étanchéifié(34) faisant radialement saillie vers l'intérieur entre les roulements (13) (Fig.4.)