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"DISPOSITIF DE COMMANDE DES ESSIEUX MOTEURS DES VEHICULES
A MOTEURS ELECTRIQUES"
Il existe différents systèmes qui permettent de transmettre l'effort moteur à l'essieu moteur des véhicules à moteurs électriques.
Par véhicules à moteurs électriques, on entend les locomotives, motrices, automotrices Diesel-électriques, voitures de tramways, électrobus, tracteurs, camions ou autres locomotrices dans lesquels la propulsion est assurée par des moteurs électriques.
Entre autres systèmes de transmission, on connaît le dis- positif suivant, représenté sur la fig. i des dessins schématiques ci-annexés, laquelle figure est une vue en plan partie en coupe.
Les roues 1 sont reliées par l'essieu 2 qui porte une roue dentée 3. Le moteur 4 est fixé soit au cadre du bogie, soit au châssis (à défaut de bogie) du véhicule. L'arbre 5 du moteur 4 est creux et tourne dans les paliers G solidaires du moteur. L'effort moteur de cet arbre creux est transmis par l'intermédiaire d'un joint à la cardan 7, à un arbre intérieur 8
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de longueur relativement grande. L'arbre 8 présente les carac- téristiques d'un arbre dit "de torsion", c'est-à-dire capable sous l'action d'un couple de se tordre élastiquement d'un certain angle comme un ressort, il communique son couple au pignon 9 au moyen d'un joint à la cardan 10; cet arbre n'est pas soumis à la flexion. Le pignon 9 commande l'essieu 2 par l'intermédiaire de la roue dentée 3.
Des paliers 3''.montés sur l'essieu 2 reçoivent le carter d'engrenages 2'; le pignon 9 est solidaire du carter 2' au moyen de paliers 9'.
Ce système qui présente de nombreux avantages a cependant des inconvénients :
D'une part, la présence des cardans empêche l'utilisation de tout l'espace disponible entre les roues pour l'installation du moteur, par conséquent la puissance de ce moteur est réduite par rapport à celle d'un moteur disposé suivant le procédé habituel c'est-à-dire avec pignon calé en bout d'arbre du moteur, ce pignon attaquant une roue d'engrenage solidaire de l'essieu.
Dtautre part, certains organes tels que les cardans exigent un entretien délicat et soigné.
Le nouveau dispositif permet d'éliminer ces inconvénients.
La fig.2 des dessina montre, à titre (l'exemple, un mode de réalisation de la présente invention.
11 désigne les roues, 12 est l'essieu, 13 la roue dentée, 14 le pignon, 15 le moteur, éléments semblables à ceux visés précédemment en regard de la fig. i.
Le moteur 15 est fixé,par exemple,en trois points soit au cadre du bogie, soit au châssis du véhicule. Ltarbre 16 du moteur est creux et tourne dans les paliers 17 solidaires du moteur.
L'effort moteur de l'arbre creux 16 est transmis au pignon 14 par l'intermédiaire d'un arbre intérieur 19 de grande longueur, fixé par une extrémité rigidement à l'arbre creux 16, et par l'autre extrémité au pignon 14 au moyen de cannelures permettant un certain coulissement axial du pignon 14 par rapport au moteur 15.
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Le carter d'engrenages 12' peut osciller autour'de l'essieu 12 au moyen de paliers 22 montés sur cet essieu; le pignon 14 est solidaire du carter 12' au moyen de paliers 23. @
Ce carter est suspendu en un point situé au-dessus du pignon 14, soit au moteur 15, soit à l'organe : bogie ou châssis, sur lequel le moteur est fixé,
Le dispositif de suspension de longueur invariable est articulé, par exemple au moyen de rotules, en vue de permettre certains déplacements axiaux ou obliques du carter 12' par rapport au moteur 15.
On voit tout de suite, qu'une telle suspension du carter permet de limiter l'excentricité entre l'axe du pignon 14 et l'axe du moteur 15 à une très faible valeur qui ne dépend plus que des irrégularités d'exécution et de montage, des déformations élastiques des organes de liaison et de la variation de longueur de la projection sur un plan horizontal de la distance comprise entre l'axe du pignon 14 et l'axe de la roue 13, variation de longueur résultant du déplacement vertical de l'essieu 12 par rapport au moteur 15.
L'arbre intérieur 19 est conditionné pour absorber par flexion, cette légère excentricité, ainsi que les obliquités que le pignon 14 est susceptible de prendre par rapport au moteur 15.
Dans ce nouveau dispositif l'arbre flexible 19 joue donc le même rôle qu'un système à deux cardans.
On conçoit qu'en adoptant ce nouveau dispositif, les inconvénients signalés plus haut sont évités.
En effet, en supprimant les joints de cardan, on augmente notablement la place disponible pour le moteur. Il en résulte un accroissement important de la puissance maximum possible du moteur.
En outre, le dispositif présente une grande simplicité et ne nécessite aucun entretien.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention,
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on peut, par exemple, paur faciliter le démontage, prévoir l'application de l'invention telle que représentée fig. 3 des dessins, dans laquelle les mêmes chiffres de référence indiquent les mêmes éléments que ceux visés précédemment en regard de la fig. 2. La liaison du piguon 14 avec l'arbre 19 s'effectue au moyen d'un accouplement 20 à flanges ou à plateaux, l'extrémité de l'arbre intérieur 19 opposée à cet accouplement est cannelée et s'engage dans des cammelures aménagées dans le moyeu approprié d'un accouplement 18. Le déplacement axial du pignon 14 par rapport au moteur 15 est obtenu au moyen des cannelures du pignon 14 ou des cannelures de l'@@couplement 18.
De même, on peut imaginer un dispositif analogue à, celui de la fig. 3 dans lequel 1-=, position de l'arbre 19 serait inversée, la ±lange de l'accouplement 20, côté moteur, étant pourvue d'un moyeu cannelé recevant l'extrémité cannelée de l'arbre intérieur 19, l'autre extrémité de cet arbre étant rigidement fixée à l'arbre creux 16.
On peut encore améliorer le dispositif en remplacant l'accouplement rigide 20 des dispositions ci-dessus par un accouplement élastique; à titre d'exemple de réalisation d'un tel accouplement, on peut citer l'accotement élastique décrit dans le brevet déposé le 22 juillet 1936 pour "Accouplement élastique". Cet accouplement peut être plus ou moins perfectionné ; l'accouplement qu'on dénommera type I est susceptible d'absorber par déformation élastique un déplacement axial du pignon 14 par rapport au moteur 15; dans ce cas les cannelures ne sant plus nécessaires pour assurer ce déplacement axial, elles peuvent cependant subsister pour des commodités de démontage.
L'accouplement élastique peut en outre permettre des déplacements angulaires, on l'appellera type II. L'arbre 19 peut, dans ce cas, se déplacer angulairement par rapport au pignon 14, sans introduire des couples de réaction exagérés, la réduction de ces couples ayant pour effet de diminuer la fatigue de flexion de l'arbre 19.
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A titre d'exemple, la fig. 4 du dessin ci-joint montre une de ces dispositions , dans cette figure les mêmes chiffres de référence correspondent aux mêmes organes que ceux visés pré- cédemment en regard des fige 2 et 3; l'arbre flexible 19 est fixé à une extrémité au moyen d'une flange d'accouplement rigide ou semi-rigide 18' et à l'autre extrémité, il est muni d'un accouplement élastique 21 du type I ou II; en vue de permettre le démontage de l'arbre flexible 19 le moyeu de cet accouple- ment porte des cannelures dans lesquelles s'engage l'extrémité cannelée de cet arbre.
Autre perfectionnement du système, l'arbre intérieur par sa conformation joue en. même temps le rôle d'arbre de "torsion".
On peut aussi réaliser un accouplement élastique, dénom- mé type III, répondant aux conditions exposées ci-dessus pour les accouplements des types I et II et en outre capable d'assu- rer élastiquement la transmission d'un couple de torsion,
Il est naturellement loisible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser des variantes, qui se comporteront sensiblement de la même façon, par exemple, on peut inverser la position des divers accouplements et placer l'accouplement élas- tique du type I, II ou III du côté opposé au pignon 14, la liai- son de l'arbre 19 avec ce' pignon 14 étant réalisée soit directe- ment, soit par l'intermédiaire d'un accouplement à flanges rigide ou semi-rigide.
Cette solution est cependant moins bonne en ce qui con- cerne la fatigue de l'arbre 19,elle peut néanmoins se justifier par certaines nécessités d'encombrement.
Enfin on peut imaginer un dispositif dans lequel les deux extrémités de l'arbre intérieur sont munies d'un accouplement élastique du type I, II ou III, dans ce cas, en vue de permettre le démontage, au moins un des moyeux de l'accouplement comporte des cannelures.
Dans cette dernière varia nte, la fatigue de flexion de l'arbre 19 est notablement diminuée; en effet, en cas d'excentri- @
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cité entre l'arbre creux 16 et l'arbre 19 ou de déplacements angulaires des axes, les couples de flexion appliqués à l'arbre 19 se réduisent aux couples de réaction des accouplements élastiques.
Il est évident qu'on peut aussi remplacer l'un quelconqu3 de ces accouplements élastiques par un dispositif genre cardan permettant un déplacement axial, dans ce cas, seules les excentricités de l'axe du pignon par rapport à l'arbre creux sont absorbées par la flexion de l'arbre 19.
Il va de soi que l'application de cette invention n'est pas limitée aux seules dispositions montrées sur les fig. 2, 3 et 4, qui n'ont été données qu'à titre d'exemple; on peut, en effet, appliquer l'invention à un dispositif comportant un réducteur à
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