Brevet FR2731182A1 — publié le 19960906

PONT MOTEUR DE VEHICULE ROUTIER La présente invention concerne un pont moteur de véhicule routier, notamment de poids lourd, destiné à supporter la charge du véhicule, tout en assurant le transfert de l'énergie libérée par le moteur du véhicule, à une paire de roues motrices. Les ponts moteurs de véhicule comportent généralement un carter principal, ou carter de pont, renfermant un mécanisme différentiel chargé de réparfr le couple entre les deux roues de l'essieu, auxquells il est relié par des arbres de transmission. Selon une disposition connue, illustrée par la publication FR 2.307.194, le carter principal, ou carter de différentiel d'un pont moteur est moulé en alliage léger, autour de coussinets permettant ultérieurement l'insertion de tubes d'essieu latéraux, et l'usinage de sièges de paliers, puis le montage des paliers de différentiel, et du diffrentiel. Les tubes d'essieu, obtenus par forgeage sont emmanché dans les coussinets et soudés dans ces derniers. Ils présentent à leur extrémité opposée aux coussinets une partie restreinte, recevant les roulements de chaque roue. Traditionnellement, on vient ensuite souder les différents éléments de liaison au châssis et les attaches de frein sur les tubes d'essieu. Le mode de fabrication rapporté dans la publication FR 2.307.194 permet d'obtenir des ponts arrière de poids lourds résistant à de fortes charges. Il présente cependant l'inconvénient de requérir un grand nombre d'opérations, et l'assemblage de multiples pièces. La pésente invention vise à simplifier la fabrication d'un pont moteur de véhicule routier. Elle concerne un pont moteur de véhicule routier du type comportant un carter principal recevant dans des paliers à roulements un pignon d'entrée de mouvement et un mécanisme différentiel, entraîné par ledit pignon et relié à une paire de roues du véhicule par deux arbres de trasmission. Ce pont moteur est caractérisé en ce que le carter -2- principal est une pièce moulée d'un seul bloc intégrant les zones d'appui desdits paliers et présentant deux bras latéraux qui reçoivent les arbres de transmission et supportent directement les ressorts de suspension ainsi que les mécanismes de frein de chaque roue. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les bras latraux supportent directement les paliers à roulements de chaque roue. Selon un second mode de réalisation de l'invention, le pont moteur comnporte des tubes d'extrémité insérés dans les bras latéraux, de façon à supporter les paliers à roulements de chaque roue. De façon préférentielle, les bras latéraux intègrent des zones d'appui -15 des ressorts de suspension, et des collerettes de fixation de freins. L'invention propose également un procédé de fabrication d'un pont moteur. Ce procédé est caractris en ce que: - on moule un carter d'un seul bloc intégrant les zones d'appui int6rieures des paliers du pignon d'entrée et du boîtier de diffrentiel, ainsi que les zones d'appui des ressorts de suspension, et les collerettes de fixation des freins, - le zones d'appui intérieures du boîtier de différentiel sont usinées par l'ouverture arrière du carter, - le pignon d'entrée et le boîtier de différentiel sont montés avec leur paliers dans le carter, puis - les arbres de transmission sont réunis au boitier de différentiel. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en se reportant aux dessins annexs, sur lesquels: - la figure 1 correspond à une coupe horizontale partielle du pont moteur de l'invention, et 4939e i 1t -3- - la figure 2 et la figure 3 illustrent deux variantes de celui-ci. Le pont moteur de la figure 1 se compose d'un mécanisme central ou mécanisme différentiel 1, d'un carter principal 2, d'arbres de transmission 13, 14, et d'extrémités tournantes (non reprsentés), qui reçoivent les roues. Le mécanisme central 1 comporte un pignon d'attaque 3, monté sur des roulements 4, et entraîn en rotation par l'inte diai d'un plateau tournant 6. Le pignon d'attaque 3 engrène avec la couronne 7 fixée sur le bottier de différentiel 8, qui renferme plusieurs satellites 9 et deux plantir de sortie 11, 12. De façon classique, la puissance du moteur est transmise par le pignon 3 à la couronne 7, puis aux arbres de roues 13, 14, par l'inte aire du boîtier 8, des satellites 9, et des planétaires 11, 12. Le carter principal 2 est moulé d'une seule pièce, de préférence en fonte. Sur la figure 1, on voit qu'il présente une ouverture arrière 16a, sur sa face opposée au pignon d'attaque 3. L'ouverture 16a du carter 2 permet notamment d'introduire dans celui-ci une tète d'usinage des zones d'appui 18', 19' des paliers de support 18, 19 du boatier 8, et de monter dans le carter 2 le mécanisme 1 avec lesdits paliers. Le carter 2 est fermé par un capot 16 fixé par plusieurs vis 17 devant l'ouverture arrière 16a. Il présente deux bras latéraux 21, 22, s'étendant en direction des roues, dont un seul apparaît entièrement sur les figures 1 et 3. Selon le mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 1, le pignon d'attaque 3 aligné sur l'axe 28 du différentiel 1, est monté sur deux paliers 4a, 4lb, et les bras 21, 22 s'étendent jusqu'aux roues (non représentées), et présentent une partie d'extrémité, ou trompette, 23, destinée à supporter les paliers à roulements de chaque roue. En variante, l'invention prévoit de raccourcir les bras 21, 22, et d'insérer dans ces derniers des tubes d'extrémités 24 s'étendant à l'extérieur du carter 2 pour supporter les roulements de roue. Cette -4variante de l'invention, dite à trompettes rapportées, permet nomment d'utiliser un métal différent, par exemple de l'acier, pour les tubes de support de roue 24. Selon une disposition particulière, représente sur la figure 3, le pignon d'attaque 3 peut être déporté par rapport à l'axe 28 du diflnticl. Dans ce cas, il est monté dans trois paliers à roulements 4a, 4b, 4c, dont deux sont disposés dans une partie avant 2a du carter, dite 'boîtier du pignon d'attaque", tan que le troisième, dit roulement pilote 4c, est situé en arrière de la denture 3a dudit pignon 3. Enfin, il est possible de combiner les figures 2 et 3 en adoptant des t tes rapportées, sur le carter de la figure 3. Dans tous les cas, le carter 2 est une pièce moulée d'un seul bloc intégrant les zones d'appui 4', 18', 19' du pignon d'attaque 3 et du boîtier de diffrentiel 8, ainsi que des parties en saillie sur chaque bras latéral 21, 22, constituant les zones d'appui des ressorts de suspension, et les collerettes de fixation des mécanismes de freins. La fabrication du pont moteur proposé par l'invention s'effectue donc en moulant d'un seul bloc une pièce intégrant tout ou partie des zones d'appui mentionnées ci-dessus. L'usinage des zones d'appui 4', 18', 19' est ensuite effectué à l'aide d'une tête d'usinage introduite dans le carter par l'extrémité arrière 16a de celui-ci, qui permet également de monter le pignon d'entrée 3 et le boîtier de difftentiel 8 dans le carter 2, avant la mise en place des arbres de transmission 13, 14 dans les bras latéraux 21, 22 et leur assemblage au boîtier 8. Parmi les avantages du pont moteur proposé par l'invention et de son procédé de fabrication, il faut noter: - l'absence de soudures au niveau du raccordement des bras latéraux sur la partie centrale du carter, -5- la réduction du nombre de pièces constitutives du pont moteur (tubes latéraux, cousinets d'insertion des tubes latéraux, patins d'appui des ressorts de suspension, brides de frein), - la maîtrise de la forme, de l'épaisseur du carter et de la répartition des inerties sur l'ensemble du pont moteur, - la posbilité d'intégrer des fonctions s en fonderie, et - une diminution de poids (environ 10 à 15 kg). -6 - REVENDICATIONS [1] Pont moteur de véhicule routier du type comportant un carter principal (2) recevant dans des paliers à roulements (4a, 4b, 4c, 18, 19) un pignon d'entrée de mouvement (3) et un mécansme différentiel entrae par ledit pignon (2) et relié à une paire de roues du véhicule par deux arbres de rnsmission (13, 14), caractérisé en ce que le carter principal (2) est une pièce moulée d'un seul bloc intégrant les zones d'appui (4', 18', 19') desdits paliers et présentant deux bras latéraux (21, 22) qui reçoivent les arbres de transmission (13, 14) et supportent directement les ressorts de suspension ainsi que les mécanismes de frein de chaque roue. [2] Pont moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras latéraux (21, 22) supportent directement les paliers à roulement de chaque roue. [3] Pont moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il _-0 comporte des tubes d'extrémité (24) insérés dans les bras latéraux (21, 22), de façon à supporter les paliers à roulements de chaque roue. [4] Pont moteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les bras latéraux (21, 22) intègrent des zones d'appui (26) des ressorts de suspension, et des collerettes de fixation de freins (27). [5] Pont moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon d'attaque (3) est monté sur deux paliers à roulements (4a, 4b). [6] Pont moteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pignon d'attaque (3) est monté sur trois paliers à roulements (4a, 4b, 4c). -7- [7] Procédé de fabriication d'un pont moteur conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - on moule un carter principal (2) d'un seul bloc intégrant les zones d'appui intérieures (4', 18', 19') des paliers du pignon d'entr6e (3) et du boîtier de différentiel (8) ainsi que les zones d'appui (26) des ressorts de suspension, et les collerettes de fixation des freins (27), les zones d'appui intérieures (18', 19') du boîtier de différentiel (8) sont usin6es par l'ouverture arrière (16a) du carter (2), - le pignon d'entr6e (3) et le boîtier de différentiel (8) sont montés avec leur paliers (4, 18, 19) dans le carter (2), puis - les arbres de transmission sont réunis au bottier de différentiel (8). [8] Proc6dé selon la revendication 7, caractéris6 en ce que des pièces de support (24) des paliers de roues sont insérées à l'extrémité des bras latéraux (21, 22) du carter (2).