Brevet FR2530547A1 — publié le 19840127

Moyeu de roue comportant un engrenage réducteur pour essieu directeur. L'invention concerne un moyeuzde roue du type comportant un engre- nage réducteur pour essieu directeur de véhicules routiers, trac- teurs agricoles ou autres engins. On connaît par le brevet GB-A 972 334 des moyeux de roue compor- tant un engrenage réducteur du type épicycloidal dans lequel un pignon planétaire relié à un arbre d'entraînement assure la rota- tion de satellites qui, à leur tour, entraînent en rotation une couronne dentée reliée rigidement au carter de roue du moyeu Dans ces constructions -connues, l'engrenage réducteur est placé entre les paliers à roulements utilisés pour le montage de la roue qui sont disposés entre un élément tel qu'un porte-fusée relié rigide- ment au châssis du véhicule, et le carter de roue. Dans d'autres exécutions connues par le brevet FR-A 2 463 021, l'entraînement se fait généralement par un différentiel, par l'in- termédiaire de demi-arbres d'entraînement disposés de part et d'autre du différentiel qui sont introduits à leur tour par le bout d'arbre extérieur dans un alésage de l'élément d'articulation intérieur tandis que l'élément d'articulation extérieur est relié au porte-fusée. On connaît l'intérêt de faire rapprocher l'axe d'articulation du portefusée de la roue avec le centre d'articulation du joint de transmission, et de réduire l'encombremént axial de l'ensemble du moyeu constitué par l'engrenage réducteur et par le joint de transmission. C'est donc l'objet de l'invention de réaliser un moyeu de roue directrice àengrenage réducteur comportant un arbre articulé soli- ".daire d'un élément du joint de transmission, un pignon planétaire relié cinématiquement à l'arbre articulé qui assure la rotation de satellites qui à leur tour entraînent en rotation une couronne dentée reliée rigidement au porte-fusée. 49398 11676 2 - Un autre objet de l'învention est de réaliser un moyeu de roue qui absorbe les forces de torsion extérieures communiquées par les roues au cours du braquage sans porter préjudice à la tenue méca- nique des boulons d'assemblagé du moyeu au porte-fusée. Un troisième objet de l'invention est de réaliser l'étanchéité simultanée de l'engrenage réducteur et du joint de transmission par l'emploi d'un soufflet d'étanchéité fixe. Ces objets sont atteints par le moyeu de roue, caractérisé en ce que l'élément d'articulation extérieur se prolonge radialement par un pignon planétaire disposé axialement à l'extérieur de l'axe de pivotement du porte-fusée, ledit pignon planétaire étant en prise avec des satellites montés à rotation dans le porte-satellites associé à la roue et porteur des paliers de roulement de cette roue. Dans le moyeu ainsi réalisé, il est aisé de choisir la position de l'axe de pivotement du porte-fusée dans le but de réaliser un es- sieu à déport négatif dont la définition assure une stabilité plus grande de la trajectoire de cet essieu au cours du freinage. Par suite de la localisation du centre d'articulation du joint de transmission à l'intérieur de l'engrenage réducteur, il est pos- sible de réduire sensiblement l'angle d'articulation du joint par rapport à l'angle de braquage effectif de la roue. Un autre avantage du moyeu réside dans le fait que 1 'assemblage de celuici ne nécessite plus qu'un nombre réduit de pièces, ce quia pour effet de réduire le poids de l'ensemble réalisé tout en aug- mentant l'encombrement radial Cette manière de procéder augmente sensiblement l'inertie de l'ensemble et, par voie de conséquence, sa rigidité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de ladescription de deux exemples de réalisation de celle-ci en référence au dessin annexé dans lequel 49398 11676 - 3 t la figure 1 est une coupe axiale d'un premier mode de réalisa- tion du moyeu la figure 2 est une coupe axiale d'un deuxième mode de réali- sation du moyeu. La figure 1 montre le demi-arbre-1 entraîné par un mécanisme dif- férentiel ou par une botte de vitesses non représenté avec un dispositif d'entraînement (denture) 12 prévu sur le bout d'arbre 1 Un élément intérieur 13 menant d'un joint de transmission homocinétique 2 est enfilé par une denture interne 14 sur le demi-arbre 1 et une bague 15 immobilise axialement l'élément intérieur 13 sur l'arbre 1 L'élément d'articulation extérieuren forme de cloche 16 entoure Ilélément intérieur 13 et présente sur son plus grand diamètre une rainure 17 pour la fixation du souf- flet 3 avec un collier de serrage La queue 18 de l'élément d'ar- ticulation extérieur 16 porte un pignon planétaire 19 qui est' ainsi relié cinématiquement au demi-arbre 1 par l'intermédiaire du joint de transmission Le pignon-planétaire 19 est constitué par un flasque 20 susceptible d'être vissé ou claveté sur laqueue -18 et par une couronne rapportée à denture conique 21 La surface interne et la surface externe de la denture 21 constituent respectivement les portées des paliers de roulements à galets coniques 22, 23 La denture 21 du pignon planétaire 19 entraîne un jeu de satellites 24 montés sur un moyeu 25 qui repose sur les paliers 22, 23 et 33 et qui s'étend radialement vers l'extérieur par le flasque de fixation 26 de la jante de la roue 27. Les satellites 24 engrènent avec une couronne à denture conique fixe 30 solidaire du porte-fusée 31 monté pivotant autour d'un axe 32 sous l'action de biellettes-ou bras de commande Ainsi que cela vient d'être dit pour la denture 21, la denture 30 constitue également la portée du palier 33 à rouleaux coniques dont la bague extérieure est emmanchée dans le moyeu. 49398 11676 Il y a lieu de noter que le moyeu 25 est composé d'un porte-satellites 34 porteur des satellites 24 et d'un flasque de fixation 26 de la jante de roue 27. Les éléments 34, 25 sont rendus solidaires entre eux au moyen -de clavettes 36 Par ailleurs, leporte-satellites 34 est monté avec jeu axial dans le moyeu 25 dans le but d'obtenir une meilleure répartition des efforts de pression de contact entre les diverses dentures d'engrenage en prise La face fron- tale du moyeu 25 est fermée par un couvercle 35 qui constitue le flasque extérieur visible de la roue en prolongement de l'enjoliveur 37 de celleci Le couvercle 35 porte de plus un bouchon 38 susceptible de faciliter l'introduction du lubrifiant et le démontage de séparation de la queue 18 de l'élément d'arti- culation, du planétaire 19. L'étànchéité entre le porte-fusée 31 et les parties tournantes du moyeu est assurée par des joints d'étanchéité 39, 40 qui déli- mitent une chambre contenant le lubrifiant du mécanisme réducteur. La transmission du mouvement de rotation de l'arbre i à la roue 27 est assuré par le joint homocinétique 2, le planétaire 19, les satellites 24, le porte-satellites 34 et le moyeu 25. Sur la figure 2 qui représente une -coupe axiale d'un deuxième mode de réalisation du moyeu, les organes et éléments homologues de ceux de l'exemple de réalisation illustré à la figure Iportent des repères analogues au dessus de 200. Les différences essentielles entre les deux modes de réalisation résident notamment en ce que l'élément extérieur 216 du joint homocinétique 202 est beaucoup plus étroit que dans l'exemple précité, et porte une denture périphérique extérieure 219 direc- tement façonnée dans la matière-constitutive du joint Cette den- -ture peut toutefois être rapportée sur l'élément 216 sous la forme d'une bague dentée soudée par tout procédé moderne (ex: bombar- dement par faisceau d'électrons). 4939 1 1676 -5- La denture 219 entraîne un jeu de satellites 224 solidaires d'un porte-satellites 234 Le porte-satellites 234 est également com- posé d'un élément intérieur 234 A et d'un élément extérieur 235. L'élément intérieur 234 Apossède une gorge radiale en U dont les flancs assurent le guidage latéral de la denture 219 et dont le fond porte un certain nombre d'ouvertures de passage des satel- lites 224 L'élément extérieur 235 porte les axes de rotation des satellites 224 ainsi que les portées des paliers 223, 233 qui assurent la rotation du porte-satellites par rapport au porte-fusée 231 monté pivotant autour de l'axe 232. Le porte satellites 234 est rigidement relié à l'élément porteur de la roue constitué par le flasque 226 de fixation de la jante de la roue 227 Le flasque 226 est fixé axialement sur le porte- satellites 234 par des vis 241 et porte l'enjoliveur de la roue 22 i, et constitue de la sorte le flanc de ladite roue. L'étanchéité entre le porte-fusée 231 et les parties tournantes du moyeu est assurée par des joints d'étanchéité constitués par un joint à lèvre 239 et par un soufflet fixe 203 L'ensemble de l'engrenage réducteur, c'est-à-dire les éléments 219, 224, est ainsi enfermé dans la même chambre de graissage contenant aussi le joint homocinétique 202. Le soufflet 203 est porté d'une part par une douille à aiguilles fixe et portée par l'arbre 201 et il possède une surface d'étan- chéité annulaire 242 engagée d'autre part dans le porte-fusée sur la portée cylindrique du palier 233 Dans le but de préserver l'engrenage 219, 224 d'une éventuelle pollution par lubrifiant du joint homocinétique, le soufflet 203 se prolonge axialement vers l'élément 216 par un déflecteur 243 v Le soufflet 203 est démontable pour favoriser le -retrait de la transmission après enlèvement de la bague 234 At. Une couronne dentée 230 avec laquelle engrènent les satellites 224 est solidaire du porte-fusée 231 au moyen de clavettes 236 et est immobilisée axialement entre deux éléments du porte-fusée assemblés le long d'un plan contenant le flanc de la couronne dentée 230. 49398 11676 -6- Sans sortir du cadre de l'invention, il sera bien entendu possible de réduire le nombre de paliers du porte-satellites Il est notam- ment possible d'associer un roulement à billes à contacts obliques au porte-satellites et au porte-fusée en lieu et place du palier 233 et de faire porter les axes des satellites par le flasque 226. 49398 11676 -7 - REVENDICATIONS 1 Moyeu de roue comportant un engrenage réducteur pour essieu. directeur, un arbre articulé (i, 201) solidaire d'un élément ( 13, 213) de joint homocinétique ( 2, 202) et un pignon planétaire ( 19, 219) relié cinématiquement à l'arbre articulé ( 1, 201) qui assure la rotation de satellites ( 24, 224) qui, à leur tour, engrènent avec une couronne dentée ( 30, 230) reliée rigidement à un porte- fusée pivotant ( 31, 231), caractérisé par le fait que l'élément de joint homocinétique ( 2, 202) se prolonge radialement par le pignon planétaire ( 19, 219) disposé axialement à l'extérieur de l'axe de pivotement ( 32, 232) du porte-fusée ( 31, 231) et qu'un élément porte-satellites ( 34, 234) est porteur du ou des paliers de roulements ( 23, 33 223, 233) de la roue ( 27, 227)o 2: Moyeu de roue selon la revendication l, caractérisé par le fait que le pignon planétaire ( 19, 219) est porté par l'élément extérieur ( 16, 216) de joint homocinétique ( 2, 202). 3 Moyeu de roue selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément extérieur ( 216) de joint homocinétique ( 202) porte une denture extérieure ( 219) d'engrènement qui peut Atre façonnée dans la matière constitutive dudit élément de joint. 4 Moyeu de roue selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyeu( 25, 229 et que le porte-satellites ( 34, 234) sont rigidement reliés à l'élément porteur ( 26, 226) et de la jante de la roue ( 27, 227) . Moyeu de roue selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé par le fait que l'engrenage réducteur ( 219, 224) et le joint homocinétique ( 202) sont enfermés dans une même chambre de graissage. 6 o Moyeu de roue selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la chambre de graissage est isolée par un soufflet fixe ( 203) porté par l'arbre articulé ( 201), qui est muni de surfaces d'étan- chéité ( 242) annulaires en appui sur le porte-fusée ( 231). 49398 11676 8- 7 Moyeu de roue selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le soufflet ( 203) se prolonge axialement au-delà de la surface d'étanchéité annulaire par un déflecteur ( 243). 493 11676