Brevet FR2634711A1 — publié le 19900202

L'invention concerne une transmission d'essieu, en particulier une transmission à engrenage pour l'entraînement d'un véhicule sur rails, du type comprenant un arbre de sortie d'un groupe d'entrainement, disposé dans le sens longitudinal du véhicule, aligné avec l'arbre de transmission d'entrée de l'engrenage,un arbre de sortie de l'engrenage perpendiculaire à l'axe de l'abre moteur, du type encore dans lequel l'engrenage est bridé sur l'ensemble moteur et dans lequel le couple est transmis par un pignon, de l'arbre d'entrée du groupe d'entainement à l'arbre de sortie. Une transmission d'essieu de la sorte est décrite dans le brevet DE OS 2 616 310. Les efforts en matière de construction légère de véhicules sur rails présentant un rapport intéréssant entre le poids du véhicule et sa capacité de charge ont conduit à un type de construction de la transmission, dans lequel le groupe d'entrainement qui est généralement un moteur électrique, est fixé sur le véhicule, ou sur un boggie de celui-ci, dans le sens longitudinal, et est relié à la pignonerie pour constituer un ensemble monobloc. L'ensemble d'entrainement complet est dans ce cas solidaire soit du châssis du véhicule soit de celui du boggie, et le moment de rotation est transmis aux roues par un arbre creux entourant l'essieu et un couple correspondant est transmis automatiquement. L'avantage de ce mode de construction réside dans sa conformation compacte et peu encombrante, et dans une moindre dégradation et pollution de l'environnement. Les composants d'un tel entrainement, à savoir : le moteur et les pignons sont fabriqués séparément, généralement par différents fabricants. Mais chaque pièce de construction, en particulier la transmission d'essieu, doit être préassemblée et vérifiée par chaque constructeur respectif, par exemple avant le montage final par le constructeur du véhicule. Cela concerne en particulier les transmissions destinées aux essieux de grande capacité, qui en raison de de l'élévation constante des efforts transmis par l'axe, au moyen de moteurs de plus en plus puissants et à des régimes de plus en plus rapides, boivent satisfaire à de plus grandes exigences en matière de qualité du fonctionnement.Ce sont des travaux qui sont nécessaires au réglage des jeux des carters et des pignons et qui ne sont plus réalisables au cours du montage complet de l'ensemble d'entrainement. On connaît par un brevet DE OS 3 047 413 un engrenage à essieu pour un entrainement de boggie, pour lequel l'engrenage est réalisé en deux étages ; dans ce cas un premier etage à pignon conique est entrains directement par le moteur, alors que les pignons droits constituent le deuxième étage. Le carter de Set engrenage sur essieu comporte des plans de joint orientés en diagonale, au niveau des pignons droits. Cela occasionne un usinage couteux du carter,lequel, en raison de la disposition choisie du pignon, est, en outre, de très grande dimension. Le rotor du moteur d'entrainement surmonte un accouplement logé dans l'arbre du pignon conique.Les tolérances en matière de fabrication et pour les jeux ntau- torisent une telle séparation que pour les ensembles relativement petits, par exemple pour les tramways, mais non pour les transmissions à performances élevées. Cet inconvénient se rencontre avec l'une des formes de réalisation, en particulier avec le logement du pignon conique dans une pièce du carter situe de l'autre côte des plan de joints. L'invention a pour objet de proposer une transmission d'essieu de type susvise de telle manière qu'on puisse-arriver à avoir une production suivant une technique d'usinage simple, un prémontage séparé sur un groupe d'entrainement à grand rendement, une vérification et aussi un montage final simplifie. Ce but est atteint selon l'invention grâce aux caracterisitiques suivantes : la transmission d'essieu est à plusieurs étages et comprend au moins une paire de pignons droits dont l'un est fixe sur l'arbre moteur, et comprend également une paire de pignons coniques dont l'un est fixé sur l'arbre de sortie de la transmission; le carter de la transmission esten plusieurs parties et présente entre chaque partie des plans de joint parallèles les uns aux autres et perpendiculaires à l'arbre moteur.Il est prévu de réaliser l'engrenage en plusieurs étages, de préférence en deux étages, et de perfectionner l'engrenage existant par des pignons droits et des pignons coniques, de telle sorte qu'on puisse ajuster le nombre de rotations du moteur au nombre de rotations nécessaires de la roue dans de grandes proportions, et qu'on puisse disposer les pignons de manière avantageuse. Une telle disposition se rencontre lorqu'un pignon du même étage que le pignon droit est fixé sur l'arbre de sortie de l'engrenage. En outre le carter de l'engrenage est en plusieurs parties et comporte des plans de joint verticaux et parallèles les uns aux autres.Ce mode de construction permet une réalisation constructive du carter particulièrement avantageuse et simple, et une disposition des paliers d'arbre à l'intérieur du carter; il permet aussi une fabrication peu coûteuse des différentes parties du carter. En outre, de cette façon, un montage simple pièce par pièce est possible pour ajuster les jeux des brides et des carters, et le constructeur peut en vérifier le fonctionnement.On arrive de cette façon à un montage final sans problème de l'ensemble d'entrainement sur les surfaces frontales de bridage. Une forme de réalisation préférée de l'invention consiste, en la réalisation en trois parties du carter avec deux plans de joint; dans ce cas le premier plan de joint se situe entre la première partie du carter bridée sur l'ensemble d'entrainement et la deuxième partie du carter, qui est une partie de carter intermédiaire, au niveau du plan des pignons droits. Le deuxième plan de joint se situe entre la partie intermédiaire du carter et la troisième partie du carter, partie terminale, du carter, et contient l'axe de l'arbre de sortie de l'en grenage. De cette façon, on a accès de façon partisuliè- rement avantageuse à tous les paliers du carter au cours du montage. En outre de cette façon, les paliers essentiels du carter sont amenagés dans la partie intermédiaire,ce qui en facilite surtout la fabrication.En outre, on peut disposer au centre de la partie intermédiaire du carter presque toutes les conduites essentielles alimentant les carters et engrenages en lubrifiants. L'invention propose aussi d'autres formes de réalisation constructives avantageuses. On peut prevoir un moteur électrique comme ensemble d'entrainement direct. A sa place on pourrait prévoir par exemple une boite hydrodynamique montée sur un boggie entre deux transmission d'essieu conformes à l'invention. Un autre avantage, connu en soi,réside dans la possibilité de réunir en une seule pièce l'arbre d'entrée de l'engrenage et l'arbre du rotor du moteur ; dans ce cas l'arbre du rotor est logé dans un carter amovible et se prolonge directement dans la partie intermédiaire du carter et il soutient le premier pignon droit. Le deuxième pignon droit peut être assemblé avec le pignon conique en un groupe de construction insérable séparément, ce qui permet un ajustement simple du jeu des carters et des brides des pignons coniques. L'arbre de sortie de l'engrenage peut, comme cela est connu, être conçu comme un arbre creux, à partir duquel le couple de rotation est transmis aux roues par des accouplements flexibles. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant appraraitront à la représentation qui va être faite d'une forme particulière de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles la fig.l est une coupe d'un engrenage d'essieu de l'invention, par deux plans parallèles axiaux contenant l'un l'axe du moteur, l'autre l'axe de l'essieu; la fig.2 est une vue schematique suivant l'axe longitudinal du véhicule la fig.3 est une vue schematique suivant l'axe de l'arbre, du jeu de pignons. Sur la fig.l, on a représenté un moteur électrique 1 comportant sur chacune de ses faces d'extémité une transmission, ou engrenage d'essieu, relevant de l'invention. Le couple de rotation est transmis successivement depuis l'arbre 3 de rotor, qui constitue l'arbre moteur de la transmission 2, à un premier pignon droit 4 puis à un second pignon droit 5 engrenant dans le premier, puis à un arbre intermédiaire 6, puis à un premier pignon conique 7 calé sur l'arbre intermédiaire 6 puis à un second pignon conique 8 calé sur un arbre de sortie 9 ; la transmission du couple aux roues 26, solidaires l'une de l'autre en rotation par leur essieu 25, est ope par un dispositif d'accouplement flexible 24. Le carter de la transmission et en trois parties une partie 10 de carter bridée d'un côte au moteur 1 et de l'autre côté par un plan de joint 13, à une seconde partie dite intermédiaire 11 la partie intermédiaire 11 est reliée par un plan de joint 14 à une troisième partie 12, dite terminale. Les plans de joints 13 et 14 sont parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe de l'arbre 3 ; ils subdivisent le carter de l'engrenage de telle sorte que le premier plan de joint est parallèle au plan des pignons 4 et 5 ; le deuxième plan de joint passe par l'axe de l'arbre de sortie 9 lui aussi perpendiculaire à l'arbre d'entre 3. Une chambre est formée entre la première partie 10 du carter et sa partie intermediaire 11, cette chambre contenant les pignons droits 4 et 5. L'arbre de rotor 3, auquel est lié en rotation le pignon d'entrée, n'est pas limité au carter de moteur 1, éventuellement par le flasque d'extrémité de ce carter, mais il se prolonge dans la trans mission 2. Un palier fixe 17 loge dans la première partie du carter 10 et un palier amovible 16 loge dans la partie intermédiaire du carter 11 ont pour fonction de supporter l'arbre 3. Si, comme cela est gnralement d'usage, un engrenage d' essieu est disposé des deux côtes frontaux du moteur 1, on ne peut envisager dans ce cas que de disposer un palier fixe 17 sur une des parties du carter 10, et sur l'autre de disposer à la place, et comme connu, un palier amovible.Le pignon conique 7 peut être assemblé avec le pignon droit 5 et avec l'arbre intermédiaire 6 en une unité de construction pourvue d'une bague 19 qui enveloppe un palier fixe 18 et est insérée séparément dans la partie intermédiaire du boitîer Il. L'avantage de cela est que le jeu des pignons coniques 7 et 8 peut être ajuste à l'aide de paliers 23, qui la plupart'du temps sont conçus comme paliers à rouleaux coniques ; de même des rondelles d'espacement 20 peuvent être placées contre la bague 19 avant que les parties 10 et 11 du carter ne soient brides. Grâce à la division du carter par des plans de joint parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe de l'arbre du rotor 3, on parvient au processus de montage simple qui est le suivant : la première partie du carter 10 est bridée sur le flasque d'extrémité du moteur 1 et l'arbre du rotor est mis en place dans le palier fixe 17 ; en outre le pignon droit 4 et la bague intérieure du palier amovible 16, conforme de préférence comme un palier à rouleaux sans rebord sont fixés sur l'arbre du rotor. La bague 19 est djà pre-monte sur la partie intermediaire du carter 11 avec le pignon droit 5, et l'arbre intermédiaire 6 supporte, comme l'arbre du rotor, une bague intérieure d'un palier mobile 21 sans rebord.Les bagues exterieures des paliers 16 et 21 sont déjà cales dans les parties de carters 10 et ll A ce stade les deux demi-carters peuvent être assemblés, et dans ce cas les emplacements respectivement disponibles des paliers 16 et 21 offrent un centrage lors du processus d'emboîtage. il apparaît sur la fig.3 que l'arbre 3 du rotor au moteur est disposé au-dessus de l'arbre de sortie 9 de la transmission. AU lieu de la conception telle que décrite en trois pièces du support de l'arbre lntermé- diaire t au moyen des paliers 18 et 21 , et d'une crapaudine 22 pour le pignon conique 7, on pourrait prévoir un support simplifié en deux pièces conforme aux exigences de travail. Grâce au processus de transmission au moyen de pignons -droits, il est possible d'équiper un boggie du type pécité, d'un moteur électrique à grandes performances et d'une taille plus importante sans porter préjudice à la "garde au sol" du véhicule. R E V E N D I C A T I O- N S 1.- Transmission d'essieu à engrenage, en particulier des tinée à l'entrainement d'un véhicule sur rails, du type de transmission dans lequel a) un groupe d'entrainement est pourvu d'un arbre moteur de sortie disposé dans le sens longitudinal du véhicule, aligné avec l'arbre de transmission de l'engrenage, b) l'axe de l'arbre de sortie de la transmission est perpendiculaire au dit arbre moteur, c) le carter de l'engrenage est bridé sur le groupe d'entrainement, d) le couple de rotation est transmis par une pignonerie, depuis l'arbre moteur jusqu'à l'arbre de sortie de la transmission ;caractérisé : : caractérisé en ce que, pour agir en com binaison, e) la pignonerie de la transmission (2) est à plusieurs étages, et est constituée d'au moins une paire de pignons droits (4,5) dont l'un (4) est calé sur l'arbre moteur (3), et d'une paire de pignons coniques (7,8) dont l'un (8) est calé sur l'arbre de sortie (9) de la transmission, f) le carter de la transmission est en plusieurs parties (10,11,12) et présente entre chaque partie des plans de joints (13,14) parallèles les uns aux autres et perpendiculaires à l'arbre moteur (3) ; 2.- Transmission d'essieu selon la revendication 1, carac térisée en ce que le carter de la trans mission est constitué de trois partie (10,11,12) sépa rées, respectivement, par deux plans de joint (13,14), le premier plan de joint (13) étant situé entre une première partie (10) du carter et une deuxième partie (11) intermédiaire, au niveau des dits pignons droits (4,5), le second plan de joint (14) étant situé entre la partie intermédiaire (11) du carter et une troisième partie terminale (12), le dit second plan de joint contenant l'axe (15) de l'arbre de sortie (9) ; 3.- Transmission d'essieu selon l'une quelconque des re vendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'autre pignon droit (5) assemblé avec l'autre pignon conique (7) sur un arbre intermédiaire (6) en une unité de construction pour être inséré dans la deuxième partie (11) du carter et dans un palier (21) de la première partie (10) du carter ; 4.- Transmission d'essieu selon l'une quelconque des reven dications 1 à 3, caractérisée en ce que le dit groupe d'en trainement est un moteur électrique (1) ; 5.- Transmission d'essieu selon la revendication 4, carac térisée en ce que l'arbre (3) du rotor du moteur électrique (1), formé d'une seule pièce, constitue l'arbre moteur de la transmission (2) 6.- Transmission d'essieu selon la revendication 5, carac térisée en ce que l'arbre (3) du rotor est positionné par un palier fixe (17) dans la première partie (10) du carter bridée sur le moteur, et est positionné dans la deuxième partie (11) du carter par un palier amovible (16) ; 7.- Transmission d'essieu selon l'une quelconque des re vendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'arbre (3) du rotor du moteur est disposé au dessus de l'arbre de sortie (9) de la transmission 8.- Transmission d'essieu selon l'une quelconque des reven dications 1 à 7, caractérisée : en ce que l'arbre de sortie (9) de la transmission est un arbre creux.