Brevet FR2921302A1 — publié le 20090327

L'invention concerne un pont moteur pour un véhicule industriel, notamment pour un camion tracteur de semi-remorques. Un tel pont moteur comprend classiquement un corps d'essieu formant un carter pour le différentiel et deux bras creux s'étendant de part et d'autre dudit carter pour loger respectivement un arbre de transmission dont l'extrémité interne est engagée dans ledit différentiel. Pour permettre le montage des roues et du dispositif de freinage associé, on connaît une structure de système de montage dite � full floating � dans laquelle : une fusée est soudée sur une interface de chaque extrémité libre d'un bras ; un moyeu est monté autour de ladite fusée par l'intermédiaire d'un ensemble de roulements, les roues et le rotor du dispositif de freinage étant solidarisés audit moyeu ; le stator du dispositif de freinage est associé au corps d'essieu par l'intermédiaire d'une pièce porte stator qui est rapportée sur ledit corps. Un inconvénient de ce type structure est qu'il n'est possible de dégager le rotor qu'à la condition d'avoir déjà démonté le stator, amenant ainsi un minimum de deux opérations pour effectuer la maintenance du dispositif de freinage. En outre, ce type de pont moteur donne satisfaction pour l'utilisation de roues jumelées, mais il ne peut pas être simplement adapté pour une propulsion à roue simple. En effet, du fait du déport de la roue simple par rapport aux roues jumelées, l'interface de soudage de la fusée sur le corps se trouve décalée intérieurement par rapport à l'interface de soudage d'un pont moteur à roues jumelées. Il en résulte donc que la transformation d'un pont moteur de type � full floating � à roues jumelées en un pont moteur à roue simple nécessite la réalisation d'un corps d'essieu spécifique, ce qui n'est souhaitable ni économiquement ni relativement à l'interchangeabilité entre ces deux options. Pour résoudre ce problème, l'invention propose en particulier une structure de pont moteur à roue simple qui peut être interchangée avec une structure de pont moteur à roues jumelées sans modification du corps d'essieu. En outre, le pont moteur selon l'invention permet le placement du système de montage très à l'extérieur par rapport au corps d'essieu, ce qui permet de limiter les efforts de traction sur les vis de fixation de la roue, de limiter la taille des pièces usinées et d'améliorer le fonctionnement du dispositif de freinage. Par ailleurs, la maintenance du pont moteur selon l'invention est également simplifiée, notamment relativement au remplacement du rotor ou au remplacement du système de montage complet. A cet effet, l'invention propose un pont moteur pour un véhicule industriel, ledit pont comprenant un corps d'essieu formant un carter pour le différentiel et deux bras creux s'étendant de part et d'autre dudit carter pour loger respectivement un arbre de transmission dont l'extrémité interne est engagée dans ledit différentiel, chaque extrémité libre d'un bras étant pourvue d'un système de montage d'une roue et du dispositif de freinage associé, ledit système de montage comprenant : une tulipe dont le petit diamètre est intégré sur l'extrémité libre du bras de sorte à être disposée coaxialement audit bras ; un embout comprenant un alésage, ledit embout étant fixé de façon amovible au grand diamètre de la tulipe de sorte à être disposé coaxialement avec elle, ledit embout comprenant en outre au moins une bride radiale, ladite bride comprenant des moyens d'association du stator du dispositif de freinage ; la partie externe de l'arbre de transmission qui s'étend dans la tulipe et dans l'alésage de l'embout pour présenter une partie extrême saillante sur laquelle des moyens d'association de la roue et du rotor du dispositif de freinage sont prévus, ladite partie externe étant guidée en rotation dans l'alésage par l'intermédiaire d'un ensemble de roulements dont les bagues intérieures sont solidaires de la périphérie de l'arbre de transmission et dont les bagues extérieures sont montées dans l'alésage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une représentation partielle et en coupe longitudinale 10 montrant un côté du pont moteur selon un mode de réalisation de l'invention la figure 2 est une section agrandie d'une partie de la figure 1 montrant plus particulièrement la structure du système de montage de la roue et du dispositif de freinage associé ; 15 les figures 3 et 4 sont des vues en perspective de respectivement la tulipe et l'embout du système de montage sur le pont moteur selon la figure 1. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un mode de réalisation d'un 20 pont moteur pour véhicule industriel, notamment pour camion tracteur de semi-remorques. En particulier, le pont moteur selon l'invention permet le montage d'une seule roue 1 de chaque côté du pont, ainsi que du dispositif de freinage associé à ladite roue. 25 Le pont comprend un corps d'essieu 2 qui peut être réalisé par soudage de deux demi-coques embouties de sorte à former un carter pour le différentiel (non représenté). En outre, le corps 2 comprend deux bras creux 3 qui s'étendent de part et d'autre dudit carter pour loger respectivement un arbre de transmission 4. Ainsi, en prévoyant que l'extrémité interne de chaque arbre 4 30 soit engagée dans le différentiel, le couple moteur peut être transmis à chaque roue 1 par l'intermédiaire dudit arbre. Dans la description, les termes � extérieur � et � intérieur � sont relatifs à une disposition respectivement à proximité et à distance de l'axe de rotation de l'arbre 4, les termes � interne � et � externe � sont relatifs à une disposition respectivement à gauche et à droite sur la figure 1. Pour permettre le montage de chaque roue 1 et du dispositif de freinage associé, chaque extrémité libre d'un bras 2 est pourvue d'un système de montage. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de freinage comprend un disque et un étrier en tant que respectivement rotor 5 et stator 6, toutefois d'autres types de dispositifs de freinage peuvent être utilisés, notamment à tambour. Le système de montage comprend une tulipe 7 telle que représentée sur la figure 3 qui peut être réalisée par forgeage. La tulipe 7 présente une enveloppe creuse de révolution qui est délimitée axialement de part et d'autre par respectivement un petit diamètre 7a et un grand diamètre 7b. Plus particulièrement, l'enveloppe présente une partie interne 8 sensiblement cylindrique dont le diamètre est égal à celui de l'extrémité libre du bras 3, et une partie externe tronconique 9 portant à l'extérieur le grand diamètre 7b. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le petit diamètre 7a est intégré, notamment par soudure par friction, sur l'extrémité libre du bras 3 de sorte que la tulipe 7 soit disposée coaxialement audit bras. Par ailleurs, le grand diamètre 7b est entouré d'un flasque annulaire 10 sur lequel sont reparties angulairement des orifices 11. Le système de montage comprend également un embout 12 tel que représenté sur la figure 4, ledit embout présentant un alésage 13 dont une ouverture est entourée d'un flasque annulaire 14 permettant la fixation amovible de l'embout 12 sur le grand diamètre 7b de la tulipe 7 pour être disposé coaxialement avec elle. Dans le mode de réalisation représenté, le flasque 14 de l'embout 12 comprend des orifices 15 correspondant aux orifices 11 du flasque 10 de la tulipe 7, permettant ainsi au moyen de vis 16 un serrage axial des faces opposées desdites flasques. En outre, le centrage de l'embout 12 sur la tulipe 7 est réalisé par l'intermédiaire d'un alésage 17. L'embout 12 intègre en outre au moins une bride radiale 18 qui comprend des moyens d'association du stator 6 du dispositif de freinage. Dans le mode de réalisation représenté, deux brides 18 s'étendent transversalement au-delà du flasque 14. En outre, les brides 18 comprennent des trous 19 de fixation au moyen de vis d'un porte étrier 21 sur lequel est fixé l'étrier de frein, l'actuateur 22 dudit étrier étant intégré le long du bras 3. Le système de montage comprend également la partie externe de l'arbre de transmission 4 qui s'étend dans la tulipe 7 et dans l'alésage 13 de l'embout 12 pour présenter une partie extrême saillante. Le montage de la roue 1 sur l'arbre de transmission 4 est de type � full floating inverted �, c'est-à-dire que la roue 1 est montée sur la partie extrême de l'arbre 4 qui est guidé directement en rotation. Pour ce faire, la partie extrême saillante présente des moyens d'association de la roue 1 et du rotor 5 du dispositif de freinage, lesdits moyens étant sous la forme d'orifice recevant les vis de fixation 23 de la roue 1. Par ailleurs, le guidage de la roue 1 sur la partie extrême de l'arbre 4 est réalisé par coopération de portées 24, 25 respectivement prévues sur ladite roue et sur ladite partie extrême. Dans le mode de réalisation représenté, les vis 23 permettent le serrage en chape du rotor 5 entre la roue 1 et la partie extrême de l'arbre de transmission 4. Plus précisément, le rotor 5 présente un disque de frottement 26 qui est disposé dans l'étrier et, à la base dudit disque, une portée annulaire axiale 27 de guidage sur la partie extrême de l'arbre 4. En outre, cette portée 27 est prolongée par un rebord annulaire 28 qui est serré entre deux portées radiales 29, 30, respectivement de l'arbre 4 et de la roue 1. Par ailleurs, la partie extrême de l'arbre de transmission 4 est guidée en 5 rotation dans l'alésage 13 par l'intermédiaire d'un ensemble de roulements dont les bagues intérieures sont solidaires de la périphérie dudit arbre et dont les bagues extérieures sont montées dans ledit alésage. Dans le mode de réalisation représenté, la périphérie de la partie externe de 10 l'arbre 4 comprend deux portées annulaires, respectivement une portée interne 4a et une portée externe 4b, sur chacune desquelles la bague intérieure d'un roulement à rouleaux coniques 31, 32 est montée. L'ensemble comprend ainsi deux roulements 31, 32 qui sont espacés axialement dans un montage en O, les diamètres du roulement interne 31 étant inférieurs aux diamètres 15 correspondants du roulement externe 32. En outre, les roulements 31, 32 sont serrés sur l'arbre 4 par l'intermédiaire d'un écrou à encoches 33 qui est vissé sur ledit arbre. Le roulement externe 32 est disposé sensiblement dans le plan transversal 20 contenant le disque de friction, ledit disque entourant l'embout 12 du coté externe du flasque 14 dudit embout, le roulement interne 31 étant disposé sensiblement dans le plan transversal contenant ledit flasque. Ainsi, les roulements 31, 32 sont sensiblement centrés par rapport à la charge portée, bien qu'une faible valeur de déport soit admissible au prix d'une réduction de la 25 durée de vie des roulements. Par ailleurs, la lubrification des roulements 31, 32 est assurée par le lubrifiant du pont, et un joint à lèvres 34 disposé extérieurement par rapport au roulement externe 32 est prévu sur l'arbre 4 pour assurer l'étanchéité du pont vis-à-vis de 30 l'extérieur. Dans le mode de réalisation décrit, l'embout 12 intègre les fonctions de liaison du dispositif de freinage et de la roue 1, ledit embout étant prévu détachable du corps d'essieu 2 de sorte à faciliter la maintenance dudit dispositif de freinage ou du système de montage complet. En effet, le démontage de l'embout 12 permet d'emporter en une seule opération l'ensemble roue 1, dispositif de freinage et arbre de transmission 4. En outre, le caractère amovible de l'embout 12 permet le montage et le serrage axial des roulements 31, 32 sur l'arbre de transmission 4. Par ailleurs, dans la structure de pont moteur proposée, le remplacement de l'ensemble tulipe 7 embout 12 par une fusée selon la structure � full floating � à roues jumelées est possible sans modifier le corps d'essieu 2, notamment au niveau de la côte de l'interface de soudage entre l'extrémité du bras 3 et la tulipe 7 ou la fusée. Dans le cas du passage d'une structure de référence à roues jumelées vers une structure à roue simple, l'invention permet également de décaler très significativement le stator 6 du côté extérieur et donc d'utiliser l'ensemble tulipe 7 ù embout 12 sans modifier le corps d'essieu 2 de la structure de référence. En outre, l'interface entre l'embout 12 et le bras 3 portant la tulipe 7 est décalée du côté extérieur, ce qui limite le déport entre cette interface et l'axe de charge de l'ensemble tournant de sorte à limiter les efforts de traction sur les vis de fixation 23 des roues 1. Par ailleurs, le pont moteur selon l'invention présente des avantages économiques, notarment relativement à la limitation de la taille des embouts 12 usinés, ce qui procure également un gain de poids substantiel par rapport au pont moteur selon l'art antérieur En outre, le matériau formant l'embout 12 peut être choisi en fonction des contraintes relatives à la reprise des efforts de freinage du stator 6 qu'il porte, et donc indépendamment de la soudabilité de ce matériau sur le corps d'essieu 2. En particulier, le corps 2 et la tulipe 7 peuvent être réalisés en acier, et l'embout 12 en aluminium. REVENDICATIONS 1. Pont moteur pour un véhicule industriel, ledit pont comprenant un corps d'essieu (2) formant un carter pour le différentiel et deux bras creux (3) s'étendant de part et d'autre dudit carter pour loger respectivement un arbre de transmission (4) dont l'extrémité interne est engagée dans ledit différentiel, chaque extrémité libre d'un bras (3) étant pourvue d'un système de montage d'une roue (1) et du dispositif de freinage associé, ledit pont étant caractérisé en ce que ledit système de montage comprend : une tulipe (7) dont le petit diamètre (7a) est intégré sur l'extrémité libre du bras (4) de sorte à être disposée coaxialement audit bras ; - un embout (12) comprenant un alésage (13), ledit embout étant fixé de façon amovible au grand diamètre (7b) de la tulipe (7) de sorte à être disposé coaxialement avec elle, ledit embout comprenant en outre au moins une bride radiale (18), ladite bride comprenant des moyens d'association du stator (6) du dispositif de freinage ; la partie externe de l'arbre de transmission (4) qui s'étend dans la tulipe (7) et dans l'alésage (13) de l'embout (12) pour présenter une partie extrême saillante sur laquelle des moyens d'association de la roue (1) et du rotor (5) du dispositif de freinage sont prévus, ladite partie externe étant guidée en rotation dans l'alésage (13) par l'intermédiaire d'un ensemble de roulements (31, 32) dont les bagues intérieures sont solidaires de la périphérie de l'arbre de transmission (4) et dont les bagues extérieures sont montées dans l'alésage (13). 2. Pont moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble comprend deux roulements à rouleaux coniques (31, 32) respectivement interne et externe, lesdits roulements étant espacés axialement dans un montage en O. 3. Pont moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les diamètres du roulement interne (31) sont inférieurs aux diamètres correspondant du roulement externe (32). 4. Pont moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fixation de l'embout (12) sur la tulipe (7) est réalisée par serrage axial de flasques (14, 10) prévus respectivement autour de l'alésage (13) et autour du grand diamètre (7b) de ladite tulipe. 5. Pont moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bride de fixation (18) du stator (6) s'étend transversalement au-delà du flasque (14) de l'embout (12). 6. Pont moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé 15 en ce que le rotor (5) est serré en chape entre la roue (1) et la partie extrême de l'arbre de transmission (4). 7. Pont moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rotor (5) comprend une portée axiale (27) de guidage sur la partie 20 extrême de l'arbre (4). 8. Pont moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le guidage de la roue (1) sur la partie extrême de l'arbre (4) est réalisé par coopération de portées (24, 25) respectivement prévues sur ladite 25 roue et sur ladite partie extrême.