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" Dispositif de transmission compensé pour véhicules à moteur tels qu'automotrices et locomotives électriques
Dans les dispositifs actuels de transmission de force pour véhicules à moteur, notamment pour automotrices et locomotives, le déplacement qui se produit entre les ronn et le moteur de propulsion, provenant de la suspension élastique de l'essieu, est absorbé par le déplacement re- latif de plusieurs pièces* Pour la propulsion par essieu unique des véhicules électriques roulant sur voies ferrées, il existe, .il est vrai, un mode de réalisation selon le- quel le déplacement élastique de l'essieu, par rapport aux organes solidaires du châssis, est absorbé par la déforma-
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tion des ressorts sans déplacement relatif- Dans ce mode de réalisation,
plusieurs ressorts hélicoïdaux sont mon- tés tangentiellement dans le pourtour des roues motrices, l'une des extrémités du ressort étant reliée à la roue motrice,tandis que l'autre est solidaire de bras montés sur un arbre creux lui-même monté à rotation dans le châssis* 11 en résulte cet inconvénient qu'on est obligé de donner un diamètre relativement important aux roues motrices, de prévoir précisément un arbre creux, et de monter la transmission par engrenage, allant du moteur à l'essieu, entre les roues motrices, ce qui réduit la longueur de ce moteur* D'autre part, les ressorts hélicoïdan qui sont incorporés tangentiellement au pourtour des roues sont soumis à l'action de la force centrifuge par leur pro- pre poids,
lorsque les roues tournent à grande vitesse.Il existe également un autre mode de réalisation qui comporte des disques élastiques à gauche et à droite du moteur.
Pour obtenir de la part des disques qui sont en acier, la grande élasticité qui est désirable, il est nécessaire de leur donner un grand diamètre-Mais ces disques occupent sur les deux côtés du moteur un espace relativement impor- tant, qui pourrait servir autrement à allonger axialement le moteur pour un maximum de puissance* Dans le sens tan- gentiel, ces disques élastiques n'assurent d'ailleurs aucune élasticité, ce qui constitue un autre inconvénient-
Le but de la présente invention est de perfection- ner la transmission des véhicules à moteur, notamment des automotrices roulant sur voies ferrées- Suivant l'invention on intercale dans le train des organes de transmission, entre le moteur et les roues motrices, au moins une barre de torsion élastique destinée à absorber et compenser le dé- placement nécessaire à la suspension,
entre le moteur de prc- pulsion et les roues motrices*
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Les dessins annexés représentent huit modes de réalisation du dispositif de transmission, objet de l'in- vention-
La fige 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation.
La fig.2 est une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation-
La fige 3 est une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation-
La fige 4 est une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation*
Les figs/ 5 et 6 concernent un cinquième mode de réalisation.
La fige 7 est une vue en coupe d'un sixième mode de réalisation-
La fig.8 est une vue en coupe d'un septième mode de réalisation*
La fige9 est une vue en coupe d'un huitième mode de réalisation* ur la fig. 1 du dessin, 1¯ désigne le moteur d' entrainement des roues motrices d'un véhicule tel qu'une automotrice roulant sur voies ferrées, 2 est le pignon calé sur l'arbre moteur 1 et en prise avec une roue dentée 3.
Cette roue dentée 3 est solidaire d'une douille 8 montée dans les coussinets 4,4' d'un palier 5 solidaire d'un sup- port 6, lui-même fixé au châssis 7 du véhicule.La douille 8 est reliée rigidement à l'une des extrémités d'une barre élastique de torsion 9 .Cette barre de torsion 9 est enga- gée avec un jeu important dans l'essieu creux 13 des roues motrices 14,14'. et son extrémité opposée est accouplée par des cannelures 11 à une douille 10, qui est elle-même reliée rigidement à l'essieu 13 par un organe d'accouplement 12.
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Le moteur 1 actionne l'essieu 13 des roues mo- trices 14 , 14'par l'intermédiaire du pignon 2, de la roue dentée 3, de la douille 8, de la barre de torsion 9, de la douille 10, des cannelures 11 et de l'organe d'accouple- ment 12, c'est-à-dire que la barre de torsion 9 est inter- calée dans le train des organes de transmission entre le moteur 1 et les roues motrices 14,14'.Lorsque l'essieu 13 se déplace élastiquement par rapport au châssis 7, la barre 9 fléchit axialement en fonction de la courbe d'élas- ticité-Par suite de la grande longueur de la barre, les tensions de flexion sont faibles, de sorte que, pour ré- duire la distance entre les axes de la roue dentée 3 et de l'arbre moteur,
il est également possible de décentrer la première en permanence d'une quantité " e " par rapport à l'axe de l'essieu 13 des roues motrices, de la manière in- diquée sur la fig'1.
Grâce à la grande élasticité en torsion de la barre 9, cette torsion intervient pour mettre le moteur de propulsion 1 à l'abri des chocs de rotation qui se produisant pendant la marche.Il en résulte également cet avantage que, lors du démarrage, le moteur peut tourner d'un angle rela- tivement important (allant jusqu'à un demi-tour) avant que le véhicule ne se mette en marche-Ceci est particulièrement avantageux pour les moteurs électriques monophasés communé- ment utilisés dans lesquels se manifestent des tensions éle- vées sur les balais au moment du démarrage et dont les lames du collecteur peuvent, grâce au mouvement de rotation précité de leur arbre qui est obtenu malgré l'immobilité du véhi- cule, se déplacer sous les balais alors que le véhicule est encore arrêté,
ce qui évite la formation de points de carbonisation sur le collecteur.De plus, et grâce à la grande élasticité tangentielle, le couple pulsatoire des moteurs monophasés à double fréquence est uniformément
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transmis à l'essieu, de sorte que la puissance de traction au démarrage du véhicule est intégralement utilisée jus- qu'à la limite de la friction.
Selon le deuxième mode de réalisation que montre la fige 2, l'arbre l7 du moteur 1 est creux et monté sur des roulements 16,16'.Dans cet arbre 17 est engagée avec un intervalle important une barre élastique de torsion 15, dont l'extrémité de droite 18' est rigidement solidaire de l'arbre 17-L'autre extrémité de la barre 15 est reliée rigidement par une bride 18 au pignon 2, et celui-ci, qui est indépendant du moteur 1, est monté à rotation dans des paliers 19,19'
Alors qu'il est prévu un véhicule à châssis in- térieur dans le mode de réalisation que montre la fig. 1, le deuxième mode de réalisation concerne un véhicule à châssis extérieur 7. Il en résulte que le montage de la roue dentée 3 est un peu différent de celui de la fig. 1.
Mais il est possible, dans ces conditions, d'augmenter la longueur du moteur 1. En outre, et grâce au faible diamètre de la barre de torsion 9, on obtient cet autre avantage que la distance séparant les axes du moteur et de la roue dentée est réduite davantage, étant donné que la distance entre ledit axe du moteur et le boudin des roues est réduite dans la proportion de la différence du diamètre d'un arbre moteur normal et du faible diamètre de la barre de torsion 15-On peut également démonter le moteur vers le bas, après avoir retiré la barre de torsion 15 vers la gauche, après avoir enlevé les boulons de la bride d'accouplement 18.Les roues motrices 14,14' peuvent elles-mêmes être démontées vers le bas aux fins de réparation, grâce au fait qu'après la séparation de l'organe d'accouplement 12,
et le démon- tage du palier 5, on peut retirer la broche 9 vers la gauche avec la fusée 8.
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Selon le mode de réalisation que montre la f ig.3 la roue dentée 3 est solidaire de l'essieu plein 13'.
De même, le support 21, monté par les paliers 20 et 20' sur l'essieu, et qui porte dans ses coussinets 22 et 22' le pignon d'entraînement 2, suit avec l'essieu 13'les mouvements des ressorts qui relient cet essieu au châssis 7 du véhicule.Ces mouvements des ressorts sont encore compensés par rapport au moteur 1 par une barre élastique et torsion 9'. qui traverse avec un certain jeu l'arbre creux 15a du moteur, et qui est reliée par la.
bride d'accouple- ment 18 au pignon d'entraînement 2, et par les cannelures le à l'arbre 15 du moteur'Le guidage vertical du support 21 est effectué de manière connue par des glissières prévues sur le châssis 7 ou bien par des bielles disposées horizon- talement dont une extrémité est reliée à un support, et dont l'extrémité opposée est reliée au châssis du véhicule.
Dans les locomotives électriques récemment cons- truites, et à cause des bogies qu'elles comportent, il est nécessaire que tous les organes du mécanisme de propulsion soient logés dans l'intervalle compris entre les bandages du roues-Or étant donné que la faculté de flexion de barreaux ou de tubes diminue proportionnellement à la troisième puis- sance de la longueur, l'unique barre de torsion que compor- tent les trois premiers modes de réalisation ne peut à elle seule suffire lorsqu'il s'agit d'obtenir des flexions plus importantes de la suspension. Pour ce cas particulier, la fige 4 représente un autre perfectionnement suivant 1' invention.
Le moteur de propulsion est ici encore indiqué en l'Il est fixé rigidement au châssis du véhicule et comporte un arbre creux 23. Cet arbre 23 porte à une extrémité une douille 24 par l'intermédiaire de laquelle il est relié à uns
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barre de torsion tubulaire 25 accouplée à son tour à l'une des extrémités d'une barre de torsion 26.L'extrémité opposée de cettedernière porte le pignon 2 qui est monté à rotation dans des roulements 30, 30' et en prise avec la roue dentée 3 solidaire de l'essieu plein 29.Les roues motrices du véhicule sont indiquées en 33.
Pour améliorer encore davantage la faculté de flexion de la suspension, la fig. 5 indique comment on peut incorporer un tube de torsion supplémentaire 26 au pignon 2.
Pour empêcher l'emballement du moteur en cas de rupture d'un élément du train de transmission, on peut (figs- 5 et 6) prévoir sur l'arbre 23 et le pignon 2 des clabots 26,26' .Normalement, ceux-ci ne se touchent pas, même aux grandes flexions de la suspension, mais permettent en cas de rupture la transmission de la force motrice, en vue de la propulsion du véhicule moteur jusqu' à ce qu'il soit possible de le réparer*
Dans la fige 7 est représenté un autre mode da réalisation selon lequel la barre de torsion 26 est rempla- cée par un tube ondulé 26a établi en une seule pièce ou composé de plusieurs pièces annulaires.
Dans la fig. 8 est montré un mode de réalisation spécial à flexion*Les tubes de torsion 25 et 26 sont rem- placés ici par des tubes ondulés 25a et 26a d'une seule pièce ou composés d'éléments annulaires.
Dans le mode de réalisation que montre la fig. 9, on réalise la même flexion par l'emboîtement télescopique de plusieurs tubes de torsion 28,28;28",28"', ou 27, 27' 27"',reliés rigidement les uns aux autres. Chacun des tubes de torsion assure une partie de la flexion, de sorte que pour chacun d'eux la flexion élémentaire est réduite,tandis que, inversement, on peut augmenter la flexion élastique
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entre le moteur et l'essieu pour une même charge imposée.
Par rapport au dispositif de propulsion à dis- ques élastiques dont il a été parlé précédemment, le mé- canisme de transmission suivant l'invention présente les avantages suivants:
1) Réduction de l'encombrement dans le sens axial.
2) Réduction du poids par la suppression des dis- ques élastiques qui sont de poids élevé.
3) Réduction du prix.
4) Flexion élastique inusitée dans le sens tan- gentil-
Dans tous les modes de réalisation décrits,il est possible (à condition de ménager un jeu axial suffi- sant dans les paliers) de permettre au couple de roues motrices un certain déplacement latéral par rapport au châssis du véhicule-
Un autre avantage du mécanisme de transmission décrit c'est que les masses non suspendues peuvent être réduites au minimum c'est-à-dire qu'il est possible d' alléger les roues motrices et leur essieu.Pour ce dernier, ceci peut être réalisé notamment par alésage.Les roues mo- trices sont particulièrement légères parce qu'elles ne com- portent aucun organe destiné à venir en prise avec l'un des organes de transmission, ni aucun contrepoids pour l'équi-, librage-
De plus, un mécanisme de transmission suivant l'invention est peu coûteux,
étant donné que la présence des organes élastiques rend inutile toute précision spé- ciale entre le montage du moteur, celui du mécanisme de transmission, et celui de l'essieu.
Enfin, la possibilité de décalage entre l'axe du pignon et l'axe des roues motrices, en raison de la quan- tité " e " dont il a été parlé permet de réaliser un plus
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grand rapport de démultiplication entre le moteur et 1' essieu, ce qui fait que le premier peut tourner avec un nombre de tous-minute plus élevé, et permet la mise en oeuvre d'un complément de puissance.
Les détails de construction peuvent varier bien entendu sans s'écarter des principes de l'invention.
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