Brevet FR2462279A1 — publié le 19810213

f462279 La présente invention se rapporte à un essieu direc- teur mené, notamment pour camions et véhicules utilitaires, tracteurs, etc, comportant un arbre d'essieu entraîné par un différentiel, un joint homocinétique et un engrenage réducteur permettant de transmettre la force motrice aux roues, l'arbre de roue présentant un décalage en direction de la fusée de roue. Dans des essieux directeurs menés de ce type, la force motrice est transmise, à partir du moteur d'entraînement, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission et, par exemple, de deux arbres de sortie, à un différentiel avant et arrière. Dans ce cas, on essaie de répercuter sur la roue la force trans- mise, les vitesses angulaires étant élevées et les couples de rotation étant faibles, et d'obtenir, uniquement au niveau de l'entraînement des roues, par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur, une démultiplication permettant d'obtenir des vitesses angulaires plus faibles et des couples de rotation plus élevés. Il en résulte l'avantage que la contrainte imposée aux pignons et aux arbres est moins grande lorsque la transmission des couples de rotation est plus faible. D'autre part, il est avantageux d'intercaler un frein à disque entre le différentiel et l'entraî- nement des roues, dont la contrainte peut être considérablement amoindrie lors de la transmission de grandes vitesses angulaires et de plus petits couples de rotation. Un essieu directeur mené pour véhicules utilitaires a été décrit,par exemple, dans la publication de la Demanderesse intitulée "ZF-Achsen" (F 9/1 SL 775503). D'après cet état de la technique, on connaît des essieux directeurs menés comportant une démultiplication appli- quée aux roues avant leur entraînement direct. Cependant, de tels agencements sont d'un encombrement extrêmement grand, c'est-à-dire qu'ils présentent un grand écartement entre le point d'intersection de l'axe de pivotement, traversant le plan médian imaginaire de l'arbre articulé, et l'axe de la roue. Cela est, en autres, la conséquence de la présence de l'engre- nage réducteur du moyeu de roue, et de la grande distance séparant les paliers et nécessaire pour permettre d'obtenir une distance de soutien ou de support suffisamment grande sur ledit arbre articulé. Un tel agencement oemancant beaucoup de place présente également l'inconvénient que l'articulation fait saillie au-delà du corps de roue, d'o il résulte que cette articulation est exposée à un plus grand risque d'endommage- ment en présence de véhicules de terrassement. En outre, par suite de la distance relativement grande entre le point d'in- tersection de l'axe de pivotement, traversant le plan médian imaginaire du plan de l'articulation, et l'axe de la roue, le rayon de braquaoe possible se trouve limité. La présente invention a donc pour objet un axe directeur mené pour véhicules utilitaires et camions, machines du Génie Civil, tracteurs et engins analogues, présentant un- encombrement minimal,permettant une garde au sol maximale du véhicule et permettant un braquage ae rayon le-plus grand possible pour un empattement et un encombrement donnés, sans devoir réduire le diamètre des roues. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, le soutien ou support des forces imposées aux roues est assuré par deux roulements axiaux à rouleaux présentant un faible écartement axial et un grand diamètre, de telle sorte que cet écartement axial desdits roulements soit égal ou inférieur à la moitié de la distance de soutien ou de support. L'essieu directeur mené selon l'invention permet d'obtenir un diamètre de braquage considérablement plus petit ou bien, par exemple en présence de tracteurs de plus en plus lourds équipés de roues antérieures de plus en plus grandes, d'obtenir tout d'abord un rayon de braquage tout aussi grand lorsque l'espace disponible pour la direction reste le même. Le fait d'accroître la distance séparant les axes des articulations,tout en conservant le même empattement,permet de loger intégralement la fusée de roue et le joint homocinéti- que à l'intérieur de la jante, donc d'améliorer considérablement la protecton. La faible distance séparant le point d'articulation de l'axe de la roue permet d'obtenir encore un autre avantage en effet, l'axe de la fusée de roue étant en plus incliné par rapport au plan de la roue, on obtient un rayon théorique de braquage négatif,ce qui se traduit. par une meilleure stabilité du véhicule. Par ailleurs, la configuration du porte-satellites en forme de cuvette est également avantageuse. De ce fait, l'espace disponible pour loger l'engrenage réducteur, limité par le centrage calibré de la jante, est utilisé de manière optimale car on obtient de la sorte une démultiplication par planétaire la plus grande possible à l'aide d'un grand pignon satellite et d'un engrenage planétaire monté mobile, l'axe de cet engrenage présentant un grand diamètre. Dans ces conditions, il devient superflu d'assurer le montage des deux côtés de l'engrenage planétaire, comme cela est le cas dans l'état actuel de la technique. Il résulte de toutes ces mesures que le méca- nisme d'entraînement de l'essieu est plus petit et que la garde au sol est améliorée. Selon une autre forme de réalisation de l'essieu directeur mené selon l'invention, ce dernier est du type su- perposé et il convient particulièrement pour des engins et des tracteurs du Génie Civil. L'axe de l'agencement superposé se trouve considérablement plus haut, ce qui augmente de manière notable la garde au sol. Pour que le mécanisme de direction présente un encombrement le plus petit possible, la force mo- trice est transmise au moyeu de roue par un pignon engrenant sur l'arbre articulé, au moyen de deux pignons intermédiaires. Cette répartition de la transmission de force permet d'utiliser deux pignons intermédiaires de petite dimension. Par suite du montage flottant du pignon, résultant uniquement du centrage de ce dernier par les forces exercées par les dents, on obtient une réduction notoire de la longueur totale du mécanisme. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un essieu directeur mené selon l'invention, du type planétaire; la figure 2 est une coupe dudit essieu présentant un agencement du type superposé; et la figure 3 est une coupe selon la figure 2. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un arbre d'essieu, un joint homocinétique porte la référence 2, un arbre articulé est référencé par le chiffre 3, un porte-satel- lites est indiqué par la référence 4, tandis qu'un moyeu de roue et une fourche d'articulation portent respectivement les refé- rences 5 et 6. L'arbre d'essieu 1 est entraîné par un différen- tiel non représenté. Cet arbre 1 est assemblé par conformation par l'intermédiaire d'une denture d'entraînement 8 et d'une couronne d'entraînement 9 d'une partie articulée interne 11. Une partie articulée externe 13, en forme de cloche, du joint homocinétique 2, entoure la partie articulée interne 11 à la manière d'un capuchon, et elle est reliée par conformation à l'arbre articulé 3 par une denture d'entraînement 15 et une couronne d'entraînement 16. Pour protéger le joint 2, il est prévu un soufflet 18 entre la partie articulée externe 11 et l'arbre d'essieu 1. Par l'intermédiaire d'un palier 22, le corps 24 de la fourche d'articulation 6 tourillonne dans un corps d'essieu 20 se terminant par une fourche du côté des roues. Dans ce cas, l'axe de rotation 26 autour duquel pivote le corps 24 est disposé de telle sorte que l'axe de pi- votement est décalé, par exemple de 8 à 100, par rapport au plan de la roue.- De la sorte, on obtient un rayon théorique de braquage L négatif, étant donné que le point d'intersection de l'axe de direction traversant la chaussée (considéré à partir du véhicule) se trouve à l'extérieur du plan médian de la roue. La transmission de force de l'arbre articulé 3 au porte-satellites 4 et,de là, à une jante et à un pneu non repré- sentés, est assurée par un engrenage planétaire 30, l'espace maximal disponible pour loger cet engrenage étant limité par le diamètre interne d'un centrage de la jante. Pour obtenir une démultiplication maximale permettant des vitesses de rotation faibles et des couples de rotation élevés, un pignon planétaire 31 est solidaire de l'arbre articulé 3. Une couronne 32 est assujettie au corps monobloc 24, par l'intermédiaire de vis 33. Sur le pignon planétaire 31 et la couronne 32 engrène un pignon satellite 35 qui tourne sur un axe 36 présentant le plus grand diamètre possible. Cet axe 36 est relié au porte-satellites 4 pour former une cuvette. Une bague de support 39 assujettie au porte-satel- lites 4 par des vis 38, ainsi que deux roulements axiaux à rouleaux 40 et 41, présentant un grand diamètre D et un écar- tement axial A le plus petit possible, supportent les forces imposées à la roue et audit porte-satellites 4. Il résulte de cet agencement une distance de soutien ou de support S suffi- samment grande malgré ce faible écartement axial. L'essieu directeur mené du type planétaire, représen- té sur la figure 1, est d'une forme de réalisation d'autant plus compacte qu'il comporte par exemple trois pignons satellites disposés en étoile. De ce fait, ces pignons peuvent être petits étant donné que la répartition des couples de rotation de sortie permet de solliciter faiblement la région considérée o les dents sont en prise. La figure 2 illustre un essieu directeur mené corres- pondant, du type superposé. Les mêmes éléments portent les mêmes références numériques. Dans ce cas, la force est transmise de l'arbre arti- culé 3, équipé d'un planétaire ou pignon d'entraînement 31, par l'intermédiaire de deux pignons parallèles 70 et 71 (figure 3), à un pignon de sortie 73 qui, décalé par rapport à l'axe de l'arbre articulé 3, est rendu solidaire d'un moyeu 75 de roue par des vis 74. Grâce à la répartition des couples de rotation, les deux pignons dentés 70 et 71 peuvent également être d'une forme de réalisation étroite. Etant donné que le planétaire 31 est monté flottant, uniquement par suite du centrage de ce pla- nétaire 31 dû aux forces exercées par les dents, une portée supplémentaire devient superflue. Pour supporter les forces imposées à la roue, il est également prévu de disposer des roulements axiaux à rouleaux, présentant un grand diamètre et un écartement axial le plus petit possible,entre le moyeu 75 et une bague de support 78 assujettie au corps 24 par des vis 77. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'essieu décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Essieu directeur mené, notamment pour camions et véhicules utilitaires, tracteurs ou véhicules analogues, com- portant un arbre d'essieu entraîné par un différentiel, un joint homocinétique et un engrenage réducteur permettant de transmettre la force motrice aux roues, l'arbre de roue pré- sentant un décalage en direction de la fusée de roue, essieu caractérisé en ce que le soutien ou support des forces imposées aux roues est assuré par deux roulements axiaux à rouleaux (40, 41) présentant un faible écartement axial (A) et un grand diamètre (D), de telle sorte que cet écartement axial (A) desdits roulements (40, 41) soit égal ou inférieur à la moitié de la distance de soutien ou de support (S). - 2. Essieu directeur mené du type planétaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roulements axiaux à rouleaux (40, 41) prennent appui sur un corps monobloc (24) de la fourche d'articulation, un engrenage planétaire (30) de forme de réalisation étroite étant monté mobile, et en ce que le porte-satellites consiste en un porte-satellites (4) monobloc en forme de cuvette. 3. Essieu directeur mené du type superposé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force motrice est transmise d'un planétaire ou pignon d'entraînement (31) soli- daire de l'arbre articulé (3), à un moyeu de roue (75), au moyen de deux pignons intermédiaires parallèles (70, 71), et en ce que ledit planétaire ou pignon d'entraînement (31) est monté flottant. 4. Essieu directeur mené selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un rayon théorique de braquage *(L) négatif.