Brevet FR2529512A1 — publié le 19840106

La présente invention se rapporte à un ensemble d'arbre de roue pour véhicule automobile, qui comprend un carter d'essieu qui renferme un différentiel accouplé à deux arbres de roues montés à rotation dans le carter, une paire de moyeux de roues montés à rotation sur l'extérieur du carter d'essieu aux extrémités opposées de ce dernier et définissant des espaces intérieurs pour un lubrifiant, des moyens pour établir un accouplement assurant la transmission de l'entraînement entre les arbres de roues et les moyeux et des moyens de mise à l'air libre pour établir une communication entre l'intérieur du carter et l'atmosphère environnante. Les arbres de roues de ce type, dits arbres de roues entièrement flottants, sont utilisés principalement dans les essieux arrière des véhicules industriels poids-lourds. Dans de tels essieux, qui ont des moyeux lubrifiés par huile, les moyeux sont soigneusement scellés et l'intérieur du moyeu est partiellement rempli d'huile du même type que celle utilisée pour lubrifier le différentiel. L'huile et l'air enfermés dans le moyeu et dans le carter sont froids lorsque le véhicule a été en stationnement pendant un certain temps et ils sont progressivement chauffés lorsque le véhicule roule, de sorte que l'air se dilate. Pour éviter que l'air qui se dilate ne rompe l'étanchéité, l'air doit pouvoir s'échapper d'une manière qui ne permet pas à l'huile de fuir en même temps. Par conséquent, le carter d'essieu doit être ventilé à un point relativement haut.Les essieux arrière connus de ce type ont, par conséquent, été munis d'une ouverture de mise à l'air libre sur le dessus de la partie du carter d'essieu qui entoure le différentiel. Pour permettre à l'air qui se dilate à l'intérieur du moyeu de s'échapper par cette ouverture de mise à l'air libre, une communication doit exister entre l'intérieur des moyeux et le carter. Dans les arbres de roues connus, cette communication est établie par suite de l'absence de joint d'étanchéité dans l'espace annulaire qui existe entre la paroi intérieure du carter d'essieu et l'arbre de roues proprement dit. Un inconvénient important de cet agencement réside, cependant, dans le fait que, lorsque le véhicule franchit des courbes, par exemple, il permet un mouvement incontrôlé de l'huile d'un moyeu à l'autre par l'intermédiaire des intervalles annulaires et du différentiel. En particulier, les arbres du type dit à démultiplication dans le moyeu, dans lesquels la transmission entre l'arbre de roue et le moyeu est effectuée par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages planétaire réducteur enfermé dans le moyeu sont très sensibles aux variations du volume d'huile dans le moyeu. Un volume d'huile trop petit ou trop grand se traduit par une élévation excessive de la température avec le risque concomitant d'endommagement des roulements et engrenages.En d'autres termes, ceci signifie que, lors du franchissement de courbes,le moyeu intérieur qui perd de l'huile et le moyeu extérieur qui reçoit une quantité d'huile excessive sont tous deux soumis à une élévation de température. La présente invention a pour but de supprimer cet inconvénient et de réaliser un montage d'arbres de roues qui empêche un mouvement incontrôlé de l'huile entre les moyeux mais qui peut, par ailleurs, être ventilé d'une manière connue, c'est-à-dire au moyen d'une ouverture de mise à l'air libre située dans le carter d'essieu au-dessus du différentiel. On obtient ce résultat, conformément à l'invention, à l'aide de moyens d'étanchéité qui sont disposés entre chaque arbre de roues respectif et le carter d'essieu et grâce au fait que les arbres sont des arbres creux dont les alésages centraux établi s sent une communication entre l'intérieur du moyeu et l'intérieur du carter d'essieu. Lorsque les moyeux tournent-pendant que le véhicule est en mouvement, l'huile est projetée vers l'extérieur par la force centrifuge, formant ainsi un espace d'air central dans la région de l'ouverture de l'alésage de chaque arbre. Ainsi, l'air qui se dilate peut s'échapper par l'intermédiaire de l'alésage des arbres tandis que. les moyens d'étanchéité disposés entre les arbres et le carter empêchent l'huile de se déplacer entre les moyeux. L'air contenu dans les moyeux en rotation contient un brouillard d'huile qui est conduit par les alésages des arbres jusqu'à l'intérieur du boîtier de différentiel. Ceci signifie que la construction selon l'invention contribue également à améliorer la lubrification des éléments du différentiel contenus à l'intérieur du boîtier de différentiel. Lorsque le véhicule est en stationnement, les alésages des arbres servent decon- duits de trop plein de sorte que, si cela est nécessaire, le niveau d'huile peut être égalisé entre les moyeux et le différentiel chaque fois que le véhicule est immobile. On peut également mentionner un avantage supplémentaire qui est le plus faible poids des arbres de roues. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard au dessin annexé sur lequel - la Figure tunique est une vue en coupe longitudinale d'une représentation simplifiée d'une partie d'un arbre de roue comportant une démultiplication dans le moyeu. Sur la figure, la référence 1 désigne un boîtier de différentiel portant une couronne dentée et contenant des engrenages de différentiel agencés d'une manière en soi connue et qui n'ont pas été représentés en détail ici. Le boîtier 1 est monté à rotation dans un carter d'essieu 3 et il entraîne d'une manière classique deux arbes de roues 4, lesquels entraînent à leur tour des moyeux de roue individuels 5 dont un seul a été représenté sur la figure. Le moyeu 5 est constitué par une partie 7 munie d'un rebord 6 qui est montée à rotation au moyen de roulements 8 sur l'extérieur du carter d'essieu 3 et une partie d'enveloppe 9 boulonnée sur la partie 7 et qui, en combinaison avec la partie 7, délimite un espace 10 contenant de l'huile. Une bague d'étanchéité 11 isole de manière étanche l'espace 10 du milieu environnant.L'arbre 4 entraîne le moyeu 5 à vitesse réduite par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages planétaire réducteur 12 dont la roue planétaire centrale 13 est rigidement fixée à l'extrémité de l'arbre ét engrène avec des satellites 14 montes sur un porte-satellites 15 rigidement fixé à la partie de moyeu 9. La couronne dentée 16 du jeu d'engrenages est rigidement fixée au carter d'essieu 3. Des moyens d'aération ou de mise à l'air libre sont formés dans la partie du carter d'essieu 3 qui entoure le boîtier de différentiel 1, ces moyens étant représentés, pour plus de simplicité, comme étant constitués par un trou traversant 20 formé dans le carter mais étant, en pratique, munis d'un tamis ou filtre qui empêche les poussieres et saletés de pénétrer dans le carter tout en permettant le passage de l'air dans les deux sens. L'air peut s'échapper ou pénétrer par l'ouverture, respectivement lorsque le carter est chauffé et lorsqu'il se refroidit. Conformément à l'invention, un joint d'étanchéité 21 est monté entre l'extrémité du carter d'essieu 3 et l'arbre de roue 4 pour empêcher l'huile de se déplacer en va-et-vient entre les espaces 10 des moyeux et le différentiel par l'intermédiaire de l'intervalle 22 formé entre les arbes de roues 4 et le carter d'essieu 3. Pour rendre possible la mise à l'air libre de l'espace 10 du moyeu par l'intermédiaire de l'ouverture 20 de mise à l'air libre malgré l'obturation de l'intervalle 22, les arbres de roues 4 sont réalisés sous la forme d'arbres creux traversés chacun par un alésage central 23 qui relie l'espace 10 avec l'intérieur du boîtier de différentiel 1. Un alésage 24 est formé dans la paroi du boîtier 1. Au cours du fonctionnement, de l'huile est projetée vers l'extérieur par la force centrifuge de sorte que le volume d'air contenu dans l'espace 10 se concentre dans la région centrale, c'est-à-dire devant l'ouverture de l'alésage. L'air qui se dilate lorsqu'il est chauffé par la rotation du moyeu peut, ainsi, s 'échapper par l'alésage 23 sans que de l'huile soit déplacée jusque dans le boîtier de différentiel sauf sous la forme d'une quantité négligeable de brouillard d'huile. Cependant, ce brouillard d'huile, contribue à assurer une lubrification améliorée des éléments contenus dans le boîtier de différentiel. Si la quantité d'huile est choisie de telle sorte que le plus bas niveau, lorsque le véhicule est immobile, se trouve au bord inférieur de l'alésage 23, comme indiqué par la référence a sur la figure, il se produit une égalisation automatique du niveau chaque fois que le véhicule s'arrête du fait que les alésages 23 servent de conduits de trop plein. On a décrit ci-dessus l'invention en se référant a un arbre de roue à démultiplication dans le moyeu mais l'invention n'est naturellement pas limitée à de tels agencements. Elle peut être également appliquée à des essieux dans lesquels les moyeux sont entraînés directement au moyen d'un flasque fixé à l'extrémité de l'arbre et au moyeu. - REVENDICATIONS 1.- Ensemble d'arbres de roues pour véhicules automobiles qui comprend un carter d'essieu (37) qui renferme un différentiel accouplé à deux arbres de roues (4) montés à rotation dans le carter,-deux moyeux (5) de roue montés à rotation sur l'extérieur du carter d'essieu aux extrémités opposées de ce dernier et définissant des espaces intérieurs (10) pour un lubrifiant, des moyens (12) pour établir un accouplement assurant la transmission de l'entraînement entre les arbres de roues et les moyeux et des moyens de mise à l'air libre (20) pour établir une communication entre l'intérieur du carter et l'atmosphère environnante, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité (21) sont disposés entre l'arbre de roue (4) correspondant et le carter d'essieu (3) et en ce que les arbres de roues sont réalisés sous la forme d'arbres creux dont les alésages centraux (23) établissent une communication entre l'intérieur (10) du moyeu et l'intérieur du carter d'essieu. 2.- Ensemble d'arbres de roues selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arbres de roues (4) s'étendent à travers des bagues d-'étanchéité (21) montées aux extrémités extérieures du carter d'essieu et dans un boîtier (1) de différentiel à l'intérieur duquel débouchent les alésages (23). 3.- Ensemble d'arbres de roues selon l'une quelconque des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens servant à établir un accouplement assurent la transmission de l'entraînement entre les arbres de roues (4) et les moyeux (5) sont des jeux d'engrenages (12) planétaires.