Brevet FR2604125A1 — publié le 19880325

ESSIEU DIRECTEUR ENTRAîNE POUR TRACTEURS AGRICOLES ET VEHICULES UTILITAIRES L'invention concerne un essieu directeur entraîné pour tracteurs agricoles et véhicules utilitaires, avec un arbre lisse entraîné dans un corps d'essieu côté roue en forme de fourche, ainsi qu'un joint d'arbre articulé isolant l'arbre lisse, entouré de la fourche du corps d'essieu, auquel se raccorde un arbre articulé qui entraîné un moyeu de roue au moyen d'un réducteur, qui est logé de manière rigide axialement, au moyen de roulements à rouleaux, sur une partie d'un carter articulé oscillant autour de la fourche et qui est située côté entraîné, comme support de moyeu, l'arbre articulé étant conduit à cette occasion au travers d'un alésage central situé dans le porte-moyeu, alors que le carter articulé est mobile en rotation, avec une fourche qui lui est propre, autour d'un axe de tête de roue qui traverse le joint d'arbre articulé, avec une inclinaison de carrossage par rapport au plan médian de roue, dont le point de poussée est décalé axialement loin vers l'extérieur, par l'axe de rotation de la roue, afin d'augmenter le braquage de la direction. Un tel essieu directeur ressort de la figure 1 du DE-29 30 298. Dans 11 essieu directeur connu se trouve aussi bien le réducteur, qu'également le joint d'arbre articulé situé à l'intérieur du contour de la roue, afin que l'axe puisse, dans cette zone, être protégé contre tout endommagement. Pour obtenir un braquage important, le joint d'arbre articulé est disposé loin extérieurement dans le sens de l'axe, des limites étant exposées, il est vrai, à cette occasion, à un décalage axial souhaité très loin vers ltextérieur pour le joint d'arbre articulé, car, dans ce cas, ce ne sont pas seulement des problèmes de place qui surgissent lors du logement du palier inférieur de pivot, pour la liaison articulée du carter articulé, avec la fourche de l'essieu directeur, mais au contraire lors de la réalisation d'un angle de débattement souhaité négatif pour d'autres raisons, devant faire prendre en compte un angle de carrossage relativement important. Dans le cas d'un équipement de l'essieu directeur avec des roues jumelles, des angles de carrossage importants ont pour conséquence que les roues jumelées situées d'un côté du véhicule supportent des efforts de poussée verticale de différence croissante pendant le braquage. A cette occasion, une des roues jumelées se trouve surchagée d'une valeur correspondant au délestage de l'autre roue jumelée. Dans les braquages importants auxquels l'on tend, ceci peut conduire à une usure importante des pneumatiques dans des proportions fortement différentes et à des endommagements du sol. Afin que le carter articulé reste également manipulable pour un démontage manuel, avec la partie de moyeu qui est placée dessus, côté axe, cette partie de moyeu devrait, en outre, rester aussi légère que possible, faisant que son diamètre devrait rester relativement petit. En association avec les autres caractéristiques constructives de essieu directeur, ceci ramène à nouveau à ce que l'alésage, dans le porte-moyeu du carter articulé, tend à être relativement petit et contribue ainsi à une substitution du joint d'arbre articulé de plus grand diamètre, pour un démontage et un remontage à occasion d'une réparation éventuelle du joint d'arbre articulé, de l'arbre lisse ou des joints.Ainsi, pour pouvoir interchanger les pièces indiquées, il faut enlever la roue de la partie de moyeu située côté axe, éloigner le réducteur et, finalement, démonter le carter articulé. Toutes ces étapes signifient une dépense importante en travaux et en montage. En considérant ce qui vient d'être mentionné, le but de la présente invention est de créer un essieu directeur entraîné selon le type décrit plus en détail au début, avec un moyeu de roue se trouvant à l'intérieur du contour de roue, dans lequel le braquage maximal possible des roues directrices est accru. Simultanément, l'échange du joint d'arbre articulé, de l'arbre lisse ou des joints doivent être notablement simplifiés. Ces problèmes sont résolus, selon l'invention, au moyen d'un essieu directeur entraîné poer tracteurs agricoles et véhicules utilitaires, caractérisé en ce que le moyeu de roue, avec le réducteur, le porte-moyeu et son alésage sont accrus en diamètre d'une certaine valeur et que se trouvent simultanément réduits le diamètre de l'arbre articulé (Pignon d'entraînement) et du joint d'arbre articulé, en fonction de la charge réduite résultant de l'élévation du rapport de transmission du réducteur résultant lui-même de l'augmentation de diamètre, la valeur de l'augmentation de diamètre du moyeu de roue étant à cette occasion déterminée et limitée par le fait que le diamètre du joint d'arbre articulé est plus petit que le diamètre de l'alésage. Pour ce qui concerne l'observation des caractéristiques de l'invention, le résultat ne se résume pas à l'avantage que le joint d'arbre articulé soit réalisable d'un plus petit diamètre, du fait du couple de rotation plus réduit à transmettre, et puisse être enlevé au travers de l'alésage du porte moyeu, après démontage, le cas échéant, de la roue et du réducteur, Bien plus, le joint d'arbre articulé peut à présent également être maintenu notablement plus court dans son dimensionnement axial, faisant que le joint d'arbre articulé puisse être décalé encore plus vers l'extérieur, avec un accroissement correspondant du braquage possible des roues.Du fait qu'en outre, l'accroissementdu duréducteur ne conduit pas seule- ment à un couple de rotation plus petit dans l'arbre lisse, du fait du grand rapport de réduction, mais au contraire permet l'utilisation de dentures plus étroites, au moyen d'une denture de plus grand module correspondant, on obtient, en outre, un fort raccourcissement de la longueur globale du moyeu de roue et de la fourche de l'essieu directeur. Indépendamment de cela, on obtient toujours, de ce fait, un recouvrement complet de la fourche par la jante de roue, puisque les roues sont en appui du fait du déplacement de la voie. Selon une réalisation préconisée de l'inven- tion, le palier de roue côté axe, et le joint qui lui est adjoint se trouvent dans un plan transversal commun, le support creux de roue du réducteur est disposé de manière plane et les têtes des vis de fixation du support creux de roue sont noyées. Du fait du déplacement du joint dans le plan du palier caté axe de la partie de moyeu côté axe et des autres mesures pour limiter axialement le besoin en espace, on atteint un accroissement supplémentaire de l'angle possible de braquage. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, l'inclinaison de carrossage se situe aux environs de c Ceci garantit, en outre, de maintenir très petit l'angle de carrossage, d'obtenir une réduction significative de l'usure des pneus de roues jumelées, ainsi que constamment un grand ménagement du sol. Selon une autre réalisation préférentielle, le support de roue planétaire du réducteur est démontable du moyeu de roue, de manière indépendante de la roue, il est également possible de laisser la roue sur l'essieu directeur, pendant une réparation du joint d'arbre articulé, ou bien de l'arbre lisse. Selon une autre réalisation de l'invention, la distance entre les points de poussée des axes de têtes de roue est plus importante que la voie du véhicule, du fait des axes de rotation des roues, la position du point -d'intersection de l'axe de tête de roue, avec l'axe de roue, est autant déplacé vers l'extérieur, que l'écart entre les deux points d'appui est plus important que la voie du véhicule, le gain sur le braquage est particulièrement prépondérant. L'invention est expliquée plus en détail ciaprès à l'aide d'un exemple de réalisation. Celui-ci présente: - figure 1, une vue en coupe de la zone d'extrémité d'un essieu directeur et; - figure 2, une vue schématique de l'essieu directeur vu de dessus. Il n'est seulement montré en figure 1 que la partie extérieure du corps d'essieu 1 de l'essieu directeur d'un véhicule, selon l'invention. Celui-ci présente en sa zone d'extrémité une tête articulée la en forme de fourche, dans laquelle se trouve, à la partie de fourche inférieure et supérieure, pour chacune un palier pivotant 2 3, pour un carter articulé 4. Les axes des paliers pivotants 2, 3 coïncident et forment un axe dit de tête de roue 5, qui s'étend vers le haut et vers le bas, avec un angle de carrossage d = se. Du côté opposé au corps d'axe 1, le carter articulé 4 passe dans un porte-moyeu 4a en forme d'anneau, avec un alésage central 4b, sur lequel est monté pivotant un moyeu de roue 8, contenant un réducteur, au moyen de deux roulements à rouleaux coniques 6, 7 disposés à distance l'un de l'autre. Celui-ci possède une bride 8a située à l'extérieur, à laquelle est fixée la roue 9 composée du voile de roue 9a, de la jante 9b et du pneu 9c. Le plan médian M de la roue 9 définit la voie S du véhicule et forme avec l'axe de tête de roue S l'angle de carrossage mentionné plus haut. Afin de maintenir limité au minimum possible le développement axial du moyeu de roue 8, le joint situé côté carter articulé 10, pour les paliers à rouleaux coniques 6, 7, est situé dans le plan du roulemen à rouleaux coniques 7 qui se trouve cSté axe. Le joint est logé dans un espace annulaire formé par un usinage correspondant des côtés du carter articulé 4 et du moyeu de roue 8 qui sont tournés l'un vers l'autre. Le moyeu de roue 8 est obturé côté extérieur, par un support de roues planétaires 12 en forme de disque, qui est fixé de manière démontable par des vis il , et il comprend le réducteur composé d'une roue creuse fixe 13, de trois roues planétaires 14 s'y déplaçant et en forme de roue dentée et d'un pignon central d'entraînement 15. Un support creux de roue 16, de forme plate afin d'économiser de la place, est monté dans la roue creuse 13, fixe en rotation et ne pouvant être décalé, qui engrène dans l'alésage central 4b du porte-moyeu 4, au moyen d'une pièce interne en forme d'anneau.Au moyen d'une clavette, il y est fixé en rotation avec le porte-moyeu 4 et fixé à celui-ci au moyen de plusieurs vis 17 noyées afin de raccourcir la longueur axiale de ltentraînement. Les roues planétaires 14 sont guidées par des roulements à rouleaux, sur des blocs 12a formant une seule pièce avec le porte roues planétaires 12. Le pignon d'entraî- nement 15 guidé dans un alésage également médian du porte roue creuse 16, au moyen d'un roulement à billes 18 et se termine en un joint d'arbre articulé 19, qui est logé à l'intérieur de la tête articulée la, là où l'axe de la roue 9 coupe l'axe de tête de roue 5, au point d'appui P. Côté entraînement, le joint d'arbre articulé 19 est relié avec un arbre lisse 20 provenant du différentiel. Selon les caractéristiques revendiquées, le diamètre de moyeu de roue 8 est notablement plus important que pour des essieux directeurs connus, avec des puissances d'entraînement comparables. La longueur axiale du moyeu de roue 8 est, par contre, raccourcie de manière significative, ce qui mène à ceci, que les dentures peuvent à présent être exécutées avec un module notablement plus grand que pour les essieux directeurs connus, ce qui peut être imputé entre autres à la disposition confinée du joint 10. Le diamètre de l'alésage 4b du porte-moyeu 4a est aggrandi dans la même proportion que le diamètre de moyeu 8, et, en effet, avec une dimension extérieure telle qu'en liaison avec l'accroissement du rapport de transmission du réducteur, résultant de l'accroissement de diamètre, et ainsi de la limitation du couple de rotation et du diamètre du joint d'arbre articulé 19, son diamètre devient plus petit que celui de l'alésage 4b. De ce fait, le démontage du pignon d'entraînement 15, du joint d'arbre articulé 19 et de l'arbre lisse 20 deviennent possibles de manière facile, après l'enlèvement du porte roues planétaires 12.Du fait qu'il est également obtenu une limitation de la longueur axiale du joint d'arbre articulé 19, du fait de la'limitation du diamètre,celui-ci est disposé plus loin que ce qui était connu à ce jour, faisant que ce n'est pas seulement le braquage maximum qui s'accroit, mais, au contraire, également, l'angle de carrossage qui est limité de manière significative, en liaison avec le déplacement possible vers l'extérieur des paliers oscillants 2, 3, en liaison avec le raccourcissement du moyeu de roue 8, ceci en outre pour un rayon de braquage donné. Ainsi qu'il ressort en particulier également de la figure 2, les points d'appui P des axes de tettes de roue 5 sont déplacés vers l'extérieur, si loin que la distance entre points d'appui P est plus importante que la voie S de l'essieu directeur définie par les plans médians des roues. Par cette caractéristique est conféré un accroissement particulièrement marqué du braquage maximal, du fait que les roues 9 se déplacent alors ensemble vers ltextérieur lors du braquage. De ce fait, on dispose de plus de place pour les roues 9, jusqu'à être en butée sur le chassis du véhicule 21, afin de réaliser un angle de braquage plus grand. REVENDICATIONS 1- Essieu directeur entraîné pour tracteurs agricoles et véhicules utilitaires, - avec un arbre lisse entraîné dans un corps d'essieu côté roue en forme de fourche, - ainsi qutun joint d'arbre articulé isolant l'arbre lisse, entouré de la fourche du corps d'essieu, - auquel se raccorde un arbre articulé qui entraîne un moyeu de roue au moyen d'un réducteur, - qui est logé de manière rigide axialement, au moyen de roulements à rouleaux, sur une partie d'un carter articulé oscillant autour de la fourche et qui est située côté entraîné, comme support de moyeu, - l'arbre articulé étant conduit à cette occasion au travers d'un alésage central situé dans le portemoyeu, - alors que le carter articulé est mobile en rotation, avec une fourche qui lui est propre, autour d'un axe de tête de roue qui traverse le joint d'arbre articulé, avec une inclinaison de carrossage par rapport au plan médian de roue, - dont le point de poussée est décalé axialement loin vers l'extérieur, par l'axe de rotation de la roue, afin d'augmenter le braquage de la direction, caractérisé en ce que le moyeu de roue (8), avec le réducteur, le porte-moyeu (4a) et son alésage sont accrus en diamètre d'une certaine valeur et que se trouvent simultanément réduits le diamètre de l'arbre articulé (Pignon d'entraînement (15)) et du joint d'arbre articulé (19), en fonction de la charge réduite résultant de l'élévation du rapport de transmission du réducteur résultant lui-même de l'augmentation de diamètr, la valeur de l'augmentation de diamètre du moyeu de roue (8) étant à cette occasion déterminée et limitée par le fait que le diamètre du joint d'arbre articulé (19) est plus petit que le diamètre de l'alésage (4b). 2- Essieu directeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que, a) le palier de roue (7) côté axe et le joint (10) qui lui est adjoint se trouvent dans un plan transversal commun, b) le support creux de roue (16) du réducteur est disposé de manière plane et que c) les têtes des vis de fixation (17) du support creux de roue (16) sont noyées. 3- Essieu directeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'inclinaison de carrossage se situe aux environ de 4- Essieu directeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support de roue planétaire (12) du réducteur est démontable du moyeu de roue (8), de manière indépendante de la roue (9). 5- Essieu directeur entraîné pour tracteurs agricoles et véhicules utilitaires, - avec un arbre lisse entraîné, situé dans un corps d'essieu côté roue, en forme de fourche, - ainsi qu'avec un joint d'arbre articulé isolant l'arbre lisse, entouré de la fourche du corps d'essieu, - auquel se raccorde un arbre articulé qui entraîné un moyeu de roue, au moyen d'un réducteur, qui est logé de manière rigide axialement, au moyen de roulement à rouleaux, sur une partie d'un carter articulé oscillant autour de la fourche et qui est situé côté entraîné, comme support de moyeu, - l'arbre articulé étant conduit à cette occasion au travers d'un alésage central situé dans le portemoyeu, - alors que le carter articulé est mobile en rotation, avec une fourche qui lui est propre, autour d'un axe de tête de roue qui traverse le joint d'arbre articule, avec une inclinaison de carrossage par rapport au plan médian de roule, - dont le point de poussée est décalé loin vers l'extérieur, par l'axe de rotation de la roue, afin d'augmenter le braquage de la direction, caractérisé en ce que la distance entre les points de poussée (P) des axes de têtes de roue (5) est plus importante que la voie (S) du véhicule, du fait des axes de rotation des roues (9).