Brevet FR2463021A1 — publié le 19810220

La présente invention se rapporte à un essieu direc- teur entrainé, en particulier essieu directeur à planétaire, com- portant un arbre articulâ composé de trois parties qui peuvent se séparer l'une de l'autre, à savoir du demi-arbre qui vient du différentiel, d'nn joint homocinétique et d'un arbre de l'essieu directeur pour l'entraînement du moyeu ou du planétaire d'un réducteur planétaire, le joint homocinétique étant relié en direc- tion de l'un des arbres par son élément d'articulation extérieur en forme de cloche et en direction de l'autre arbre par son élé- ment d'articulation inférieur et un soufflet assurant l'étanchéité du volume interne de l'articulation. On connaît déjà de façon générale des essieux direc- teurs entraînés comportant également un mécanisme réducteur dans le moyeu de la roue et une étanchéité partielle de l'articulation par un soufflet. Dans des executions de ce genre, l'entraînement se fait généralement par un différentiel par l'intermédiaire d'arbres ou demi-arbres d'entraînement disposés des deux côtés du différentiel et qui, à leur tour, sont introduits, sans possibilité de rotation relative, par leur bout d'arbre extérieur, dans un alésage de l'élément d'articulation, dirigé vers l'intérieur ou disposé à l'intérieur, d'une articulation d'arbre. L'élément d'articulation extérieur ou dirigé vers l'extérieur y est relié à l'arbre qui execute le mouvement de braquage, donc qui peut Atre dirigé (arbre de l'essieu directeur). Cet arbre de l'essieu direc- teur entraîne le planétaire interne d'un réducteur planétaire qui se trouve dans le-moyeu ou ce moyeu lui-même. En construction moderne, les différentes pièces, demi- arbre, articulation d'arbre et arbre d'essieu directeur de l'arbre articulé, peuvent, en elles-mêmes, 9tre séparées l'une de l'autre (demande de brevet n P 29 22 660,6)? de sorte que l'échange de ces pièces, dans le cas d'une réparation est possible de façon relati- vement simple, particulièrement en ce qui concerne l'articulation d'arbre. Un désavantage des constructions de ce type est que la dépose par exemple de l'arbre d'essieu directeur ainsi que celle du joint homocinétique ne peuvent se faire que si l'on a dégagé la 2 2463021 fixation du soufflet de l'arbre d'essieu directeur, - Cette fixation du joint rempli de graisse, pour motifs de construction du fait de l'encombrement le plus faible possible dans le sens axial auvoisinage du joint homocinétique, est d'un accès relativement malaisé,.il faut un certain effort pour dégager par exemple un collier de serrage. Lors de la réalisation cons- tructive de cette zone, il faut tenir compte de cette circonstance et il n'en résulte donc pas-toujours de solution optima en relation avec le besoin d'un dégagement en particulier en direc- ]0 tion axiale. - C'est donc l'objet de l'invention de réaliser un essieu directeur entrainé, en particulier essieu directeur à planétaire, comportant un arbre articulé composé de trois parties qui peuvnet se séparer l'une de l'autre, à savoir du demi-arbre qui vient du différentiel, d'un joint homocinétique et d'un arbre de l'essieu directeur pour l'entralnement du moyeu ou du planétaire d'un réducteur planétaire, le joint homocinétique étant relié en direction de l'un des arbres par son élément d'articulation exté- rieur en forme de cloche et en direction de l'autre arbre par son élément d'articulation inférieur et un soufflet assurant l'étan- chéité du volume interne de l'articulation, de façon à pouvoir réduire encore davantage le coût lors du montage et du démontage de l'articulation d'arbre sous forme d'une unité, y compris le soufflet et le plein de graisse, à simplifier l'échange et à proté- ger davantage le soufflet des influences extérieures. Cet objet est atteint par.un arbre directeur, caractérisé en ce que; - le soufflet est fixé, de façon amovible, à l'élément d'articula- tion extérieur du joint hoeocinétique, le col du soufflet s'appuie de. façon étanche, mais avec possibili- té de coulissement a*ial, contre l'arhre de l'essien directeur, - le soufflet présente une tension propre en direction axiale et se met en place en fonction de sa longueur axiale maxima, - le joint homocinétique avec son soufflet peut se déposer sans qu'il soit besoin de desserrer une fixation de. soufflet. Il est possible de sortir l'arbre d'essieu directeur sans qu'il soit besoin de dégager une fixation de soufflet du joint homocinétique, si l'on enlève la pièce qui assure la sécurité axiale de l'arbre d'essieu directeur. En braquant complètement, on peut accéder au joint homocinétique, le démonter et le remonter. Le joint homocinétique avec son soufflet peut s'y extraire simple- ment du demi-arbre et s'enlever latéralement. Il suffit que le soufflet se comprime en direction de l'élément dtarticulation. De même, s'il faut seulement changer le soufflet, il est judicieux de déposer ensemble le joint homocinétique et le soufflet et de procéder à l'échange, à l'extérieur du véhicule et de façon sensible- ment plus commode, en dégageant un collier de serrage ou un autre dispositif de serrage. Le montage d'un joint homocinétique avec son soufflet est possible de la-même façon simple, un nouveau plein éventuel de graisse pouvant se faire à l'extérieur du véhicule. Le soufflet étant comprimé, le lubrifiant se trouve dans l'alésage de la pièce d'articulation interne, de sorte qu'après enfilage des deux arbres, le lubrifiant se répartit régulièrement par delà les billes de roulement de l'articulation, radialement vers l'extérieur et atteint donc les pièces qu'il faut alimenter en lubrifiant. Du fait que maintenant le montage d'un joint homocînéti- que complet se fait par simple enfilage, l'exécution constructive de l'axe directeur peut également se faire de façon plus favorable du point de vue de sa plus grande dimension axiale. Ceci peut conduire à une distance encore plus faible entre l'articulation et le moyeu de la roue, ce qui peut contribuer à une amélioration du braquage. Le soufflet peut assurer une étanchéité encore meilleure ce qui conduit à nouveau. une meilleure protection, ce qui rend encore plus rare l'apparition de dommages provenant de l'extérieur. Si' la réalisation de l'invention se fait par-mise en oeuvre d'une fourrure dispoaée entre le soufflet et l'arbre d'essieu directeur, et telle que le/les diamètre(s) interne(s) de la fourrure esttsont supérieur(s) au(x) diamàtre(s) externe(s) correspondant de l'arbre de l'esaieu directeur sur la(les) partiel(s) cylindrique(a) prévue(a) pour l'tanchéité, il en résulte une étanchéité optima et un montage etdémontage particulièrement favorables-de l'arbre d'essieu directeur, particulièrement si la fourrure comporte aussi un joint torique. La fourrure peut se réaliser de façon très simple si l'étanchéitt entre le soufflet ou la1 fourrure du soufflet et l'arbre de l'essieu directeur se fait cBté frontal contre un épaulement de cet arbre. L'alésage de la fourrure peut répondre aux conditions indiquées ci-dessus de sorte que l'arbre d'essieu directeur peut facilement s'enfiler. Comme il n'y a pas de joint torique, i1 n'apparaît pas de dur entre la fourrure et l'arbre d'essieu directeur et la contrainte du soufflet pousse la fourrure axialement vers l'extérieur contre l'épaulement frontal de l'ar- bre d'essieu directeur. Si l'étanchéité entre le soufflet et une face fronta- le de l'arbre d'essieu directeur se fait par une lèvre d'étan- chéité du soufflet, selon les conditions du cas d'utilisation, la fourrure et le soufflet peuvent 8tre reliés l'un à l'autre par la contrainte propre qui s'exerce dans la petite ouverture du soufflet, mais on peut également utiliser des dispositifs de ser- rage comme par exemple un collier de serrage, Pour simplifier la construction tout en optimisant la liaison, on peut aussi reéaliser cette liaison par vulcanisa- tion de la fourrure dans le soufflet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de r6alisation et en se référant aux dessins annexés-sur lesquels; la figure 1 e.t.une vue partielle d'un essieu directeur entratné avec xéducteur planétaire dans le moyeu, -vu de c8té et en coupe, la figure 2 est une vue partielle de la figure 1 avec étanchéité du volume interne du joint homocinétique entre une.fourrure et un épaulement frontal de.l'Arbre d'essieu directeur, la figure 3 est une vue partielle de 1l figure] avec étanchéité du volume intexne du joint homocinétique contre la face frontale d'un épaulement de l'arbre d'essieu directeur, à l'aide d'une lèvre d'étanchéité du soufflet, selon une solution variante, la figure 4 est une solution selon figure 3 avec une À5 lèvre d'étanchéité qui vient déborder sur la deuxième partie cylindrique prévue pour l'étanchéité., la figure 5 représente.un joint homocinétique complet. La figure I-montre le demi-arbre.1 entraîné par un mécanisme différentiel ou une botte de vitesses intermédiaire, o10 non représenté, avec un dispositif d'entraînement (denture) 12 prévu sur le bout d'arbre extérieur il. Un joint homocinétique 2 est enfilé, par une denture interne 28 du col 22 de l'élément d'articulation extérieur en forme de cloche 21 de ce joint homo- cinétique 2, sur la denture externe]2 du demi-arbre 1 et une bague 23 placée dans l'alésage 24 assure ce joint à l'égard d'un coulissement axial d'un c8té en direction du demi-arbre 1. La pièce d'articulation extérieure en forme de cloche 2J du joint homocinétique 2 entoure la pièce d'articulation interne 26 à la façon d'une boite et présente sur son plus grand diamètre une rainure plane 25 pour fixation du soufflet 3 avec un collier de serrage 31. La pièce d'articulation interne 26 du joint homociné- tique 2 comporte un alésage 27 avec une denture d'entraînement interne 29 dans laquelle s'enfile une denture d'entraînement 41 de l'arbre d'essieu directeur 4 et une bague ou un col]ir 42 garantit la fixation axiale d'un c8té., A peu près au milieu de sa longueur, l'arbre d'essieu directeur 4'présente deux surfaces d'étanchéité 43, 44 de forme cylindrique, d'une part pour le carter, rempli d'huiler du mécanisme de réduction du moyeu de la roue et d'autre part, pour l'étanchéité du volume. interre du joint homocinétique 2. L'étanchéité s'y lait entre l'arhre d'essieu directeur 4 et le soufflet 3 par l'intermédiaire d'un joint torique 36 inséré dans.une fourrure d'étanchéité 33. La figure 2 montre une étanchéité ou une douille 34 liée au soufflet 3 vient "'appuyer de façon étanche.contre un épaulement 47 de l'arbre d'essieu directeur 4. La figure 3 montre une solution très simple mais bonne 6galement pour les fonctions demandées - bonne étanchéité et montage et démontage simples. La fourrure 35 de forme rigide per- met, grâce a son diamétre. interne supérieur à celui de la surface cylindrique 43, prévue pour l'étanchéité, de l'arbre d'essieu directeur 4, un bon montage et démontage de l'arbre d'essieu directeur 4 et la lèvre d'étanchéité 37 du soufflet 3 garantit déjà, de par la présence du matériau, une étanchéité plus favorable du fait de son appui contre un épaulement frontal 47 de l'arbre d'essieu directeur $. Si la lèvre d'étanchéité -vient déborder légèrement sur la deuxième surface cylindrique 44 prévue pour l'étanchéité, on peut avoir une étanchéité optima pour une solution constructi- ve simple conme on peut le voir sur la figure 4. La figure 5 représente un joint homocinétique complet, cone on peut l'obtenir en magasin pour le montage pour une construction neuve ou en pièce de rechange. Les alésages 24 et 27 et le volume interne situé entre eux 20 sont remplis de graisse et des chapeaux de protection 200 interdisent l'introduc- tion de corps étrangers et de poussières. Le démontage du.joint homocinétique se fait de façon très simple. Après avoir enlevé le tampon 7, on peut sortir aussitôt -donc sans avoir besoin de dégager un dispositif de serrage quelconque sur le soufflet- l'arxhre d'essieu directeur 4 à l'aide d'un extracteur 46, En braquant alors complètement on fait pivoter le joint homocinéteque, ce qui permet de le sortir après l'avoir extrait du demz-nrhre 1. Un avantage partiZc.ulier réside encore dans le fait que l'on peut obtenir en stock le joint homocinétique sous forme d'ensemble fini. La mise en.place de ce joint homocinétique se fait de façon également simple, après avoir enlevé les chapeaux de protection 200e en enfilant sitplepent le joint homocinétique sur le dere-arbre. et en enfilant l'arbre d'essieu directeur 4 dans le manchon du soufflet ainsi que dans la denture interne d'entratneuent 28 du joint homocinétique. _ Bien entendu, diverses-modifications- peuvent être apportées- par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l"invention. REVENDICATIONS ], Essieu directeur entraitt, en particulier essieu directeur à planétaire, comportant -un arbre articulé composé de trois parties qui peuvent se séparer l'une de l'autre, à savoir du demi-arbre-qui vient du différentiel, d'un joint homocinétique et d'un arbre de l'essieu directeur pour l'entratnement du-moyeu ou du planétaiTe d'un réducteur planétaire, le joint homocinétique étant relié en direction de l'un des arbres par son élément d'arti- culation extérieur en forme de cloche et en direction de l'autre arbre par son élément d'articulation intérieur et un soufflet assurant l'gtanchgite du-volume interne de l'articulation, caractérisé en ce que: - le soufflet (3) est fixé, de façon amovible, à l'ilément-d'arti- culation extérieur (21) du joint homocinétique (2), - le col du soufflet (3) s'appuie de façon étanche, mais avec possibilité de coulissementaxial, contre l'arbre de l'essieu directeur (4), - le soufflet présente. une tension propre en direction axiale et se met en place en fonction de sa longueur axiale maxima, - le joint homocin8tique (2) avec son soufflet (3) peut se déposer sans qu'il soit besoin de desserrer une fixation de soufflet. 2. Essieu directeur entratn selon la revendication l, caractérise en ce qu'entre le soufflet (3) et l'arbre de l'essieu directeur (4) est disposée une fourrure (33). 3 Esseu directeur entraTné selon la revendication 2, caractéris en ce que lelles dîamètre(s) interne(s) (34,35) de la fourrure (33) estltont supri:eur(a} au(x)- diamètre(a) exter- ne(s) correspondant de l'arbre..(4) de l'essieu directeur sur la (les) partie(s) cylindrique(i) (43,44) prêyue(s) pour l'étanchéité, 4, Essieu di.recteur entratné selon l'une quelconque des revendications.J.à 3, caractéri'si en ce que l'étanchiité entré le soufflet (3) ou la fourrure (33) du soufflet et l'arbre de l'eêsie'u directeur (4) se fait côté frontal contre un pau- lement (47} de cet axbre.(4). 5. Essieu directeur entrgtnd selon la-revendication 4, caract/xis.k en ce que. l'taucheit& entre le soufflet (3) et - 9 - 2463021 une face frontale (47) de l'arbre de l'essieu directeur (4) se fait par une lèvre d'étanchéité (37) du soufflet. 6. Essieu directeur entraîné selon la revendication , caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (38) du soufflet (3) déborde également sur la deuxième surface cylindrique (44) prévue pour l'étanchéité. 7, Essai directeur entraîné selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la fourrure d'étanchéité (33) est solidarisée avec le col du soufflet (3). JO]0 8, Essieu directeur selon la revendication 5, carac- térisé en ce que on peut dégager la liaison entre la fourrure d'étanchéité (33) et le col du soufflet (3).