Brevet FR2549924A1 — publié le 19850201

REDUCTEUR D'ESSIEU POUR TRACTEUR A MECANISME REDUCTEUR PLANETAIRE La présente invention se rapporte à un réducteur pour essieu de tracteur utilisant un mécanisme réducteur planétaire. Des réducteurs pour essieu de tracteur utilisant un mécanisme réducteur planétaire ont été proposés dans les publications japonaises de dépôt de modèle 56-12433 et 56-12434 Ils ont en principe la même construction et 10 on se référera donc ici à ces précédents. Ce type antérieur de construction représenté sur la Fig 10 des dessins joints peut donner un grand rapport de réduction puisqu'il utilise un mécanisme de réducteur planétaire Toutefois, selon cette construction, un essieu 15 100 a une forme tubulaire et contient en son intérieur un arbre moteur 100 A, ce qui nécessite des roulements 110 de grande dimension pour supporter l'essieu 100 Donc cette construction présente le désavantage de nécessiter un carter de réducteur d'essieu 104 de grande dimension pour 20 emploi dans un tracteur à transmission de Couple élevé et ne peut donc -s'appliquer qu'à des petits tracteurs à transmission de faible couple. Le premier objet de l'invention est de fournir un réducteur d'essieu pour tracteur qui permette de concevoir 25 le carter de réducteur d'essieu de type compact, tout en fournissant un grand rapport de réduction, assurant ainsi un espace suffisant dans les portions inférieures du tracteur. Pour atteindre l'objet ci-dessus, un réducteur d'essieu selon l'invention comporte un carter creux de réducteur d'essieu coemprenant des demicarters fixés l'un à l'autre avec une couronne à denture interne entre eux; comporte également un essieu disposé au centre du carter réducteur d'essieu et supporté à une extrémité interne et à une partie intermédiaire voisine de son extrémité externe par les demi-carters par lintermédiaire,res rectivement,de roulements; comporte également un ensemble engrenage monté,avec possibilité de rotation, sur l'essieu près de l'extrémité interne de cet essieu et comprenant un pignon d'entrée et un planétaire réalisés pour former une pièce l'un avec l'autre, l'ensemble engrenage comprenant un moyeu qu-i s'étend vers l'extérieur à partir du planétaire, un roulement prévu sur une face latérale du pignon d'entrée de l'ensemble engrenage et supporté par une paroi interne 10 de celui qui est interne des deux demi-carters, concentriquement aux roulements de l'essieu, ainsi qu'un plateau fixé à l'essieu près de l'autre extrémité de cet essieu et portant les pignons satellites qui engrènent respectivement avec la couronne à denture interne et avec le pla15 nétaire. La construction indiquée ci-dessus réalise un carter de réducteur d'essieu très étroit dans lequel un ménisme réducteur planétaire est incorporé pour fournir à l'essieu un rapport de réduction élevé. De façon plus particulière, l'invention, en plus de l'avantage de base de fournir un rapport de réduction très élevé au moyen du mécanisme réducteur planétaire logé dans le carter de réducteur constitué de deux demicarters, présente d'autres avantages comme suit: L'essieu est supporté à son extrémité interne et à une partie intermédiaire près de son extrémité externe par les demi-carters par l'intermédiaire de roulements, respectivement, en utilisant la totalité de la dimension transversale du carter de réducteur Par conséquent, la 30 construction reprend facilement la charge du chassis du tracteur qui retombe sur l'essieu Du fait que le planétaire n'est pas directement supporté par l'essieu, ce planétaire ne subit pas une charge de flexion de la part de l'essieu. De plus, il ne se produit pas d'inclinaison du planétaire puisqu'il est supporté sur une grande portée Du fait que l'ensemble engrenage comprenant le planétaire et le pignon d'entrée est supporté à sa face interne par un roulement concentrique au roulement de l'essieu, il n'y a pas d'augmentation des dimensions transversales malgré une importante capacité de la portée Une telle construction fait que le carter de réducteur d'essieu peut être très étroit, assurant ainsi un espace suffisant dans les portions inférieures du tracteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven10 tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La Fig 1 est une vue latérale en élévation du tracteur, la Fig 2 est une coupe d'un réducteur d'essieu selon une première réalisation de l'invention, la Fig 3 est une coupe d'un réducteur d'essieu selon une seconde réalisation de-l'invention, les Figures 4 et 5 sont des coupes schématiques 20 prises selon la ligne B B de la Fig 3, respectivement, la Fig 6 est une coupe à échelle agrandie prise d'un détail représenté sur la Fig 2 par la flèche A, la Fig 7 est une coupe à échelle agrandie montrant une modification d'une structure support entre un carter de 25 transmission et un carter de réducteur, la Fig 8 est une coupe d'un réducteur d'essieu selon une troisième réalisation de l'invention, la Fig 9 est une coupe d'une réalisation encore modifiée de l'invention, et la Fig 10 est une coupe de la partie principale du réducteur selon l'art antérieur. En se reportant à la Fig 1, on voit un tracteur 1 du type à deux essieux et à quatre roues comportant une paire de roues avant 2, à droite et à gauche, et une paire de roues 35 arrière 3 à droite et à gauche. Dans cette réalisation, le tracteur 1 est un tracteur à quatre roues motrices dans lequel aussi bien les roues avant directrices-2 que les roues arrière sont motrices. En se reportant à la Fig 2, le chiffre 4 indique 5 un carter creux en deux pièces de réducteur d'essieu comportant des demi-carters 5 et 6 fixés l'un à l'autre au moyen de broches 8 mises à choc et de vis 9, avec une couronne à denture interne 7 entre elles. Un essieu 10 est disposé pour s'étendre transver10 -salement dans une partie centrale du carter de réducteur d'essieu 4 L'essieu 10 est supporté à son extrémité interne et à une partie intermédiaire voisine de son extrémité externe par les demi-carters 5 et 6 par l'intermédiaire de roulements à billes 11 et 12, respectivement. Le numéro 13 indique un ensemble engrenage monté, avec possibilité de rotation, sur l'essieu 10 et comprenant un pignon d'entrée 14 et un planétaire 15 prévus pour être solidaires l'un de l'autre Un roulement 16 est prévu sur une face latérale du pignon d'entrée 14 de l'ensemble 20 engrenage 13 et il est supporté par une paroi interne de celui des demicarters 5 qui est interne, concentriquement au roulement 11 de l'essieu 10. Le numéro 17 indique un plateau fixé à l'essieu près de l'extrémité externe de cet essieu au moyen de 25 tenons et de clavettes Le plateau 17 supporte, par des axes 19, un certain nombre de satellites 18 qui engrènent avec la couronne à denture interne 7 et avec le planétaire , respectivement. Ainsi, le plateau 17, la couronne à denture interne 30 7 et le planétaire 15 constituent un mécanisme réducteur planétaire. L'ensemble engrenage 13 présente un moyeu 20 qui s'étend dans une direction extérieure à partir du planétaire 15 et qui est supporté par une partie interne du 35 plateau 17 par l'intermédiaire d'un roulement 21. Le réducteur d'essieu de la Fig 2 est prévu pour les roues avant 2 L'essieu 10 définit unf Basque 22 à son extrémité externe et une jante 24 St fixée au flasque 22 par l'intermédiaire d'un voile 23. Le numéro 25 indique un arbre creux logeant et supportant un arbre moteur ou un arbre de sortie 26 d'un différentiel Un pignon conique 27 est fixé à une extrémité externe de l'arbre moteur 26. L'arbre creux 25 est supporté, à une partie intermédiaire de sa longueur, par un chassis de tracteur de façon à pouvoir osciller autour de l'axe d'un arbre d'entrée du différentiel L'arbre d'entrée du différentiel est relié opérationnellement à l'arbre de transmission 28 représenté sur la Fig 1. Le numéro 29 indique un carter de transmission 15 boulonné, corm e indiqué en 30, à l'extrémité externe de l'arbre creux 25 Un axe-pivot de fusée 31 est logé dans le carter de transmission 29 de façon à pouvoir s'étendre verticalement, l'axe-pivot de fusée 31 reliant opérationnellement l'arbre moteur 26 au pignon d'entrée 14 de 20 l'ensemble engrenage 13. Selon cette réalisation, l'axe-pivot de fusée 31 porte un pignon conique 32 fixé par des cannelures à une partie supérieure de ce pivot de fusée et qui engrène en tête avec le pignon conique 27 Le pignon conique 32 est 25 supporté par le carter de transmission 29 par l'intermédiaire d'un roulement 33 De plus, l'axe-pivot de fusée 31 porte un pignon cônique 34, fixé par cannelures à la partie inférieure de ce pivot de fusée et qui engrène à la base avec le pignon d'entrée 14 Le pignon 34 est sup30 porté, par l'intermédiaire d'un roulement 36, par une partie de carter 35 qui s'étend à partir de la partie inférieure du demicarter intérieur 5. Le carter de transmission 29 définit à sa partie inférieure, une partie tubulaire 37 qui s'étend dans une 35 partie supérieure de la partie de carter 35 de façon à y être supportée, avec possibilité de rotation relative, par l'interm édiaire d'un roulement à aiguilles 38 et d'une crapaudine a roulement 39. De plus, le carter de réducteur d'essieu 4 prévu pour les roues avant est maintenu en position à l'extérieur du carter de transmission 29 par un bras 40 de façon telle que le carter de réducteur d'essieu 4 a un position verrouillée en ce qui concerne son inclinaison en direction du carter de transmission 29 mais peut tourner par rapport à ce carter autour de l'axe du pivot de fusée 31. De façon plus particulière, un couvercle 41 comprenant un support 41 A et agissant également comme pièce d'arrêt à roulement est boulonné en tête du carter de transmission 29 pour être coaxial à l'axe-pivot de fusée 31 Un chapeau 42 s'étend depuis le bras 40 boulonné en 15 tête du carter de réducteur d'essieu 4, ce chapeau 42 étant ajusté, avec possibilité de rotation, sur le support 41 A du couvercle 41 De cette façon le carter de réducteur d'essieu 4 peut tourner ou osciller autour de l'axe du pivot de fusée 31 pour permettre aux roues avant d'être 20 directrices. Les Figures 3 à 5 représentent des améliorations concernant la structure support de la couronne à denture interne 7 qui est un élément Constitutif du mécanisme de réducteur planétaire Sur les Figures 3 et 4, la couronne 25 à denture interne 7 est montée de façon fixe entre les demi-carters 5 et 6 au moyen de clavettes 43 disposées sur la périphérie et radialement L'emploi des clavettes 43 pour fixer la couronne à denture interne 7 apporte une amélioration par rapport à la disposition de la Fig 2 30 o le couple est repris par les broches 8 mises à choc, ce qui nécessite d'augmenter inutilement l'épaisseur de matériau de la couronne à denture interne 7 et de lui donner inutilement un grand diamètre et donc conduit à un coût désavantageusement élevé de matériau. La structure de fixation utilisant les clavettes 43 peut également s'appliquer à la ixation d'un plateau de pression d'un Frein à disque prévu pour une roue arrière. La Fig 5 représente un exemple utilisant des broches élastiques 44 au lieu des broches 8 mises à choc. Cette disposition est rendue possible par un travail de perçage qui, en terme d'économie, est avantageux par rapport à la disposition de la Fig 2 qui nécessite un alésage De plus, la disposition de la Fig 5 comporte une Fonction d'alignement du fait que la couronne à denture 10 interne 7 peut se déplacer radialement dans une certaine mesure grâce à l'élasticité des broches élastiques 44 lorsque le planétaire 15 et le plateau 17 tournent ensemble. La construction représentée sur la Fig 3 est la 15 même que celle de la Fig 2, à l'exception de la structure de Fixation de la couronne à denture interne 7, donc les mêmes numéros sont assignés aux mêmes pièces. La Fig 6 est une vue à échelle agrandie de la partie de la Fig 2 repérée par la flèche A et elle cor20 respond à une protection de la garniture d'étanchéité 45. Une pièce annulaire 46 en métal dur présentant des saillies périphériques 46 A est Fixée à l'une des faces opposées du flasque 22 et d'un moyeu 6 A du demi carter externe 6 de façon que la pièce annulaire 46 soit coaxiale à l'essieu 25 10; et une couronne 47 en métal mou est fixée à l'autre de ses faces opposées de Façon que les saillies 46 A viennent la mordre Les saillies 46 A, en venant mordre dans la couronne 47, réalisent une structure de joint labyrinthe pour interdire à la boue, à l'herbe et à d'autres 30 corps étrangers X d'entrer radialement vers l'intérieur. Les saillies 46 A peuvent tourner avec l'essieu 10 pour garantir qu'elles viennent attaquer et mordre la couronne 47; La Fig 7 représente une liaison améliorée entre 35 la partie tubulaire 37 du carter de transmission 29 et la partie 35 du carter qui s'étend depuis une partie infé- rieure du demi carter interne 5 L'axe-pivot de fusée 31 est supporté en tête et à la base aux moyens de roulements 33 et 36 comme représenté sur la Fig 2, une partie intermédiaire de l'axe-pivot de fusée 31 étant supportée par des roulements 48 et 49 Ces roulements 48 et 49 sont disposés sans espace axial entre eux, comme représenté. En particulier, dans l'art antérieur, une bague est prévue entre les roulements 48 et 49 et des garnitures d'étanchéité d'huile sont ajustées de façon à se juxtaposer 10 axialement l'une contre l'autre ou contre la périphérie externe de la bague, tandis que dans l'exemple représenté, une garniture d'étanchéité d'huile 50 est montée sur les roulements 48 pour permettre d'avoir un axe-pivot de fusée 31 qui soit mince. La Fig 8 représente une autre réalisation de l'invention comportant des garnitures d'étanchéité flottantes et 56 prévues à la liaison entre le carter de transmission 29 et la partie 35 de carter qui s'étend depuis la partie inférieure du demi carter interne 5 Cette dispo20 sition comporte des bagues annulaires 51 et 52, ayant chacune une section en forme de L, disposées l'une au-dessus de l'autre et permettant une certaine valeur de jeu vertical et des garnitures d'étanchéité d'huile 55 et 56 ajustées autour des bagues 51 et 52 Cette disposition 25 constitue une amélioration de la const ruction connue qui utilise des garnitures d'étanchéité combinées ou autres semblables d'o il y a souvent des fuites d'huile Dans une telle construction antérieure, il y a eu des fuites d'huile causées par les jeux verticaux dûs aux flexions de l'essieu, à la flexion de l'axe-pivot de fusée et autres semblables et qui provoquent des ruptures des garnitures d'étanchéité du fait qe la poudre métallique vints'y mélanger Les garnitures flottantes 55 et 56 ci- dessus éliminent tous ces désavantages De plus, dans l'exemple représenté sur la Fig 8, on emploie comme roulement 21 une crapaudine à aiguilles. L Tes autres aspects de cette réalisation sont les mêmes que ceux des réalisations représentées sur les Figures 2 et 3 et les pièces communes sont repérées par les mêmes numéros. Egalememnt la Fig 8 représente schématiquement le réducteur d'essieu comportant un mécanisme réducteur planétaire qui peut s'appliquer aux roues arrière en disposant un pignon 58 d'un arbre de sortie du différentiel 57 pour les roues arrière de façon à engrener avec le pi10 gnon d'entrée 14 de l'ensemble engrenage 13 comme représenté. Dans cet exemple, l'ensemble engrenage 13 à pignon cônique comme représenté peut être remplacé par un pignon droit de même que le pignon 58 et le carter de réducteur 15 4 est alors fixé au chassis du tracteur. La Fig 9 représente une réalisation modifiée de cette invention dans laquelle on utilise un roulement à aiguilles 16 ' à la place du roulement 16 pour supporter l'ensemble engrenage 13 à sa face interne comme dans la 20 réalisation précédente, l'extrémité externe de l'ensemble engrenage 13 étant supportée au moyen d'un roulement à aiguilles 21 ' Cette réalisation, comme les réalisations précédentes, présente l'avantage que le carter 4 ' est d'une construction simple et compacte et de plus, donne un effet 25 flottant pour le planétaire 15 '. Les pièces de la réalisation de la Fig 9 communes avec celles de la réalisation précédente sont repérées avec les mêms numéros, chacun avec l'indice prime (') et on ne le décrira pas particulièrement. On décrit maintenant le fonctionnement de l'invention Dans les exemples des Figures 2, 3 et 8, le couple fourni par l'arbre de sortie du différentiel ou arbre moteur 26 est transmis au pignon d'entrée 14 par l'axe-pivot de fusée 31 Lorsque l'on utilise la réalisation de la Fig 8 pour une roue arrière, le couple est transmis depuis l'arbre de sortie du différentiel 57 au pignon d'entrée 14. 1 o Dans chaque cas le planétaire 15, formant un ensemble avec le pignon d'entrée 14, tourne sous l'action du couple transmis par le différentiel et le planétaire fait tourner les satellites 18 qui engrènent avec lui, 5 la rotation de ces satellites étant transmise à l'essieu 10 Par conséquent, le mécanisme à réducteur planétaire entraine l'une des roues avant 2 et des roues arrière 3, par l'intermédiaire de l'essieu 10, avec un rapport de réduction élevé. L'essieu 10 est supporté à son extrémité interne par le roulement 1 il et à son extrémité externe par le roulement 12, en utilisant la totalité de la dimension transversale du carter de réducteur 4 Par conséquent, la construction reprend facilement la charge du chassis du tracteur 15 qui vient sur l'essieu 10. Le planétaire 15 n'étant pas directement supporté par l'essieu 10, le planétaire 15 n'est pas atteint par une charge de flexion de l'essieu 10. De plus, il ne se produit pas d'inclinaison du planétaire 15 puisqu'il est supporté sur une grande portée. Du fait que l'ensemble engrenage 13 est supporté à sa face interne concentriquement au roulement d'essieu 11, il n'y a pas d'augmentation de dimension transversale malgré une importante capacité en portée. Par conséquent l'invention permet de concevoir de façon compacte le carter de réducteur d'essieu tout en fournissant un grand rapport de réduction, assurant ainsi un espace suffisant dans les portions inférieures du tracteur Du fait de cette caractéristique avantageuse, l'in30 vention, lorsqu'on utilise pour les roues avant motrices, permet de braquer les roues avant d'un angle plus grand. De plus, les roues avant, même si elles sont motrices, peuvent braquer d'un grand angle étant donné que, en plus du fait que le carter de réducteur 4 est compact comme indiqué ci-dessus, l'arbre moteur 26 et le pignon d'entrée 14 sont reliés opérationnellement par l'intermédiaire de l'axe-pivot de fusée 31 et que le carter de réducteur d'essieu 4 peut osciller autour de l'axe de ce pivot de fusée 31. Bien entendu, divers modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Réducteur d'essieu pour tracteur, caractérisé en ce qu'il comporte un carter creux 4) de réducteur d'essieu comprenant des demi-carters ( 5,6) fixés l'un à l'autre avec une couronne à denture interne ( 7) entre eux; en ce qu'il comporte également un essieu ( 10) disposé au centre du carter de réducteur d'essieu ( 4) et supporté à une extrémité interne et à une partie intermédiaire voisine de son extrémité externe par les demicarters ( 5, 6) par l'intermédiaire,respectivement, de roulements ( 11, 12); en ce qu'il comporte également un ensemble engrenage ( 13) monté, avec possibilité de rotation, sur l'essieu ( 10) près de l'extrémité interne de cet essieu et comprenant un pignon d'entrée ( 14) et un planétaire ( 15) réalisés pour former une pièce l'un avec l'autre, l'ensemble engrenage ( 13) com15 prenant un moyeu ( 20) qui s'étend vers l'extérieur à partir du planétaire ( 16), un roulement ( 16) prévu-sur une face latérale du pignon d'entrée ( 14) de l'ensebe engrenage( 13) et supporté par une paroi interne de celui qui est interne des deux demicarters ( 5), concentriquement aux roulements 20 ( 11) de l'essieu ( 10), ainsi qu'un plateau ( 17) fixé à l'essieu ( 10) près de l'autre extrémité de cet essieu et portant les pignons satellites ( 18) qui engrènent respectivement avec la couronne à denture interne ( 7) et avec le planétaire ( 15). 2 Réducteur d'essieu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu ( 20) de l'ensemble engrenage ( 13) est supporté par une partie interne du plateau ( 17). 3 Réducteur d'essieu selon la revendication 2, 30 caractérisé en outre en ce qu'il comporte un carter de transmission ( 29) fixé à une extrémité d'un arbre creux ( 25) logeant et supportant un arbre moteur ( 26), le carter de transmission ( 29) logeant et supportant un axe-pivot de fusée ( 31) qui s'y étend verticalement pour relier opéra35 tionnellement l'abre moteur ( 26) au pignon d'entrée ( 14) de l'ensem ble engrenage ( 16), le carter de réducteur d'essieu ( 4) étant supporté à l'extérieur du carter de transmrission ( 29 pour pouvoir osciller par rapport à ce carter autour de 'axe du pivot de fusée ( 31).