Brevet FR2859951A1 — publié le 20050325

Domaine de l'invention La présente invention concerne un groupe d'entraînement pour un chariot transporteur notamment chariot élévateur conduit avec son timon, muni d'une roue motrice montée à rotation autour d'un axe horizontal de rotation, cette roue étant portée par un bras de support qui peut pivoter autour d'un axe de pivotement vertical par l'intermédiaire d'un palier de pivotement installé au-dessus de la roue motrice et d'un moteur électrique dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe de rotation de la roue motrice. io Etat de la technique Selon le document EP 0 400 275 B1 on connaît un groupe d'entraînement du type défini ci-dessus pour un équipement de stockage en foi pue de chariot transporteur à savoir un chariot élévateur à conducteur accompagnant. Dans ce groupe d'entraînement de l'état de la technique, le moteur électrique se trouve au-dessus du palier de pivotement en coopérant avec la roue motrice par l'intermédiaire d'une transmission à courroie et d'un étage à pignons droits. Le groupe d'entraînement est de ce fait relativement encombrant notamment dans la direction verticale. Le document DE 100 62 315 Al décrit un groupe d'entraînement dont le moteur électrique se trouve dans le moyeu (en-traînement par le moyeu de la roue) et présente ainsi un axe de rotation coaxial à l'axe de rotation de la roue motrice. Cette construction permet certes d'économiser de la place dans la direction verticale mais l'encapsulage très poussé du moteur électrique peut créer des difficultés de surchauffe. En outre, du fait de la faible place disponible dans le moyeu de roue, il faut démultiplier la vitesse de rotation du moteur électrique par une transmission planétaire à plusieurs étages ce qui se traduit par des moyens et frais de fabrication et de montage importants. En outre, un tel groupe d'entraînement se trouvant près de la voie de circulation et ayant des composants qui débordent latéralement du moyeu de roue, risque en cas de pneu usé, d'entrer en collision avec des obstacles qui peuvent se trouver sur la voie de circulation. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un groupe d'entraînement du type défini ci-dessus qui soit optimisé du point de vue de la compacité et de sa simplicité de fabrication. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un groupe d'entraînement du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le moteur électrique est décalé latéralement par rapport à la roue motrice et l'axe de rotation du moteur électrique est situé verticalement entre le palier de pivotement et l'axe de rotation de la roue motrice. Le montage du moteur électrique dans une zone latérale à côté de la roue motrice et au-dessus de son axe de rotation mais en dessous du palier de pivotement permet d'atteindre des dimensions extrêmement compactes. En même temps, le moteur électrique est relati- vement éloigné de la voie de circulation. Dans le cas du groupe d'entraînement dont le moteur électrique est installé dans le moyeu de roue, le risque de collision avec les obstacles laissés sur la voie de circulation en particulier lorsque la roue motrice est usée et que son dia-mètre de roue est réduit, est considérablement réduit dans le cas du groupe d'entraînement selon l'invention. Le groupe d'entraînement selon l'invention se compose d'un nombre réduit de pièces faciles à fabriquer et à monter. En outre, grâce au montage selon l'invention, le moteur électrique peut échanger librement la chaleur dégagée avec l'air am- biant. Le démontage du moteur électrique du groupe d'entraînement pour les travaux de contrôle ou de remplacement est simplifié grâce à sa bonne accessibilité. Selon un autre développement important de l'invention, le moteur électrique est en forme de disque, sa longueur étant inférieure à son diamètre si bien que lorsqu'on bascule la roue motrice autour de l'axe de pivotement, on a avantageusement un cercle enveloppe beau-coup plus petit qu'avec un moteur électrique classique comme par exemple le groupe d'entraînement du type défini ci-dessus connu selon l'état de la technique. Comme moteur électrique on peut utiliser un moteur à rotor en forme de disque dont le champ magnétique ou électromagnétique est aligné axialement. Selon un développement préférentiel de l'invention, le moteur électrique est un moteur à champ radial et rotor intérieur, en particulier un moteur asynchrone à courant tournant. De tels moteurs (moteurs asynchrones à courant tournant) sont faciles à fabriquer par rapport au moteur à rotor en forme de disque ayant des aimants fixés sur le rotor (bobinage à la machine) et constituent des moyens d'entraînement confirmés. La construction en forme de disque aboutit à un diamètre de rotor relativement important qui crée un couple élevé. Du point de vue de la simplicité de fabrication du groupe d'entraînement, un développement de l'invention prévoit que le côté du bras de support tourné vers la roue motrice comporte un manchon de palier recevant à rotation l'axe de roue dont une extrémité est munie d'une bride de roue pour fixer la roue motrice. Le manchon de palier est de préférence formé sur le bras de support. Dans ce contexte, il est également avantageux que la bride de palier fasse une seule pièce avec l'axe de roue. Dans la mesure où le moteur électrique et la roue motrice sont reliés par une transmission, on peut utiliser un moteur électrique de taille plus réduite avec une vitesse de rotation élevée. Pour la simplicité du montage de la transmission, il est avantageux que la roue dentée du côté extérieur de la transmission soit fixée sur l'axe de roue. On utilise ainsi doublement, ou de manière combinée, le palier de roue comme palier de transmission. L'extrémité de l'axe d'entraînement du moteur électrique voisine de la transmission est de préférence formée comme pignon d'entrée de la transmission. Mais il est également possible de fixer le pignon de manière amovible sur l'axe de transmission du moteur électrique. Dans chaque cas, il n'est pas nécessaire d'avoir un stockage particulier du pignon indiqué dans le préambule car celui-ci s'appuie indirectement sur l'axe du moteur électrique. Une réalisation de la transmission avec seulement un 35 étage suppose que le moteur électrique fournisse un couple moteur suf- fisamment important. Pour des applications avec un couple d'entraînement relativement faible pour le moteur électrique, la transmission est de préférence réalisée à deux étages. Cela permet de réaliser ainsi une plage de démultiplication étendue. Dans le cas d'une réalisation à deux étages de la transmission, les deux étages peuvent être formées par des étages à pignons droits. Selon une variante avantageuse, la transmission à deux étages comporte un étage à pignons droits et un étage à pignons pla- nétaires. Dans la mesure où le premier étage de la transmission est une transmission planétaire, du fait des contraintes naturellement faibles du premier étage, on a des avantages du point de vue de la réduction des dimensions et ainsi d'une réduction des coûts de fabrica- tion par comparaison au nombre de pièces relativement important d'un étage à pignons planétaires par rapport à un étage à pignons droits (plusieurs roues satellites, leur montage, etc.). Mais il est également possible de réaliser également le second étage de transmission comme transmission planétaire. Pour avoir une construction compacte (cercle enveloppe), il est avantageux que la transmission se trouve au moins en partie à l'intérieur des dimensions de la roue motrice. Cela s'applique à la fois à une réalisation avec une transmission à un étage ou celle avec deux étages. Dans ce dernier cas, il est possible de loger un étage ou les deux étages de la transmission à l'intérieur des dimensions de la roue motrice. Dans la mesure où le moteur électrique coopère avec un frein, notamment un frein accumulateur à ressort, le groupe d'entraînement selon l'invention permet de freiner l'équipement de stockage qui l'équipe et de l'arrêter. Dans ce développement de l'invention, on a des avantages d'encombrement si le frein est intégré au moins en partie dans le moteur électrique. On a une construction particulièrement simple et néan-35 moins efficace du palier de pivotement du groupe d'entraînement selon l'invention si le palier de pivotement comporte deux entretoises écartées verticalement et réalisées à l'extrémité supérieure du bras de support, entretoises traversées par un tourillon de pivotement vertical relié aux entretoises et monté pivotant par l'intermédiaire d'un palier à roulement sur un bras passant entre les deux entretoises. Il est en outre avantageux que la transmission soit logée dans un boîtier formé de deux moitiés dont l'une est réalisée sur le moteur électrique et l'autre sur le bras de support, un plan vertical séparant les deux moitiés de boîtier. Selon un autre développement de l'invention, le bras de support est en fonte de fer ou fonte sous pression et le moteur électrique comporte un boîtier en une matière à conductivité thermique élevée en particulier de l'aluminium ou un alliage d'aluminium fixé de manière amovible au bras de support. Les principaux efforts intérieurs et exté- rieurs sont alors reçus par le bras de support, chargé. Mais le moteur électrique peut être réalisé en une matière moins résistante mais assurant une bonne évacuation de la chaleur et qui, de plus, soit facile à usiner. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe d'un groupe d'entraînement selon l'invention équipé d'une transmission à pignons droits à un étage, - la figure 2 est une coupe d'une variante du groupe d'entraînement avec une transmission à pignons droits à deux étages et un frein intégré au moteur électrique, et - la figure 3 est une coupe d'une seconde variante du groupe d'entraînement avec une transmission à deux étages, pignons droits, 30 et étage planétaire. Description de modes de réalisation Le groupe d'entraînement suivant l'invention est destiné à un équipement utilisé en technique de stockage, en particulier un chariot élévateur conduit avec un timon et il dispose d'une roue mo- trice 1 fixée à une brique de roue 2a portée par un axe de roue 2. L'axe de roue 2 est monté par un palier de roue 3 formé dans le présent exemple de réalisation par deux paliers à rouleau conique selon un montage en grand O, autour d'un axe de rotation R horizontal dans un manchon de palier 4. Le manchon de palier 4 est formé sur un bras de support 5 lui-même monté pivotant autour d'un axe de pivotement S vertical par l'intermédiaire d'un palier de pivotement 6. L'axe de pivotement S traverse la roue motrice 1 au milieu de la surface de roulement. Le palier de pivotement 6 comporte deux entretoises 6a, 6b écartées verticalement l'une de l'autre et formées sur le bras de support 5; ces deux entretoises sont traversées par un tourillon de pivote-ment 6c relié aux entretoises 6a, 6b. Le tourillon de pivotement 6c est monté pivotant par un montage à palier de roulement 6d sur un bras 7 situé verticalement entre les deux entretoises 6a, 6b. Le bras 7 est relié au châssis de l'équipement de stockage déjà évoqué alors que le tou- rillon de pivotement 6b est par exemple couplé à un timon. Le bras de support 5 porte en outre un moteur électrique 8 et une transmission 9 en aval ici du côté du bras de support 5 non tourné vers la roue motrice 1. On peut toutefois envisager également une construction selon laquelle le bras de support 5 a une forme de grand U renversé avec une branche respective de la forme de grand U venant sur le côté de la roue motrice. Dans ce cas, la traverse aurait exclusivement une fonction de support de charge (charge de roue) alors que l'autre branche portera le moteur électrique 8 et la transmission 9. Cette dernière branche recevra alors uniquement le poids et le couple de réaction de l'entraînement. Il est important dans les deux cas que le moteur électrique 8 soit monté de manière décalée par rapport à la roue motrice 1 au voisinage de celle-ci. Le moteur électrique 8 est un moteur en forme de disque, la longueur du moteur étant plus courte que son diamètre. Dans le pré- sent exemple de réalisation représenté (figure 1), il s'agit d'un moteur à champ radial et rotor intérieur, en forme de moteur asynchrone à courant tournant et des aimants permanents P fixés sur le rotor L. L'axe de rotation D du moteur électrique 8 est aligné horizontalement, parai- lèlement à l'axe de rotation R de la roue motrice 1 et distant de celui- ci. L'axe de rotation D est positionné verticalement dans l'intervalle entre le palier de pivotement 6 et l'axe de rotation R de la roue motrice 1. Dans la mesure où le boîtier du moteur électrique 8 dé-passe vers le haut contrairement à ce qui est représenté, un peu en li- mite supérieure E 1 du palier de pivotement 6, la zone au-dessus reste libre pour recevoir d'autres composants du chariot transporteur équipé du groupe d'entraînement selon l'invention. Le boîtier du moteur électrique 8 peut descendre au-delà de l'axe de rotation R comme le montre par exemple la figure 1. Contrairement au présent exemple, il est également possible que le moteur électrique 8 soit décalé vers l'avant par rapport au plan de coupe représenté (plan du dessin) ou vers l'arrière par rapport à celui-ci, dans la mesure où cela est intéressant pour des raisons d'encombrement. Le côté du moteur électrique 8, à l'opposé de celui de la transmission 9, dans l'arbre 10, est équipé d'un frein 12, par exemple d'un frein à ressort accumulateur, et déverrouillage électromagnétique. La transmission 9 de l'exemple de réalisation de la figure 1 se compose d'une transmission à pignons droits à un étage. L'arbre 10 du moteur électrique 8 porte un pignon d'entrée l0a pour la transmission 9. Ce pignon engrène avec un pignon denté 11 de sortie fixé de manière amovible sur l'axe de la roue. Cette construction ne nécessite pas de palier propre pour la transmission. Le montage de l'axe 10 du moteur électrique 8 et le palier de roue 3 sont ainsi utilisés en commun. Grâce à la fixation de la roue dentée 11 sur l'axe de roue 2, on bloque ou on précontraint le palier de roue 3. Dans les variantes de l'exemple de réalisation présentées aux figures 1 et 2, la transmission 9 est logée dans un boîtier de transmission formé de deux moitiés G1, G2 séparées par un plan vertical T entre ces deux moitiés G1, G2. Une moitié de boîtier G1 est formée sur le moteur électrique 8 et l'autre moitié de boîtier G2 sur le bras de support 5. Le bras de support 5 peut être par exemple en fonte de fer ou en fonte sous pression. Le moteur électrique 8 comporte de préfé- rence un boîtier en une matière ayant une conductivité thermique élevée telle que de l'aluminium ou un alliage d'aluminium. Dans la variante du groupe d'entraînement représentée à la figure 2, la transmission 9 est à deux étages et comporte deux étages de pignons droits. Il est dans ce cas prévu un axe intermédiaire 13 portant un pignon 14 engrenant avec le pignon l0a ainsi qu'un pignon 15 engrenant avec le pignon 11. Le pignon 10a et le pignon 14 forment le premier étage de transmission (étage à pignons droits) de la transmission 9; le second étage (également formé par un étage à pignons droits) se compose du pignon 15 et du pignon 11. Le second étage de transmission peut être logé comme le montre la figure 2 à l'intérieur des dimensions de la roue motrice 1. Dans la présente variante (figure 2) de l'exemple de réali- sation, le moteur électrique 8 est rapproché verticalement de l'axe de rotation R de la roue motrice 1, par comparaison avec l'exemple de réalisation de la figure 1. Le boîtier du moteur électrique 8 ne dépasse pas vers le haut le plan limite inférieur E2 du bras 7, ce qui permet d'avoir une plage de pivotement maximal pour le groupe d'entraînement. Le plan 12 qui n'est que représenté de manière schématique à la figure 1 est maintenant intégré dans le moteur électrique 8 et est représenté de manière détaillée. Axialement et radialement à l'intérieur du rotor L du moteur asynchrone à courant tournant formant le moteur électrique 8, on a un enroulement 16, un stator de frein 17 contre lequel viennent des ressorts 18, ainsi qu'un rotor de frein 19 couplé de manière désynchronisée avec le rotor L; ce rotor de frein peut être mis en prise avec le stator de frein 17. La variante de réalisation de la figure 3 correspond à une transmission à deux étages 9 entre le moteur électrique 8 et la roue motrice 1; le premier étage de la transmission est une transmission à pignons droits comprenant le pignon l0a et le pignon 14; le second étage de la transmission est une transmission planétaire. La roue dentée 15 reliée de manière désynchronisée avec le pignon denté 14 sert dans ce cas de roue solaire à la transmission planétaire et est en prise avec plusieurs roues satellites 20 montées sur des tourillons 20a d'une entretoise 21 en roulant dans une roue creuse 22 solidaire du boîtier. La sortie du second étage de transmission se fait par l'entretoise 21 de la transmission planétaire couplée à cet effet de manière désynchronisée à l'axe de roue 2. Les deux étages de transmission (étage à pignons droits et étage à pignons planétaires) se trouvent, de manière peu encombrante, logés à l'intérieur des dimensions axiales et radiales de la roue motrice 1. Il est également possible d'inverser le montage c'est-à-dire de réaliser le premier étage de transmission comme transmission planétaire et le second étage de la transmission comme transmission à pignons droits. Dans ce cas, la transmission planétaire peut être relativement étroite et ainsi être intégrée dans le moteur électrique 8. Dans la variante de la figure 3, seul l'enroulement 16 et les ressorts 18 du frein 12 sont intégrés dans le moteur électrique 8 à savoir dans son flasque extérieur. Ainsi le frein 12 n'est que partielle-ment intégré dans le moteur électrique 8. Pour le boîtier de la transmission 9 et du moteur électrique 8, on utilise une construction dans laquelle le bras de support 5 conserve les deux fonctions grâce à une forme appropriée. Il suffit alors de prévoir un couvercle 23 servant de flasque extérieure pour le moteur électrique 8 et un couvercle 24 utilisé à la place du manchon de palier formé sur le bras de support 20 et portant l'axe de roue 2 et assurant l'étanchéité entre la transmission 9 et la roue motrice 1. 2859951 io REVENDICATIONS 1 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur notamment chariot élévateur conduit avec son timon, muni d'une roue motrice montée à rotation autour d'un axe horizontal de rotation, cette roue étant portée par un bras de support qui peut pivoter autour d'un axe de pivotement vertical par l'intermédiaire d'un palier de pivotement installé au-dessus de la roue motrice et d'un moteur électrique dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe de rotation de la roue motrice, caractérisé en ce que le moteur électrique (8) est décalé latéralement par rapport à la roue motrice (1) et l'axe de rotation (D) du moteur électrique (8) est situé verticalement entre le palier de pivotement (6) et l'axe de rotation (R) de la roue motrice (1). 2 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (8) est en forme de disque. 3 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur électrique (8) est un moteur à champ radial et rotor intérieur notamment un moteur asynchrone à courant tournant. 4 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras de support (5) porte sur son côté tourné vers la roue motrice (1), un manchon de palier (4) recevant à rotation l'axe de roue (2) relié par une extrémité à une bride de roue (2a) réalisée pour être fixée à la roue motrice (1). 5 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bride de roue (2a) fait corps avec l'axe de roue (2). 6 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé par une transmission (9) entre le moteur électrique (8) et la roue motrice (1). 7 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon les revendications 4 ou 5 et 6, caractérisé par une roue dentée (11) de la transmission, du côté de la sortie, fixée sur l'axe de roue (2). 8 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'extrémité de l'axe (10) du moteur électrique (8) du côté voisin de la transmission (9) est formée comme pignon (l0a) du côté d'entrée de la transmission (9). 9) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la transmission (9) est à deux étages. 10 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 9 caractérisé en ce que la transmission (9) comporte deux étages de pignons droits. 11 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la transmission (9) comporte un étage à pignons droits et un étage à 35 pignons planétaires. 12 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la transmission (9) est montée en moins en partie à l'intérieur des di-5 mensions de la roue motrice (1). 13 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (8) coopère avec un frein (12), notamment un frein à accumulateur à ressorts. 14 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le frein (12) est intégré au moins en partie dans le moteur électrique (8). 15 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier de pivotement (6) comporte deux entretoises (6a, 6b) écartées verticalement l'une de l'autre et formées sur le bras de support (5), ces deux entretoises sont traversées par un tourillon de pivotement (6c) vertical relié aux entretoises (6a, 6b) et fixées de manière pivotante par l'intermédiaire d'un montage à palier de roulement sur un bras (7) pré-vu entre les entretoises (6a, 6b). 16 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce que la transmission (9) est montée dans un boîtier de transmission formé de deux moitiés de boîtier (G1, G2), dont une moitié (G1) est formée sur le moteur électrique (8) et l'autre moitié de boîtier (G2) sur le bras de support (5), un plan de séparation vertical (T) séparant les deux moitiés de boîtier. 17 ) Groupe d'entraînement pour un chariot transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras de support (5) est en fonte de fer ou en fonte sous pression et le moteur électrique (8) comporte un boîtier en une matière ayant une conductivité thermique élevée, notamment de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, ce boîtier étant fixé de manière amovible au bras de support (5).