Brevet FR2742704A1 — publié le 19970627

',SYSTEME D'ENTRAINEMENT POUR ROUE MOTRICE" L'invention concerne un système d'entraînement d'une roue motrice, lequel système convient, en particulier sur les véhicules et leur remorque, comme système d'entraînement auxiliaire pour une ou plusieurs roues motrices. Par EP-A-O 562 122, on connaît un système d'entraîné nement d'une roue d'un véhicule, dans lequel un moteur est monté pour faire tourner des engrenages planétaires par son arbre de sortie, ce système comprenant un pignon périphérique stationnaire ou roue dentée externe fixe. Un élément de freinage est monté entre un châssis fixe et l'ossature du moyeu de roue qui est monté en rotation. La structure de cette solution est plutôt complexe, car le positionnement de l'élément de freinage nécessite du volume. Ce système d'entraînement a également pour inconvénient qu'en position de rotation libre, l'arbre du moteur hydraulique est toujours entraîné en rotation, et cette rotation peut être supprimée exclusivement si un accouplement distinct est prévu entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre qui entraîne le pignon planétaire central. Dans la présente demande, on propose un système d'entraînement simple pour une roue motrice, dans lequel les inconvénients mentionnés ci-dessus sont supprimés. Dans la présente invention, il est proposé d'utiliser un système à engrenage planétaire dans lequel le pignon ou roue dentée périphérique est fonctionnellement relié à un embrayage. Dans la réalisation selon l'invention, l'embrayage est monté entre un arbre tubulaire qui agit sur le pignon périphérique et le châssis du moteur. Dans le système, le moteur est monté, d'une manière en soi connue, pour entraîner les pignons satellites, et les pignons satellites sont accouplés au moyeu de roue. Selon l'invention, lorsque la roue est entraînée et lorsque l'entraînement est transmis à la roue, simultanément l'embrayage est enclenché et l'arbre du moteur est mis en configuration de rotation. Ainsi, lorsque l'embrayage est enclenché, le pignon périphérique externe est maintenu bloqué et l'entraînement est transféré par le châssis support de l'engrenage planétaire au moyeu de la roue. Lorsqu'un freinage est effectué, le moteur est arrêté et bloqué, et l'embrayage/frein est maintenu enclenché. Alors, l'embrayage fonctionne comme un frein et assure le freinage de la roue. Ainsi, le freinage ne produit aucun couple dans le moteur hydraulique. En fonctionnement libre, simultanément l'embrayage est maintenu dans la position libre (débrayé) et le moteur hydraulique est maintenu non actionné. Le système d'entraînement selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le pignon périphérique est monté en rotation, et la denture sur le pignon périphérique est reliée à un arbre tubulaire distinct, lequel est monté pour entourer l'arbre de sortie entraîné en rotation par le moteur, et en ce que l'arbre tubulaire est monté tourillonnant, et un élément d'embrayage/freinage est monté entre ledit arbre tubulaire et le châssis, de sorte que, lorsque l'embrayage est enclenché et lorsque le moteur est en fonctionnement, l'entraînement est transmis à la roue, et lorsque le moteur a été arrêté et que l'embrayage est enclenché, la roue est freinée, et lorsque l'embrayage n'est pas enclenché et que le moteur n'est pas en fonctionnement, la roue est en état de rotation libre. Plus précisément, l'invention a pour objet un système d'entraînement pour une ou des roue(s) motrice(s) d'un véhicule, remorque ou engin équivalent, lequel système d'entraînement comprend un moteur, qui est monté pour entraîner en rotation un pignon planétaire d'un engrenage planétaire dont ledit pignon est relié à l'arbre de sortie du moteur, le système comprenant également des pignons satellites, qui sont montés pour tourner entre le pignon planétaire et un pignon périphérique externe en étant en prise à la fois avec la denture sur le pignon planétaire et avec la denture interne sur le pignon périphérique externe, et dans lequel les pignons satellites sont reliés, chacun d'entre eux par son arbre, avec le moyeu d'une roue motrice d'un véhicule, remorque ou engin équivalent, le système comprenant également une denture distincte, qui est fonctionnellement reliée à la denture sur le pignon planétaire, et le pignon périphérique est monté en rotation, et qui se caractérise en ce que la denture sur le pignon périphérique est reliée à un arbre tubulaire distinct par l'intermédiaire de la denture de ce dernier, lequel arbre est monté de sorte à entourer l'arbre entraîné en rotation par le moteur, et en ce que l'arbre tubulaire est monté tourillonnant, et en ce qu'il est prévu un élément d'embrayage/freinage entre ledit arbre tubulaire et le châssis externe dudit élément d'embrayage/freinage, de sorte que, lorsque l'embrayage est enclenché et lorsque le moteur est en fonctionnement, l'entraînement est transmis à la roue, et lorsque le fonctionnement du moteur a été interrompu et que ltembrayage est enclenché, la roue est freinée, et lorsque l'embrayage n'est pas enclenché et que le moteur n'est pas en fonctionnement, la roue est en état de rotation libre. De plus, le système peut avantageusement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, éventuellement combinées entre elles - une partie d'ossature de l'ossature du moyeu est montée de sorte à entourer le pignon périphérique de l'engrenage planétaire, et des roulements sont placés entre une partie d'ossature de l'ossature de moyeu et un prolongement tubulaire d'une partie de châssis du châssis en carter, et un roulement de l'arbre tubulaire est monté entre le prolongement tubulaire de la partie de châssis du châssis en carter et l'arbre tubulaire, et l'autre roulement est monté entre une bride s'étendant vers l'intérieur à partir du châssis et l'arbre tubulaire, - l'arbre tubulaire comprend une bride à son extrémité et une denture circonférentielle ou des moyens équivalents sur sa circonférence externe, ladite denture étant fonctionnellement en prise avec la denture interne sur le pignon périphérique, - la bride qui fait saillie vers l'intérieur dans le châssis en carter est montée entre les parties de châssis et comprend une gorge annulaire ou des moyens équivalents, dans laquelle le disque de pression a été monté par un anneau saillant qu'il présente, un milieu sous pression étant introduit par une ouverture dans la bride pour agir sur la face externe de l'anneau saillant, de sorte que les plateaux d'embrayage de l'embrayage sont déplacés les uns contre les autres, lesdits plateaux d'embrayage étant intercalés en alternance les uns dans les autres, et de sorte que des plateaux d'embrayage sont reliés à des gorges externes ou des moyens équivalents sur l'arbre tubulaire tandis que les autres plateaux sont reliés à des gorges internes ou des moyens équivalents dans le châssis, - le système comprend un disque de pression, dont la face externe de l'anneau saillant est sollicitée par un milieu sous pression, de sorte que sous l'effet de cette pression, le disque de pression est déplacé, et les plateaux sont bloqués les uns par rapport aux autres, - le système comprend un cylindre de frein sur lequel un milieu sous pression agit par un conduit, une tige du cylindre de frein étant montée pour libérer le disque de pression des effets de la force élastique d'un ressort, - le cylindre de frein comprend une partie de piston et une tige reliée, qui est montée pour agir, au travers d'un orifice dans l'anneau saillant du disque de pression, sur la partie de piston placée à l'extrémité du ressort, laquelle partie de piston sollicite de plus, avec la force élastique du ressort, le disque de pression lorsque la tige du cylindre de frein n'agit pas sur la partie de piston du ressort, - le châssis en carter est relié à une poutre oscillante d'un boggie, ladite poutre étant montée pour pivoter par rapport au châssis du véhicule, et le châssis en carter comprend un espace intérieur dans lequel le moteur est placé. L'invention sera décrite ci-dessous en référence à des modes de réalisation préférés de l'invention illustrés sur les figures des dessins annexés, l'invention étant, cependant, non limitée à ces seuls modes de réalisation. La figure 1 est une vue en élévation d'une structure de boggie d'une remorque. La figure 2 représente la structure de la figure 1 vue du dessus. La figure 3 représente la structure de boggie vue dans la direction de la flèche kl de la figure 1. La figure 4 représente un système d'entraînement hydraulique selon l'invention, cette figure étant une vue en coupe d'un ensemble comprenant un moteur hydraulique et un engrenage planétaire. La figure 5 représente un mode de réalisation de l'invention qui est similaire au mode de réalisation représenté dans les figures précédentes sous tous les aspects, sauf celui du fonctionnement du freinage, qui est différent. La figure 1 représente le boggie 10 sur un côté de la remorque d'un véhicule, la structure de ce boggie comprenant les roues liai et lla2. Pour chaque roue liai, lla2, il peut être prévu un système d'entraînement de roue 12al et 12a2 distinct, propre à chaque roue. Il est également possible qu'une roue liai ou lla2 seulement soit équipée d'un système d'entraînement de roue distinct. Ces systèmes d'entraînement de roue 12al, 12a2 sont de préférence des systèmes d'entraînement auxiliaires, qui peuvent être mis hors service lorsque cela est nécessaire, auquel cas les systèmes d'entraînement de roue sont en position libre.Au moyen des systèmes d'entraînement de roue 12al et 12a2, il est également possible d'effectuer un freinage du véhicule. La figure 2 représente le système d'entraînement de roue de la figure 1 tel que vu de dessus. Le boggie 10 comprend un arbre de pivot 13 relié à la suspension R2 du boggie qui est montée sur la poutre R1 du châssis. L'arbre de pivot 13 est relié à une poutre oscillante 14, qui supporte les roues Ilal et lla2 à ses deux extrémités, en même temps que les systèmes d'entraînement à moteur distincts 12al et 12a2 pour ces roues. La poutre oscillante 14 est montée de sorte à pivoter sur un support de l'arbre de pivot 13. Chaque entraînement à moteur 12al, 12a2 comprend un carter 15 relié à la poutre oscillante 14, et à l'intérieur duquel un moteur hydraulique 21 est logé dans l'espace protégé E. La figure 3 représente l'équipement de la figure 1 tel que vu dans la direction de la flèche kl de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe à une plus grande échelle d'un système d'entraînement de roue 12al selon l'invention. Le système d'entraînement auxiliaire hydraulique pour une roue motrice d'un véhicule, d'une remorque ou d'un engin équivalent, comprend un châssis 15 en forme de carter relié à la poutre oscillante 14 du boggie 10, ce châssis comprenant une première partie de châssis 15al et une seconde partie de châssis 15a2 reliée à ladite première partie de châssis au moyen de vis 16. Le moyeu de roue 19 est monté pour tourner sur des paliers G1 et G2 sur la partie de châssis 15a2 du châssis 15. Le moyeu de roue 19 comprend une première partie d'ossature 19al et une seconde partie d'ossature externe 19a2 reliée à ladite première partie d'ossature au moyen de vis 20, et la partie d'ossature externe 19a2 est reliée à la jante de la roue 1181. Le moteur 21 est placé à l'intérieur de la première partie de châssis 15al du châssis 15 dans l'espace E et est fixé à cette partie de châssis 15au, Le moeur hydraulique 21 est monté pour entraîner en rotation l'arbre de sortie 22. L'arbre de sortie 22 comprend une première partie d'arbre 22al et une seconde partie d'arbre 22a2, qui comprennent, à leurs extrémités placées l'une contre l'autre, des gorges ou cannelures ou autres formes équivalentes, grâce auxquelles les arbres sont reliés au manchon D qui les entoure, ce manchon D comprenant des gorges ou cannelures internes correspondantes. Le manchon D est de plus monté en rotation au moyen d'un roulement 23. Ainsi, lorsque l'arbre 22 est entraîné en rotation, le manchon D est également entraîné en rotation. A l'extrémité externe f de la partie d'arbre 22a2 de l'arbre de sortie 22 du moteur 21, un pignon planétaire 22b est formé dans cette extrémité f et comprend une denture périphérique 22b'.La structure de l'équipement comprend de plus des pignons satellites 26a1...26an, dont chacun comprend une denture 26al', 26a2', qui est en prise à la fois avec la denture 22b' sur le pignon planétaire 22b de l'arbre 22 et avec la denture interne 29' sur un pignon périphérique externe 29. Chaque pignon satellite 26a1...26an comprend un arbre 27al, 27a2... et un bâti porte-satellite 28al, 28a2... . Chaque arbre 27al, 27a2... est relié en permanence avec le moyeu 19. Chaque pignon satellite 26a1...26an est monté en rotation autour de son arbre 27al, 27a2... au moyen de roulements T1, T2 .... Tn. Dans le système d'entraînement selon l'invention, le moyeu de roue 19 du véhicule est précisément relié aux pignons satellites 26a1.. .26an. Au contraire, le pignon périphérique tournant 29, qui est en prise avec les pignons satellites 26a1...26an, est relié avec l'arbre tubulaire extérieur 30 qui entoure l'arbre 22 à partir de la bride 30b, et à partir de la denture circonférentielle 31 sur la bride 30b, ou tout organe équivalent. L'arbre tubulaire ou arbre manchon 30 est monté au moyen de roulements 25 et 24 de sorte qu'il peut tourner par rapport à la partie de châssis 15a2 du châssis en carter 15. Le roulement 25 est placé entre le prolongement tubulaire 15a2' de la partie de châssis 15a2 et l'arbre tubulaire 30. Le roulement 24 est placé entre l'arbre tubulaire 30 et la bride 36.L'arbre tubulaire 30 comprend de plus des gorges externes 32 ou des formes équivalentes, et avec lesquelles les plateaux d'embrayage 17a1...17an de l'embrayage 100 sont fonctionnellement reliés. Les autres plateaux d'embrayage 18a1..,18an, qui sont intercalés en alternance avec lesdits premiers plateaux d'embrayage, sont reliés aux gorges internes 33 ou aux formes équivalentes dans la partie de châssis 15a2. Le disque de pression 34, qui presse les plateaux d'embrayage les uns contre les autres dans ce système, est relié à la bride 36, qui s'étend dans l'intérieur du châssis en carter 15, de sorte que le disque de pression 34 comprend un anneau saillant 35b en saillie sur la partie de bride 35a, cet anneau 35b étant placé dans une gorge annulaire 37 dans la bride 36.La face externe F de l'anneau saillant 35b du disque de pression 34 est en communication avec une source d'un agent de pression par l'ouverture 38 dans la bride 36. Ainsi, le fonctionnement de l'embrayage 100, à la mise en traction ou lorsque le freinage est effectué, se produit par l'application d'un agent sous pression, par exemple d'un fluide hydraulique, sur la face F de l'anneau saillant 35b. Dans un tel cas, l'ensemble des plateaux 17al. : .17an 18a1...18an est déplacé dans la direction de la flèche L1, et les plateaux sont bloqués les uns par rapport aux autres et, ainsi, l'arbre tubulaire 30 est bloqué par rapport au châssis 15. Dans une telle configuration, le pignons périphérique 29 est bloqué. Au moyen du dispositif selon l'invention, on obtient une mise en rotation libre progressive de la transmission de puissance auxiliaire indépendamment de la vitesse de rotation. Pendant la rotation libre, le moteur hydraulique ne tourne pas. Pendant le freinage, on obtient un freinage dynamique qui dépend de la pression de freinage. Lorsque la transmission de puissance auxiliaire est actionnée, le débit de fluide est transmis au moteur hydraulique. En même temps, la pression d'enclenchement est transmise à l'élément d'embrayage/freinage. Si l'on fait des tentatives pour faire fonctionner le moteur 21 avec une pression excessivement élevée, l'élément d'embrayage/freinage fonctionne en limiteur de couple. Pendant le freinage, le moteur hydraulique est bloqué et la pression de freinage est appliquée à l'élément 100 d'embrayage/freinage de sorte à produire un freinage dynamique qui dépend de la pression de freinage. La rotation libre est réalisée de sorte que le moteur hydraulique est maintenu hors pression et mécaniquement ou hydrauliquement bloqué, et l'élément 100 d'embrayage/freinage est maintenu désenclenché. Comme représenté sur la figure 5, la réalisation est sous tous ses aspects similaire à celle des modes de réalisation décrits précédemment, sauf pour ce qui concerne l'unité de freinage qui comprend un cylindre de freinage distinct S. Lorsque le cylindre de freinage S n'est pas sous pression, le ressort J du cylindre de freinage bloque les plateaux 17al, 17a2... ; 18al, 18a2 ..., et il se produit ensuite le freinage lorsque l'arbre central n'est pas entraîné en rotation, sa rotation ayant été bloquée. Lorsqu'aucune pression n'est appliquée dans le conduit d'actionnement 380 du cylindre de freinage S des plateaux de freinage, le jeu de pignons est bloqué, sous réserve que, de plus, l'arbre 22 soit non tournant et, par exemple, son pignon d'entraînement, c'est-à-dire le moteur 21, est en état bloqué. Ainsi, dans ce système, le blocage par rapport aux plateaux 17al, 17a2 ... ; 18au, 18a2... est toujours obtenu lorsqu'aucun agent pressurisé, tel qu'un fluide hydraulique, n'est introduit dans le conduit 380 du cylindre de frein S et, ainsi, lorsqu'aucune pression de commande n'est appliquée à ce cylindre de frein S. Les plateaux sont maintenus bloqués les uns par rapport aux autres par le ressort J à l'extrémité du cylindre de frein S. Ainsi, le système est sûr.Lorsqu'une pression est appliquée dans le conduit 380, elle agit sur la partie de piston S10 du cylindre de frein S, laquelle partie de piston est reliée à une tige S20, qui est entourée par un ressort de pression S30. La tige S20 traverse une ouverture g dans la partie de bride 35b du disque de pression 34, et est montée pour agir sur la partie de piston S40. La partie de piston S40 est de plus sollicitée par le ressort J entre la partie de piston S40 et la partie d'extrémité S50 du châssis.Ainsi, lorsqu'une pression s'exerce sur la partie de piston S10 par le conduit 380 de milieu pressurisé, la tige S20 reliée à la partie de piston S10 est déplacée de sorte qu'elle agit sur la partie de piston S40 et libère le disque de pression 34 de la force du ressort J, de sorte que les plateaux 17al...17an ; 18a1...18an sont libérés. Si aucune pression n'est appliquée dans le conduit 380, le ressort S30 placé autour de la tige S20 repousse la partie de piston S10 dans sa position initiale, et le ressort J sollicite la partie de piston S40, qui à son tour applique une force sur la partie de bride 35 du disque de pression 34, de sorte que les plateaux 17a1.. .î7an ; 18a1...18an de l'ensemble des plateaux sont bloqués les uns par rapport aux autres. REVENDICATIONS 1. Système d'entraînement pour une ou des roue(s) motrice(s) (llal et/ou lla2) d'un véhicule, remorque ou engin équivalent, lequel système d'entraînement comprend un moteur (21), qui est monté pour entraîner en rotation un pignon planétaire (22b) d'un engrenage planétaire dont ledit pignon (22b) est relié à l'arbre de sortie (22) du moteur (21), le système comprenant également des pignons satellites (26a1. . .26an), qui sont montés pour tourner entre le pignon planétaire (22b) et un pignon périphérique externe (29) en étant en prise à la fois avec la denture (22b') sur le pignon planétaire (22b) et avec la denture interne (29') sur le pignon périphérique externe (29), et dans lequel les pignons satellites (26a1. ..26an) sont reliés, chacun d'entre eux par son arbre (27al, 27a2...), avec le moyeu (19) d'une roue motrice d'un véhicule, remorque ou engin équivalent, le système comprenant également une denture distincte (31), qui est fonctionnellement reliée à la denture sur le pignon planétaire (22b), et le pignon périphérique (29) est monté en rotation, caractérisé en ce que la denture (29') sur le pignon périphérique est reliée à un arbre tubulaire distinct (30) par l'intermédiaire de la denture (31) de ce dernier, lequel arbre (30) est monté de sorte à entourer l'arbre (22) entraîné en rotation par le moteur (21), et en ce que l'arbre tubulaire (30) est monté tourillonnant, et en ce qu'il est prévu un élément (100) d'embrayage/freinage entre ledit arbre tubulaire (30) et le châssis externe (15) dudit élément d'embrayage/freinage, de sorte que, lorsque l'embrayage (100) est enclenché et lorsque le moteur (21) est en fonctionnement, l'entraînement est transmis à la roue (llal et/ou lla2), et lorsque le fonctionnement du moteur (21) a été interrompu et que l'embrayage (100) est enclenché, la roue (llal et/ou lla2) est freinée, et lorsque l'embrayage (100) n'est pas enclenché et que le moteur (21) n'est pas en fonctionnement, la roue (llal et/ou lla2) est en état de rotation libre. 2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie d'ossature (19a2) de l'ossature du moyeu (19) est montée de sorte à entourer le pignon périphérique (29) de l'engrenage planétaire, et en ce que des roulements (G1, G2) sont placés entre une partie d'ossature (19al) de l'ossature de moyeu (19) et un prolongement tubulaire (15a2') d'une partie de châssis (15a2) du châssis (15) en carter, et en ce qu'un roulement (25) de l'arbre tubulaire (30) est monté entre le prolongement tubulaire (15a2') de la partie de châssis (15a2) du châssis (15) en carter et l'arbre tubulaire (30), et en ce que l'autre roulement (24) est monté entre une bride (36) s'détendant vers l'intérieur à partir du châssis (15) et l'arbre tubulaire (30). 3. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre tubulaire (30) comprend une bride (30b) à son extrémité et une denture circonférentielle (31) ou des moyens équivalents sur sa circonférence externe, ladite denture étant fonctionnellement en prise avec la denture interne (29') sur le pignon périphérique (29). 4. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (36) qui fait saillie vers l'intérieur dans le châssis en carter (15) est montée entre les parties de châssis (15al, 15a2) et comprend une gorge annulaire (37) ou des moyens équivalents, dans laquelle le disque de pression (34) a été monté par un anneau saillant (35b) qu'il présente, un milieu sous pression étant introduit par une ouverture (38) dans la bride (36) pour agir sur la face externe (F) de l'anneau saillant (35b), de sorte que les plateaux d'embrayage (17a1...17an ; 18a1.,.18an) de l'embrayage (100) sont déplacés les uns contre les autres, lesdits plateaux d'embrayage (17al, 17a2 ... ;; 18al, 18a2 ...) étant intercalés en alternance les uns dans les autres, et de sorte que des plateaux d'embrayage (17a1,..17an) sont reliés à des gorges externes (32) ou des moyens équivalents sur l'arbre tubulaire (30) tandis que les autres plateaux (18a1...18an) sont reliés à des gorges internes (33) ou des moyens équivalents dans le châssis (15). 5. Système d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système comprend un disque -de pression (34), dont la face externe (F) de l'anneau saillant (35b) est sollicitée par un milieu sous pression, de sorte que sous l'effet de cette pression, le disque de pression (34) est déplacé (flèche L1), et les plateaux (17a1...17an ; 18a1...18an) sont bloqués les uns par rapport aux autres. 6. Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système comprend un cylindre de frein (S) sur lequel un milieu sous pression agit par un conduit (380), une tige (S20) du cylindre de frein étant montée pour libérer le disque de pression (34) des effets de la force élastique d'un ressort (J). 7. Système d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cylindre de frein (S) comprend une partie de piston (S10) et une tige (S20) reliée, qui est montée pour agir, au travers d'un orifice (g) dans l'anneau saillant (35b) du disque de pression (34), sur la partie de piston (S40) placée à l'extrémité du ressort (J), laquelle partie de piston sollicite de plus, avec la force élastique du ressort (J), le disque de pression (34) lorsque la tige (S20) du cylindre de frein (S) n'agit pas sur la partie de piston (S40) du ressort (J). 8. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (15) en carter est relié à une poutre oscillante (14) d'un boggie (10), ladite poutre (14) étant montée pour pivoter par rapport au châssis du véhicule, et en ce que le châssis en carter (15) comprend un espace (E) intérieur dans lequel le moteur (21) est placé.