FR3046818A1 - DEVICE FOR SEALING BETWEEN A HYDRAULIC PUMP BODY AND A TRANSMISSION ELEMENT - Google Patents

DEVICE FOR SEALING BETWEEN A HYDRAULIC PUMP BODY AND A TRANSMISSION ELEMENT Download PDF

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Dispositif d'étanchéité (12) entre l'intérieur d'un corps de pompe hydraulique (3) renfermant un premier fluide hydraulique et un arbre relais (6) tournant 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 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.Sealing device (12) between the inside of a hydraulic pump body (3) enclosing a first hydraulic fluid and a relay shaft (6) rotating inside a hollow shaft (9) extending through the pump body is lubricated by a second hydraulic fluid distinct from the first, characterized in that it is composed of a rigid ring (11) fixed on the hollow shaft (9) and two dynamic sealing seals (12a, 12b) disposed on two opposite faces thereof, bearing on the ring (11) and the casing (3c) of the pump body on the one hand, and on the ring (11) and the relay shaft (9) secondly.

Description

DISPOSITIF D'ETANCHEITE ENTRE UN CORPS DE POMPE HYDRAULIQUE ETDEVICE FOR SEALING BETWEEN A HYDRAULIC PUMP BODY AND

UN ELEMENT DE TRANSMISSIONA TRANSMISSION ELEMENT

La présente invention concerne le domaine des véhicules 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 pression hydraulique crée par la pompe, pour entraîner un deuxième essieu.The present invention relates to the field of motor vehicles with hydraulic propulsion comprising a hydraulic hydraulic drive unit of an axle, which comprises on the one hand a hydraulic pump driven by the main motor of the vehicle driving a first axle of the vehicle, and on the other hand a hydraulic motor receiving the hydraulic pressure created by the pump, to drive a second axle.

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 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.More specifically, it relates to a sealing device between the inside of a hydraulic pump body, enclosing a first hydraulic fluid, and a first shaft rotating inside a second hollow shaft extending through the pump body being lubricated by a second hydraulic fluid separate from the first.

Elle a également pour objet un groupe motopropulseur 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, 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. L'invention a aussi pour objet un véhicule comprenant un tel groupe motopropulseur.It also relates to a vehicle powertrain comprising a main motor which drives the two wheels of a vehicle axle from relay shafts connected to a transmission differential, and a hydraulic pump driven from the same transmission differential. by a hollow shaft inside which turns a relay shaft of the transmission. The invention also relates to a vehicle comprising such a powertrain.

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 premier essieu, elle est généralement rapportée sur celui-ci, et le plus souvent fixée sur le carter du différentiel.When a hydraulic pump derives its movement from the transmission differential of a main engine block, which distributes the movement of the engine between the two wheels of a first axle, it is generally attached to it, and most often fixed on the differential housing.

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 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 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 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 l'énergie mécanique prélevée sur le différentiel.According to a provision used in some purely mechanical four-wheel drive transmissions, the motion can be taken by a hollow shaft on the differential case. This hollow shaft is transverse to the main axis of the vehicle, and encloses a relay shaft in the direction of one of the front wheels, which rotates inside thereof with a speed differential of up to + or - 300 rpm, according to the slippage between the wheels of the same axle. In the case of a purely mechanical four-wheel drive transmission, the movement is transferred by a 90 ° angle gear to the rear axle of the vehicle. In the case of a hydraulic powered vehicle, the hollow shaft may be the motion input shaft of a hydraulic pump, which creates a drive hydraulic pressure to the rear axle, from the mechanical energy taken from the differential.

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 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 pression 3a, 3b, à destination d'un moteur hydraulique (non représenté), entraînant un autre essieu du véhicule.An arrangement of this type is shown in Figure 1, which recognizes the engine block 1 of a vehicle, its differential 2, and a pump body 3 fixed by screws 4 thereon. A relay shaft 6, driven by the differential mechanism (not shown), passes right through the pump 3, and out through a cover 6b belonging to the assembled relay shaft, fixed by screws 6a on the pump body. The pump 3 contains a functional fluid circulated through a hydraulic pressure circuit 3a, 3b, to a hydraulic motor (not shown), driving another axle of the vehicle.

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 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 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.The movement of the relay shaft 6 is transmitted to a transmission shaft 7 by a splined connection, directing it to a wheel (not shown). Inside the body of the pump 3, the relay shaft 6 rotates in a hollow shaft 9 (Figure 2), which receives the movement of the differential as it. The oil of the transmission, lubricating the differential, is projected between the relay shaft and the hollow shaft, and reaches the end of the latter. The pump contains its own functional fluid, distinct from the transmission oil, and must not mix with it at the end of the hollow shaft due to their different nature.

Comme indiqué sur la figure 2, on trouve à cet emplacement une extrémité de l'arbre creux 9, traversé par 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 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.As shown in Figure 2, there is at this location an end of the hollow shaft 9, through which the relay shaft 6, which extends outside the pump. An essential problem for the proper functioning of the pump and transmission is to ensure a seal between them, before the output of the relay shaft. The implantation constraints are, on the one hand that there is a differential speed between the relay shaft and the hollow shaft, itself in rotation vis-à-vis the pump housing, and other On the other hand, the internal functional fluid of the pump must never be mixed with the lubricating oil of the transmission, which flows between the relay shaft and the hollow shaft.

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.Finally, the difference in diameters between the relay shaft and the hollow shaft is too narrow to radially superpose two seals on either side of the hollow shaft.

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.The present invention aims to achieve a seal between the pump and the relay shaft at the end of the hollow shaft passing through it, in a particularly constrained environment.

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 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 la figure 2, illustre le dispositif d'étanchéité proposé.For this purpose, it proposes a sealing device consisting of a rigid ring fixed on the hollow shaft and two dynamic seals arranged on two opposite faces thereof, bearing on the ring and the housing of the pump body on the one hand, and on the ring and the relay shaft on the other hand. The sealing of the hydraulic pump and the transmission at the output of the relay shaft are thus ensured thanks to the same support. The invention will be better understood on reading the following description of a non-limiting embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an external view of a powertrain with a hydraulic pump. reported on the differential, and Figure 2 illustrates the proposed sealing device.

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 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 « 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 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 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.In Figure 2, there is shown in partial section the pump body 3 (without its internal mechanism), however indicating by an arrow Fl, the arrival of the oil to its inner bearing 3d. The relay shaft 6 and the hollow shaft 9 are also shown. The relay shaft 6 is supported by its cover 6b, in bearings 6d retained by "circlips" 6c. The arrival of the transmission oil towards the end of the hollow shaft 9, is indicated by an arrow F2. The proposed sealing device 12 is disposed inside the cover of the relay shaft 6b, fixed on the body of the pump 3. The pump contains a first hydraulic fluid. The relay shaft 6 rotates inside the hollow shaft 9 which extends through the pump body. It is lubricated by the transmission oil, which is a second hydraulic fluid distinct from the first. The relay shaft 6 leaves the pump through its lid 6b, in which it is supported by a bearing 6d, outside the pump body. The 6d bearing is in the air, and is not lubricated.

Le dispositif d'étanchéité proposé est composé d'une bague rigide 11, fixée sur l'arbre creux 9, et de deux joints 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 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.The proposed sealing device is composed of a rigid ring 11, fixed on the hollow shaft 9, and two dynamic seals 12a and 12b disposed on two opposite faces thereof, bearing on the ring 11 and the casing 3c of the pump body on the one hand and on the ring 11 and the relay shaft 6 on the other hand. By dynamic seal is meant here that each seal 12 has a lip slidingly abutting on a rotating contact surface, for example the shrunk ring for the upper seal and the relay shaft 6 for the lower seal. The two seals 12 are therefore advantageously lip seals. The ring 11 is preferably hooped on an outer cylindrical surface 9a of the hollow shaft 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 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.As indicated above, the invention extends to a powertrain (GMP) vehicle, comprising a main motor that drives the two wheels of a vehicle axle from relay shafts connected to a transmission differential, a hydraulic pump driven from the same transmission differential by a hollow shaft within which rotates one of the relay shafts of the transmission, and the proposed sealing device. In this GMP, the shrunk ring 11 provides a double seal, supporting on its upper part the seal 12b of the hydraulic motor, and on its lower part the seal 12a for the output of the transmission. Another axle of the vehicle can be driven by the hydraulic pressure supplied by the pump, without sealing problem, or oil mixture, at the output of the relay shaft through the pump.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité (12) entre l'intérieur d'un corps de pompe hydraulique (3) renfermant un premier fluide 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 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.1. Sealing device (12) between the inside of a hydraulic pump body (3) enclosing a first hydraulic fluid and a relay shaft (6) rotating inside a hollow shaft (9) s' extending through the pump body by being lubricated by a second hydraulic fluid distinct from the first, characterized in that it is composed of a rigid ring (11) fixed on the hollow shaft (9) and two seals dynamic sealing (12a, 12b) arranged on two opposite faces thereof, bearing on the ring (11) and the casing (3c) of the pump body on the one hand, and on the ring (11) and the relay shaft (9) on the other hand. 2. Dispositif d'étanchéité (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (11) est frettée sur une portée cylindrique extérieure (9a) de l'arbre creux.2. Sealing device (12) according to claim 1, characterized in that the ring (11) is hooped on an outer cylindrical surface (9a) of the hollow shaft. 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.3. Sealing device (12) according to claim 1 or 2, characterized in that the two seals (12) are lip seals. 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) .4. Sealing device (12) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is arranged inside, a relay shaft cover (6b) fixed on the pump body (3). ). 5. Groupe motopropulseur de véhicule comportant un 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 transmission, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'étanchéité (12) conforme à l'une des revendications précédentes.5. A vehicle power train comprising a main engine (1) driving the two wheels of a vehicle axle from relay shafts (6) connected to a transmission differential, and a hydraulic pump (3) driven from of the same differential by a hollow shaft (9) inside which rotates one of the relay shafts (6) of the transmission, characterized in that it comprises a sealing device (12) according to one of the preceding claims . 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe motopropulseur conforme à la revendication 5 .6. Motor vehicle, characterized in that it comprises a powertrain according to claim 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 pression hydraulique fournie par la pompe (3).7. Motor vehicle according to claim 6, characterized in that it comprises a hydraulic propulsion module driving another axle of the vehicle through the hydraulic pressure supplied by the pump (3).
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