Brevet FR2706845A1 — publié le 19941230

TRAIN DE ROULEMENT POUR VEHICULE CIRCULANT SUR UNE VOIE DE GUIDAGE La présente invention concerne les trains de roulement pour véhicules capables de circuler dans un sens ou dans l'autre sur une voie de guidage, et comportant au moins un train avant et un train arrière ayant chacun des roues porteuses orientables. Elle concerne plus particulièrement un train de roulement du type ayant une paire de roues porteuses, orientables autour d'axes parallèles sur une partie fixe, et deux paires de roues de guidage pour l'appui latéral sur la voie, les paires de roues de guidage étant situées de part et d'autre des roues porteuses dans le sens de déplacement sur la voie, et étant portées par un même cadre de guidage déplaçable en rotation autour d'un axe vertical par rapport à la partie fixe, le cadre de guidage étant relié aux roues porteuses par une tringlerie d'orientation forcée des roues porteuses. On connaît déjà (FR-A-2 675 105) un train de roulement du type ci-dessus défini, dont la partie fixe est constituée par un pont moteur central supportant la caisse du véhicule par l'intermédiaire de bras latéraux et de coussins pneuma- tiques latéraux. Ce pont moteur reçoit la puissance motrice fournie par un moteur porté par la caisse du véhicule. Le cadre de guidage est relié à la tringlerie par des moyens verrouillables permettant de libérer soit une paire de roues de guidage, soit l'autre par rapport à la tringlerie. Avec un tel montage, le poids de la caisse est transmis de l'appui des coussins de suspension latéraux au pont moteur central, et de là vers les roues porteuses placées latéralement, ce qui oblige à prévoir une structure de transfert d'effort robuste et lourde. Un résultat recherché par l'invention est la réalisation d'un train allégé grâce à une meilleure transmission des efforts. Pour cela il est proposé un train du type ci-dessus défini, dans lequel la partie fixe est constituée par une poutre-caisson transversale placée au-dessus du cadre de guidage et munie de pivots d'orientation des roues porteuses placés au-dessous des coussins de suspension du véhicule sur le train de roulement. Grâce à cette disposition, la partie fixe peut être sensiblement allégée. Elle pourra être réalisée en un matériau léger tel que l'aluminium. La liaison rotative entre le cadre de guidage et la poutre-caisson peut être constituée par une couronne à billes. L'invention propose également d'autres dispositions permettant également d'alléger le train, utilisées avanta- geusement en liaison avec la précédente, mais pouvant l'être indépendamment. En particulier, chacune des roues porteuses peut être reliée, par l'intermédiaire d'un réducteur et d'un joint homocinétique, au rotor annulaire d'un moteur électrique de traction dont le stator est fixé à un flasque latéral supportant un des coussins pneumatiques latéraux et recevant le pivot d'orientation de ladite roue porteuse. Le rotor annulaire peut être relié au joint homocinétique par l'intermédiaire d'un arbre central traversant le stator et portant, à l'opposé de la roue porteuse, un disque de freinage. Les moteurs électriques peuvent notamment être des moteurs polyphasés dont le rotor est à aimants permanents, ce qui évite la nécessité de liaisons électriques par collecteur ou bague rotative. Dans le cas o la partie fixe est constituée par une poutre-caisson, les flasques appartiennent à cette poutre et les moteurs sont avantageusement placés dans la poutre, dans laquelle sont ménagées des ouvertures de passage d'air de ventilation des disques de frein et de ventilation du moteur. Un avantage supplémentaire d'un train de roulement comportant un moteur pour chaque roue porteuse et motrice est la réduction des moments à transmettre par les roues de guidage et le cadre en cas de blocage d'une roue porteuse. Dans le cas en effet o les deux roues sont entraînées à partir d'un même moteur électrique par l'intermédiaire d'un pont moteur, l'ensemble du couple du moteur est appliqué à la roue restante en cas de blocage de l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non-limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un train moteur suivant l'invention, utilisable notamment sur un véhicule de transport à conduite automatique, certains des éléments non directement concernés par l'invention ainsi qu'une des roues porteuses étant omis pour plus de clarté; - la figure 2 est une vue de dessus du train de roulement de la figure 1; - la figure 3 est une vue de face du train de la figure 1, suivant la direction f0 indiquée à la figure 1; - la figure 4 est une vue éclatée destinée à montrer les composants placés dans la poutre-caisson; - la figure 5 est une vue en perspective de la poutre- caisson assemblée; et - la figure 6 est une vue partielle en coupe axiale de la poutre-caisson. Le train de roulement montré en figures 1 à 3 est notamment utilisable sur un véhicule muni de deux trains de roulement du genre décrit dans le document FR-A- 2 639 596 ou FR-A-2 675 105. Le train comporte deux roues porteuses et motrices 14, dont une seule est représentée, portées chacune par un moyeu de roue 16 qui est orientable autour d'un axe respectif 18 sur une partie fixe. Les roues sont destinées à rouler sur une voie et en général équipées de pneumatiques dont l'effet directeur est nettement plus élevé que celui de roues métalliques. L'orientation des roues porteuses et motrices 14 est commandée par l'appui de quatre roues de guidage 24 sur des rails (non représentés) appartenant à la voie. Les deux paires de roues de guidage 24 sont situées de part et d'autre des roues porteuses 14 relativement au sens f0 de déplacement sur la voie. Elles sont portées par un cadre de guidage 30 situé sous la partie fixe du train de roulement, et pouvant se déplacer en rotation par rapport à la partie fixe autour d'un axe vertical médian 29. Ce cadre est en forme de H dont la barre transversale est supportée par la partie fixe par l'intermédiaire de moyens tels qu'une couronne à billes 31 définissant l'axe 29. Le moyeu 16 de chaque roue porteuse tourne dans la bague externe d'un palier qui est elle-même mobile en rotation autour de l'axe vertical d'orientation 18, et à laquelle est fixé un bras d'orientation 32. Une bielle de liaison 36 (figure 2) a ses extrémités articulées respectivement sur la barre transversale du cadre en H 30 et sur l'extrémité du bras 32 d'articulation d'une des roues porteuses. Une bielle de conjugaison 34 a ses extrémités articulées respectivement sur les extrémités des deux bras d'articulation 32. Les bras 32 et les bielles 34, 36 constituent une tringlerie qui force l'orientation des roues porteuses 14 pour qu'elles s'alignent avec la direction imposée par les roues de guidage 24. La partie fixe du train de roulement supporte le poids du véhicule par l'intermédiaire de coussins de suspension 38. Elle est constituée par une poutre-caisson transversale qui est composée d'un caisson central 40 s'étendant trans- versalement entre les deux roues porteuses 14, et de deux flasques latéraux 42 fixés aux extrémités du caisson 40. Le caisson 40 est constitué de traverses reliées entre elles à leurs extrémités, entre lesquelles l'air ambiant peut circuler. Chaque flasque 42 est en forme générale d'équerre dont une partie verticale occupe l'extrémité du caisson 40 et comporte, sur sa face extérieure, le pivot 44 d'orienta- tion de la roue porteuse correspondante, ce pivot 44 définissant l'axe d'orientation 18 (figure 5). L'autre partie du flasque en équerre s'étend vers l'extérieur au- dessus du caisson 40 et reçoit un coussin 38 sur sa face supérieure. Cet agencement assure que les pivots 44 soient placés au-dessous des coussins, de sorte que le poids du véhicule, au lieu d'être principalement transmis par la zone centrale de la poutre, passe de façon relativement directe des coussins aux roues. La poutre-caisson sert aussi à recevoir les moteurs d'entraînement des roues. Chaque roue porteuse 14 est entraînée par un moteur électrique polyphasé propre qui est logé dans le caisson transversal 40, selon un agencement illustré aux figures 4 à 6. Pour que la figure 6 reste claire, on n'y a hachuré que des éléments appartenant à la poutre-caisson, au rotor ou au disque de frein. Chaque moteur comprend un stator 46 portant des bobinages inducteurs, et fixé au flasque 42 adjacent à la roue porteuse correspondante par des vis non représentées. Le stator 46 est traversé par un arbre central 48 (non repré- senté à la figure 4, mais visible à la figure 6) ayant une extrémité couplée à la roue 14 par l'intermédiaire d'un joint homocinétique 50 et d'un réducteur 52, et une extré- mité opposée sur laquelle sont fixés le rotor 54 du moteur et un disque de frein 56. Le rotor 54 est de forme générale annulaire et porte des aimants permanents coopérant avec les bobinages du stator pour fournir le couple d'entraînement de la roue. Entre la partie annulaire et le moyeu de fixation du rotor sur l'arbre 48, sont ménagées des ouvertures 58 autorisant une circulation d'air assurant un refroidissement du moteur. L'air de refroidissement peut circuler comme l'indiquent les flèches F à la figure 6. Il pénètre par des ouvertures 60 ménagées dans le flasque 42 en regard de passages d'air prévus dans le stator 46, puis est entraîné à travers les ouvertures 58 du rotor pour sortir à travers les ouvertures laissées libres entre les traverses formant le caisson 40 (voir aussi les figures 2 et 3). Le disque de frein 56, qui comporte également des ailettes de refroidis- sement 62, est situé à l'opposé de la roue 14 sur l'arbre 48. Il coopère avec des patins de freinage 64 montés sur la poutre-caisson. REVENDICATIONS 1. Train de roulement pour véhicule destiné à circuler sur une voie de guidage, ayant une paire de roues porteuses (14) d'appui sur la voie, orientables autour d'axes parallè- les (18) sur une partie fixe, et deux paires de roues de guidage (24) pour l'appui latéral sur la voie, les paires de roues de guidage étant situées de part et d'autre des roues porteuses, et étant portées par un même cadre de guidage (30) déplaçable en rotation autour d'un axe vertical (29) par rapport à la partie fixe, le cadre de guidage étant relié aux roues porteuses par une tringlerie (32,34,36) d'o- rientation forcée des roues porteuses, caractérisé en ce que la partie fixe est constituée par une poutre-caisson transversale (40,42) placée au-dessus du cadre de guidage (30) et munie de pivots (44) d'orientation des roues porteuses placés au-dessous des coussins (38) de suspension du véhicule sur le train de roulement. 2. Train de roulement selon la revendication 1, caracté- risé en ce que chacune des roues porteuses (14) est reliée, par l'intermédiaire d'un réducteur (52) et d'un joint homocinétique (50), au rotor annulaire (54) d'un moteur électrique de traction dont le stator (46) est fixé à un flasque latéral (42) supportant un des coussins pneumatiques latéraux (38) et recevant le pivot (44) d'orientation de ladite roue porteuse. 3. Train de roulement selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ledit rotor annulaire (54) est relié au joint homocinétique (50) par l'intermédiaire d'un arbre central (48) traversant le stator (46) et portant, à l'opposé de la roue porteuse (14), un disque de freinage (56). 4. Train de roulement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moteurs électriques sont des moteurs polyphasés à rotor à aimants permanents. 5. Train de roulement selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les moteurs sont placés dans la poutre (40,42), dans laquelle sont ménagées des ouvertures (60) de passage d'air de ventilation. 6. Train de roulement selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits flasques (42) appartiennent à la poutre. 7. Train de roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre de guidage (30) est en forme de H dont la barre transversale est suspendue à la poutre (40,42) par une couronne à billes (31). 8. Train de roulement selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la barre transversale est reliée à un bras d'orientation (32) d'une des roues porteuses par une bielle (36) articulée à ses extrémités. 9. Train de roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tringlerie d'orientation forcée comprend une bielle (36) de liaison entre le cadre de guidage (30) et une roue porteuse, et une bielle de conjugaison entre les deux roues porteuses.