Brevet FR2682067A1 — publié le 19930409

L'invention a pour objet un train arrière pour véhicule automobile destiné plus spécialement à des véhicules de petite taille et notamment à des véhicules de ce genre mûs par un moteur électrique. Elle vise en particulier à réaliser ce train à un coût aussi réduit que possible. Selon la principale caractéristique du train arrière objet de l'invention, celui-ci, du type comprenant un arbre à l'intérieur d'un carter de pont, deux roues montées sur l'arbre et un frein ayant une partie tournante solidaire de I'une des roues, se caractérise en ce que I'arbre, les roues et la partie tournante du frein forment un ensemble rigide maintenu sur le carter de pont par deux roulements seulement. Selon d'autres caractéristiques de ce train arrière: - les roues sont munies d'élargisseurs permettant de modifier la voie pour une longueur donnée de I'arbre; - il comprend un arbre unique sur lequel les roues sont montées directement, les moyeux des roues pouvant être montés sur arbre par emmanchement conique ou par un système à cannelures; - il comporte un seul frein dont la partie tournante est solidaire de I'une des roues; - la transmission est assurée par un pignon conique engrenant avec une roue conique solidaire de arbre et coaxiale à celui-ci; - le véhicule étant mû par un moteur électrique relié à arbre par un système de réduction, le pignon de la ligne primaire est porté par I'axe du moteur électrique: dans cas, I'axe des roues peut être situé plus bas que l'axe du moteur électrique; - toujours dans le cas où le vehicule est entraîné par un moteur électrique, le système de réduction comprend: - un premier pignon entraîné par le moteur; un deuxième pignon situé plus bas que le premier et engrenant avec lui; et - un arbre portant d'une part le deuxième pignon et d'autre part le pignon entraînant le pont à I'une de ses extrémités. L~invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de dessus et en coupe d-un train arrière selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique de dessus et en coupe d'une roue montée sur le train arrière de l'invention; et - la figure 3 est une vue schématique en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 1 représente ensemble du train arrière selon lvinven- tion, l'avant du véhicule étant indiqué par la flèche F. Ce train se compose essentiellement d"un arbre unique 1 monté à l'intérieur d'un carter de pont 2. Ce dernier est réalisé en deux parties munies de brides permettant de les fixer lune à I'autre, comme indiqué en 3. L'arbre 1 est entraîné en rotation par un pignon conique 4 engrenant avec une roue dentée conique 5 solidaire de arbre 1 et coaxiale à celui-ci. Le pignon 4 est entraîné par le moteur du véhicule par I'intermédiaire d'une boîte de vitesse ou d'un réducteur 8 qui sera décrit ci-après en référence à la figure 3. Arbre 1 est monté sur le carter de pont 2 par l-intermédiaire de deux roulements 6 placés aux extrémités de ce carter, l-étanchéité entre arbre 1 et le carter de pont 2 étant réalisée par des joints à lèvres 9. Conformément à l~invention, les roues 7 (à savoir la roue droite 7a et la roue gauche 7b) sont montées directement sur arbre 1 aux extrémités de celui-ci. Dans exemple illustré à la figure 1, il s'agit d-un emmanchement conique: arbre présente une partie conique 10 de faible conicité engagée à force dans un logement de forme correspondante prévu dans le moyeu 11. Pour plus de sécurite, une clavette 12 assure I'immobilisation en rotation tandis qu'un écrou 13, vissé sur une extrémité filetée de arbre et s'appuyant sur le moyeu 11 par l'intermédiaire d'une rondelle 14, assure I"immobilisation en translation par déformation élastique de la partie 15 de I'arbre. L'extrémité de celui-ci, c'est-à-dire la partie comportant le cône 10, la partie 15 et I'extrémité filetée, est protégée contre d'éventuelles projections d'eau ou de poussière, du côté intérieur du véhicule par un joint torique 16 écrasé entre un épaulement de arbre et le moyeu 11 lorsque I'écrou 13 est serré, et du côté extérieur du véhicule par un bouchon d'étanchéité 17 monté sur la roue. Au lieu d'un emmanchement à force, on peut utiliser un système à cannelures comme cela est illustré à la figure 2. Dans ce cas, arbre 1 présente à son extrémité une partie cannelée 18 pénétrant dans un logement correspondant du moyeu 11. L'immobilisation en translation est assurée comme précédemment par I'écrou 13. Un système à cannelures étant plus facile à démonter qu'un emmanchement conique, il n'y a pas de joint semblable au joint 16 de la figure 1, mais le bouchon 17 monté sur la face extérieure de la roue est conservé. Selon une autre caractéristique importante de I'invention, ce train comporte un frein unique dont la partie tournante est solidaire de I'une des roues. Sur la figure 1, on a représenté un frein à tambour 19 dont la partie tournante est solidaire de la roue gauche 7b: il s'agit d'un frein de type connu, qui ne sera donc pas décrit en détail ici. Le freinage sur la roue gauche entraîne automatiquement le freinage de la roue droite puisque les deux roues sont reliées par un arbre unique dont elles sont solidaires. Bien entendu, on peut aussi utiliser un frein à disque comme le frein 20 illustré à la figure 2 et monté cette fois sur la roue droite 7a. On a représenté en 21 le disque de ce frein et en 22 son mécanisme de commande qui n'a pas besoin d'être décrit en détail car, là aussi, on utilise un frein de type connu. On voit encore sur la figure 2 un flasque de protection 23 monté du côté intérieur de la roue, comme cela est courant avec les freins à disque. On voit donc que arbre 1, les roues 7 et la partie tournante du frein forment un ensemble rigide monté sur le carter de pont par les deux roulements 6 seulement. Cette disposition permet de simplifier la construction et donc de réduire le coût de I'ensem- ble. Dans les modes de réalisation illustrés aux figures 1 et 2, les roues 7 sont équipées d'élargisseurs 24 qui permettent de modifier la voie (par exemple de I'agrandir pour des raisons d'esthétique) pour une longueur donnée de I'arbre. Ces élargisseurs sont fixés sur les roues par tout moyen approprié, par exemple par des vis 25 (qui peuvent également servir à fixer les freins 19 ou 20). L~utilisation d'un arbre unique (et donc I'absence de différentiel) est rendue possible par le fait que la voie est étroite, puisqu'il s'agit d'un véhicule de petite taille. En effet, si la voie est suffisamment faible, le glissement relatif des deux roues en virage reste acceptable, même s-il n'y a pas de différentiel. A titre d'exemple, on a réalisé un prototype dont la voie est de 600 mm pour un maximum acceptable de 800 mm, cette dernière valeur étant en fonction de la qualité des pneumatiques utilisés, de la voie avant, de l'empattement, du poids sur I'essieu, etc... On va maintenant décrire le système d'entraînement de arbre 1 en faisant référence plus particulièrement à la figure 3. Celle-ci illustre le cas où le véhicule est mû par un moteur électrique 26 associé au système de réduction 8 mentionné plus haut. Ce dernier comporte tout d'abord un arbre primaire 27 qui constitue la ligne primaire du système de réduction et qui est ici I'axe du moteur électrique. Un premier pignon 28, porté par arbre primaire 27, engrène avec un deuxième pignon ou une roue dentée 29 porté par un arbre secondaire 30. Celui-ci porte, à son extrémité arrière, le pignon 4 qui entraîne arbre 1 par l'intermédiaire de la roue dentée 5 (figure 1). Le système de réduction 8 est monté à Iintérieur dvun carter 31 et les arbres primaire 27 et secondaire 30 sont montes à I'inté- rieur de ce carter par des paliers ou des roulements à billes tels que 32 ou à rouleaux tels que 33. Cette disposition fait que I'axe des roues est situé plus bas que I'axe du moteur électrique, ce qui permet de maintenir une garde au sol suffisante. Cette dernière est imposée par l'encombrement des brides servant à fixer lune à I'autre les deux parties du carter de pont (3, figure 1). Cet encombrement est schématisé en 34 sur la figure 3 où lvon voit que le moteur 26 est situé à un niveau plus élevé que le point le plus bas de la ligne 34. On a ainsi réalisé un train arrière très simple et donc peu coûteux particulièrement bien adapté à des véhicules de petite taille et notamment de tels véhicules destinés à un usage urbain. Cette réduction de coût est essentiellement due au fait qu'on utilise un arbre unique sur lequel les roues sont montées directement: ceci permet de supprimer le différentiel et tous les joints homocinétiques nécessaires dans les trains arrières classiques. De plus, il n'y a qu'un seul frein pour 1 ensemble des deux roues. Il est bien entendu que I'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en couvre toutes les variantes. C'est ainsi par exemple que 1~homme du métier pourra utiliser tout système approprié pour monter les roues sur I'arbre. Et Si la description a été faite dans le cas où le véhicule est mû par un moteur électrique associé à un système de réduction, le train arrière de I'invention est utilisable avec un moteur thermique et/ou une boîte de vitesses à la place du système de réduction. REVENDICATIONS 1. Train arrière pour véhicule automobile, comprenant un arbre (1) à l'intérieur d'un carter de pont (2), deux roues (7) montées sur arbre et un frein (19,20) ayant une partie tournante solidaire de I'une des roues, caractérisé en ce que arbre (1), les roues (7) et la partie tournante du frein (19,20) forment un ensemble rigide maintenu sur le carter de pont (2) par deux roulements (6) seulement. 2. Train arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roues sont munies d'élargisseurs (24) permettant de modifier la voie pour une longueur donnée de marbre (1). 3. Train arrière selon I"une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu-il comprend un arbre unique (1) sur lequel les roues (7) sont montées directement. 4. Train arrière selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyeux (11) des roues (7) sont montés sur arbre (1) par emmanchement conique. 5. Train arrière selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyeux (11) des roues (7) sont montés sur arbre (1) par un système à cannelures. 6. Train arrière selon I'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un seul frein (19) dont la partie tournante est solidaire de I'une (7b) des roues. 7. Train arrière selon lvune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la transmission est assuree par un pignon conique (4) engrenant avec une roue conique (5) solidaire de arbre (1) et coaxiale à celui-ci. 8. Train arrière selon I'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, le véhicule étant mû par un moteur électrique (26) relié à arbre (i) par un système de réduction (8), le pignon (28) de la ligne primaire est porté par I'axe du moteur électrique (26). 9. Train arrière selon la revendication 8, caractérisé en ce que I'axe des roues (7) est situé plus bas que I'axe du moteur électrique (26). 10. Train arrière selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le système de réduction (8) comprend: - un premier pignon (28) entraîné par le moteur (26); - un deuxième pignon (29) situé plus bas que le premier (28) et engrenant avec lui; et - un arbre (30) portant d'une part le deuxième pignon (29) et d'autre part le pignon (4) entraînant arbre (1) à l'une de ses extrémités.