Brevet FR3046818A1 — publié le 20170721

- 1 - DISPOSITIF D'ETANCHEITE ENTRE UN CORPS DE POMPE HYDRAULIQUE ET UN ELEMENT DE TRANSMISSION La présente invention concerne le domaine des véhicules 5 automobiles à propulsion hydraulique comprenant un module hydraulique d'entraînement hydraulique d'un essieu, qui comporte d'une part une pompe hydraulique entraînée par le moteur principal du véhicule entraînant un premier essieu du véhicule, et d'autre part un moteur hydraulique recevant la 10 pression hydraulique crée par la pompe, pour entrainer un deuxième essieu. Plus précisément, elle a pour objet un dispositif d'étanchéité entre l'intérieur d'un corps de pompe hydraulique, renfermant un premier fluide hydraulique, et un 15 premier arbre tournant l'intérieur d'un deuxième arbre creux s'étendant au travers du corps de pompe en y étant lubrifié par un deuxième fluide hydraulique distinct du premier. Elle a également pour objet un groupe motopropulseur de véhicule comportant un moteur principal qui entraîne les deux 20 roues d'un essieu du véhicule à partir d'arbres relais reliés à un différentiel de transmission, et une pompe hydraulique entraînée à partir du même différentiel de transmission par un arbre creux à l'intérieur duquel tourne un arbre relais de la transmission. 25 L'invention a aussi pour objet un véhicule comprenant un tel groupe motopropulseur. Lorsqu'une pompe hydraulique tire son mouvement du différentiel de transmission d'un bloc moteur principal, qui répartit le mouvement du moteur entre les deux roues d'un 30 premier essieu, elle est généralement rapportée sur celui-ci, et le plus souvent fixée sur le carter du différentiel. Selon une disposition utilisée dans certaines transmissions à quatre roues motrices purement mécaniques, le mouvement peut être pris par un arbre creux sur le boîtier de 35 différentiel. Cet arbre creux est transversal à l'axe principal du véhicule, et renferme un arbre relais en direction d'une des roues avant, qui tourne à l'intérieur de 3046818 - 2 celui-ci avec un différentiel de vitesse pouvant atteindre jusqu'à + ou - 300 tours par minutes, selon le glissement entre les roues du même essieu. Dans le cas d'une transmission à quatre roues motrices purement mécanique, le mouvement est 5 transféré par un renvoi d'angle à 90° vers l'essieu arrière du véhicule. Dans le cas d'un véhicule à propulsion hydraulique, l'arbre creux peut être l'arbre d'entrée de mouvement d'une pompe hydraulique, qui crée une pression hydraulique d'entraînement à destination de l'essieu arrière, à partir de 10 l'énergie mécanique prélevée sur le différentiel. Une disposition de ce type est montrée sur la figure 1, où l'on reconnaît le bloc moteur 1 d'un véhicule, son différentiel 2, et un corps de pompe 3 fixé par des vis 4 sur celui-ci. Un arbre relais 6, entraîné par le mécanisme du 15 différentiel (non représenté), traverse de part en part la pompe 3, et en ressort au travers d'un couvercle 6b appartenant à l'arbre relais assemblé, fixé par des vis 6a sur le corps de pompe. La pompe 3 renferme un fluide fonctionnel mis en circulation au travers d'un circuit hydraulique de 20 pression 3a, 3b, à destination d'un moteur hydraulique (non représenté), entraînant un autre essieu du véhicule. Le mouvement de l'arbre relais 6 est transmis à un arbre de transmission 7 par une liaison cannelée, le dirigeant vers une roue (non représentée). A l'intérieur du corps de la pompe 25 3, l'arbre relais 6, tourne, dans un arbre creux 9 (figure 2), qui reçoit comme lui son mouvement du différentiel. L'huile de la transmission, lubrifiant le différentiel, est projetée entre l'arbre relais et l'arbre creux, et parvient jusqu'à l'extrémité de ce dernier. La pompe renferme son propre fluide 30 fonctionnel, distinct de l'huile de la transmission, et qui ne doit pas se mélanger à celle-ci à l'extrémité de l'arbre creux, en raison de leur nature différente. Comme indiqué sur la figure 2, on trouve à cet emplacement une extrémité de l'arbre creux 9, traversé par 35 l'arbre relais 6, qui se prolonge à l'extérieur de la pompe. Un problème essentiel au bon fonctionnement de la pompe et de la transmission, est d'assurer une étanchéité entre celles-ci, avant la sortie de l'arbre relais. Les contraintes 3046818 - 3 - d'implantation sont, d'une part qu'il existe un différentiel de vitesses entre l'arbre relais et l'arbre creux, lui-même en rotation vis-à-vis du carter de la pompe, et d'autre part que le fluide fonctionnel intérieur de la pompe, ne doit en aucun cas se mélanger à l'huile de lubrification de la transmission, qui s'écoule entre l'arbre relais et l'arbre creux. Enfin, l'écart de diamètres entre l'arbre relais et l'arbre creux, est trop étroit pour pouvoir superposer radialement deux joints d'étanchéité de part et d'autre de l'arbre creux. La présente invention vise à réaliser une étanchéité entre la pompe et l'arbre relais à l'extrémité de l'arbre creux traversant celle-ci, dans un environnement particulièrement contraint. Dans ce but, elle propose un dispositif d'étanchéité composé d'une bague rigide fixée sur l'arbre creux et de deux joints d'étanchéité dynamiques disposés sur deux faces opposées de celle-ci, prenant appui sur la bague et le carter du corps de pompe d'une part, et sur la bague et l'arbre relais d'autre part. L'étanchéité de la pompe hydraulique et de la transmission à la sortie de l'arbre relais, sont ainsi assurées grâce à un même support. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 25 description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue extérieure de groupe motopropulseur avec une pompe hydraulique rapportée sur le différentiel, et 30 - la figure 2, illustre le dispositif d'étanchéité proposé. Sur la figure 2, on a représenté en coupe partielle le corps de pompe 3 (sans son mécanisme intérieur), en indiquant cependant par une flèche Fl, l'arrivée de l'huile vers son 35 roulement intérieur 3d. L'arbre relais 6 et l'arbre creux 9 sont également représentés. L'arbre relais 6 est supporté par son couvercle 6b, dans des roulements 6d retenus par des 3046818 - 4 - « circlips » 6c. L'arrivée de l'huile de transmission vers l'extrémité de l'arbre creux 9, est indiquée par une flèche F2. Le dispositif d'étanchéité 12 proposé, est disposé à l'intérieur du couvercle de l'arbre relais 6b, fixé sur le 5 corps de la pompe 3. La pompe renferme un premier fluide hydraulique. L'arbre relais 6 tourne à l'intérieur de l'arbre creux 9 qui s'étend au travers du corps de pompe. Il y est lubrifié par l'huile de la transmission, qui constitue un deuxième fluide hydraulique distinct du premier. L'arbre 10 relais 6 sort de la pompe au travers de son couvercle 6b, dans lequel il est supporté par un roulement 6d, extérieur au corps de pompe. Le roulement 6d est à l'air, et n'est pas lubrifié. Le dispositif d'étanchéité proposé est composé d'une bague rigide 11, fixée sur l'arbre creux 9, et de deux joints 15 d'étanchéité dynamiques 12a et 12b disposés sur deux faces opposées de celle-ci, prenant appui sur la bague 11 et le carter 3c du corps de pompe d'une part et sur la bague 11 et l'arbre relais 6 d'autre part. Par joint dynamique, on entend ici que chaque joint 12 présente une lèvre en appui glissant 20 sur une surface de contact tournante, par exemple la bague frettée pour le joint supérieur et l'arbre relais 6 pour le joint inférieur. Les deux joints d'étanchéité 12 sont donc avantageusement des joints à lèvres. La bague 11 est de préférence frettée sur une portée cylindrique extérieure 9a de l'arbre creux 9. Comme indiqué plus haut, l'invention s'étend à un groupe motopropulseur (GMP) de véhicule, comportant un moteur principal qui entraîne les deux roues d'un essieu du véhicule à partir d'arbres relais reliés à un différentiel de transmission, une pompe hydraulique entraînée à partir du même différentiel de transmission par un arbre creux à l'intérieur duquel tourne un des arbres relais de la transmission, et le dispositif d'étanchéité proposé. Dans ce GMP, la bague frettée 11 assure une double étanchéité, en supportant sur sa partie supérieure le joint d'étanchéité 12b du moteur hydraulique, et sur sa partie inferieure le joint de d'étanchéité 12a pour la sortie de la transmission. Un autre essieu du véhicule peut ainsi être entraîné grâce à la pression hydraulique fournie 3046818 - 5 - par la pompe, sans problème d'étanchéité, ou de mélange d'huiles, au niveau de la sortie de l'arbre relais qui traverse la pompe. 5 REVENDICATIONS1. Dispositif d'étanchéité (12) entre l'intérieur d'un corps de pompe hydraulique (3) renfermant un premier fluide 5 hydraulique et un arbre relais (6) tournant à l'intérieur d'un arbre creux (9) s'étendant au travers du corps de pompe en y étant lubrifié par un deuxième fluide hydraulique distinct du premier, caractérisé en ce qu'il est composé d'une bague rigide (11) fixée sur l'arbre creux (9) et de deux joints 10 d'étanchéité dynamiques (12a, 12b) disposés sur deux faces opposées de celle-ci, prenant appui sur la bague (11) et le carter (3c) du corps de pompe d'une part, et sur la bague (11) et l'arbre relais (9) d'autre part. 2. Dispositif d'étanchéité (12) selon la revendication 15 1, caractérisé en ce que la bague (11) est frettée sur une portée cylindrique extérieure (9a) de l'arbre creux. 3. Dispositif d'étanchéité (12) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux joints d'étanchéité (12) sont des joints à lèvres. 20 4. Dispositif d'étanchéité (12) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'intérieur. d'un couvercle d'arbre relais (6b) fixé sur le corps de pompe (3) . 5. Groupe motopropulseur de véhicule comportant un 25 moteur principal (1) qui entraîne les deux roues d'un essieu du véhicule à partir d'arbres relais (6) reliés à un différentiel de transmission, et une pompe hydraulique (3) entraînée à partir du même différentiel par un arbre creux (9) à l'intérieur duquel tourne un des arbres relais (6) de la 30 transmission, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'étanchéité (12) conforme à l'une des revendications précédentes. 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe motopropulseur conforme à la revendication 35 5. 7. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un module de propulsion hydraulique entraînant un autre essieu du véhicule grâce à la 3046818 - 7 pression hydraulique fournie par la pompe (3).