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Rallonge d'essieu pour tracteur et tracteur équipé avec ladite ral- longe
La présente invention concerne un tracteur du type dans lequel chaque roue arrière est fixée sur un essieu entraîné par le moteur.
Dans les tracteurs de ce genre, il est habituel de fixer chaque roue arrière sur un essieu entraîné par le moteur dénom- mé de:ni-essieu, qui est entraîné par l'organe de sortie d'un mécanisme différentiel monté à l'extrémité intérieure du demi- essieu, et qui est supporté près de chaque extrémité par des paliers intérieur et extérieur portés dans des bottes qui font partie du châssis. Ainsi la partie du poids du tracteur qui e'st portée par une des roues est transmise par l'intermédiaire du boitier et du palier à ce demi-essieu et la réaction du
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sol vers le haut est transmise au demi-essieu par son assembla- ge sur la roue. La construction ci-dessus est bien connue sous le nom d'essieu "demi-flottant".
Dans un tel ensemble de roue et d'essieu, le demi-essieu est soumis à une force de flexion importante, l'effort étant le plus grand entre les paliers et cet effort de flexion est d'autant plus grand que la jante de la roue est davantage déca- lée vers l'extérieur. Cette caractéristique a d'autant plus d'importance qu'il est prévu des positions relatives plus nom- breuses (par exemple huit) de la jante, du moyeu et de l'essieu pour permettre une variation réglable de la largeur de voie de l'essieu du tracteur.
Si une charge importante et décalée latéralement est appliquée sur un tracteur du type ci-dessus, par exemple si le tracteur est équipé avec une moissonneuse combinée travaillant sur son côté, l'essieu arrière de ce côté sera soumis à une augmentation considérable de l'effort de flexion si bien qu'il y a risque de rupture dudit essieu. Le risque devient même encore plus sérieux lorsque la charge décalée implique en outre la condition que la jante doive être placée dans sa position extrême de voie la plus large.
En outre si une charge importante, non en porte à faux, vient à être appliquée sur un tracteur dont une ou deux roues arrière 'sont placées en position extrême extérieure, l'essieu ou les essieu@ associés seront soumis à un effort plus grand de flexion.
La présente invention a pour but de réaliser un tracteur qui soit capable de porter une charge importante et spéciale- ment une charge en porte-à-faux sans augmentation sensible des efforts de flexion dans l'essieu arrière intéressé.
L'invention a notamment pour objet un dispositif de ral- longe pour l'essieu de roue entraîné par le moteur dans un
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tracteur, dispositif caractérisé par une armature comportant d'une part, à l'extrémité intérieure, des moyens de fixation rigide sur le châssis du tracteur et d'autre part, un palier extérieur qui supporte l'extrémité extérieure d'un bout d'essieu prolongeant l'essieu arrière entraîné par le moteur.
Bien que l'essieu entraîné et son extrémité s'étendant vers l'extérieur puissent constituer une seule pièce, c'est-à- dire être inséparables, en pratique l'extrémité extérieure est généralement constituée par un bout d'essieu formant une extension axiale séparable de l'essieu.
En conséquence, l'invention s'étend également à un demi- essieu composé de ce genre, le bout d'essieu étant tourillonné dans le palier de support de l'essieu et un organe de fixation étant prévu pour fixer ce bout d'essieu en prolongement axial de l'essieu.
De préférence le bout d'essieu de rallonge comporte un organe intérieur de fixation à l'essieu et un organe extérieur de fixation de la roue.
Pour adapter la rallonge de bout d'essieu ci-dessus sur un tracteur du type mentionnée on démonte la roue correspondan- te de sur l'essieu arrière, on connecte le bout d'essieu à la place. de la roue sur l'essiéu, on fixe l'ensemble sur le châssis puis la roue sur le bout d'essieu. La disposition est telle que le support constitué par le bout d'essieu agit de manière à réduire l'effort de flexion dans l'essieu entre ses paliers.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins joints dans lesquels: fig. 1 est une coupe horizontale du différentiel et du carter d'essieu arrière d'un tracteur montrant les pièces inté- rieures et la roue arrière intéressée.
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fig. 2 est une vue en perspective d'une partie du carter d'essieu. fig. 3 est une élévation coupe d'un exemple d'un ensem- ble de prolongement d'essieu, les pièces associées étant repré- sentées en traits-points. fig. 4 est'une coupe par 4-4 de fig. 3 fig. 5 est une vue d'un autre exemple fig. 6 est une coupe par 6-6 de fig. 5.
Dans les figures 1 et 2 une roue arrière est montée sur l'un des deux demi-essieux entraînés par le moteur. La roue comprend un disque 10, une jante 11 et un pneumatique 12. Chaque demi-essieu comprend un arbre 13 avec une bride extérieure 14. Le moyeu du disque 10 est boulonné en 15 sur la bride 14. Le diffé- rentiel est désigné dans son ensemble par 16,- et est contenu dans le carter 17 qui est un prolongement du corps creux 18 du carter dans lequel sont montés l'arbre principal de transmission et son prolongement 19. Les deux carters d'essieu arrière 20 sont en forme de trompette et sont assemblés sur une bride 21 du carter de différentiel 17. Chaque carter de demi-essieu 20 est pourvu à son extrémité extérieure d'une bride 20 A qui porte des pièces de frein 22 représentées dans la figure 1 en traits interrompus.
Le tambour de frein associé 23 est fixé sur la bride 14 du demi- essieu par des vis 24. @ Comme il est habituel les demi-essieux sont supportés à leurs extrémités intérieures par le différentiel. Chaque demi- essieu porte à cette extrémité un pignon conique 25 qui est un des composants du mécanisme différentiel et qui est tourillonné dans un palier 26 qui forme une pièce intérieure du porte satel- lites 27 de l'engrenage. Le porte satellites est tourillonné à ses extrémités opposées dans des paliers à rouleaux coniques 28 enfermés dans les extrémités intérieures des carters 20 de demi- essieux.
En outre, chaque demi-essieu est supporté près de son extrémité extérieure dans un roulement à rouleaux coniques 29
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emmanché dans le carter 20 à hauteur du tambour de frein 23 ou près de celui-ci.
Il est habituel dans les tracteurs de ce type d'incor- porer dans chaque carter 20 de demi-essieu une nervure de raidis- sage 30 ou un élargissement 31 pourvu de trous de boulons latéraux
32 comme on le voit fig. 2.
Les pièces décrites sont connues et forment des éléments courants du tracteur.
Pour ce qui concerne les dispositifs de prolongement d'essieu des figs. 3-4 et des figs. 5-6 ces. pièces connues habi- tuelles sont représentées en traits interrompus tandis que l'en- ' semble objet de l'invention est représenté en traits pleins.
Dans chaque exemple l'arbre de demi-essieu, 13 est pro- longé latéralement à son;extrémité extérieure en fixant sur lui un bout d'essieu 40 qui forme une pièce du dispositif de prolonge- ment. Ce bout d'essieu 40 porte une butée 41 qui est boulonnée sur la bride 14 du demi-essieu à la place de la roue 10. Un moyeu
42 avec une bride 43 est claveté' et fixé par un essieu 44 sur le bout d'essieu et'le disque de roue 10 est boulonné sur le flasque 43. Le bout d'essieu est tourillonné dans un palier à billes 45 qui est emmanché à l'intérieur d'un logement -annulaire 46 qui présente une garniture étanche à l'huile sur le bout d'essieu 40 et sur le moyeu 42.
Dans l'exemple des figs. 3 et 4, l'élément de prolonge- ment comprend un corps tubulaire allongé 47 et un bras 48 comme support sur lequel est fixé rigidement le carter 46 et qui est solidaire du corps 47. Le dispositif comprend également un pied constitué par un bras solidaire 49 qui est fixé par des boulons latéraux 50 sur la bride plate habituelle 30 du carter 20. L'ex- trémité intérieure du corps 47 présente une bride 51 sur laquelle est boulonnée une console constituée par une plaque courbe 52 qui est boulonnée en partie autour,de la bride latérale 21 du carter
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de différentiel 17. Le corps 47 est donc supporté comme un levier à une hauteur suffisante pour s'étendre au-dessus du tambour de frein.
Il est supposé que les pièces soient dimensionnées de telle sorte que l'élément 47-49 n'est soumis à aucune tension lorsque les boulons 50 sont bloqués et qu'en outre une charge importante en porte à' faux soit appliquée sur l'élément 47-49 ou d'autre manière sur l'arrière du tracteur. Dans ces conditions la force dirigée vers le bas due à cette partie des poids du tracteur et de la charge qui est supportée par la roue 10-12 est appliquée sur le demi-essieu 13-14 aux paliers intérieur et extérieur 26-29 et sur le bout d'essieu 40 au palier 45. Le support additionnel au palier 45 sert à répartir l'effort plus uniforme- ment et à supprimer l'effort 'de flexion dans le demi-essieu entre ses paliers 26-29 plus spécialement au voisinage de son palier extérieur 29.
Une disposition peut être adoptée pour répartir l'effort de flexion dans la totalité de l'essieu 13, 14, 40 encore plus uniformément. Dans l'exemple cela consiste à dimensionner les pièces du dispositif de telle sorte que le bras 49, lorsque les pièces sont exemptes de tension, vient tout près de la bride 30, laissant ainsi un léger jeu, et, pendant le tràvail, à serrer les @ boulons 50 pour amener la bride 30 contre le br.s 49 en supprimant le jeu. Cette action de serrage a l'effet de compenser les jeux entre 45 et 40 dus aux'tolérances d'usinage des diverses pièces et assure qu'il n'y a pas flexion et déformation du demi-essieu 13-14 avant que la charge ne soit absorbée par le palier 45.
En dimensionnant les pièces de telle sorte que le jeu laissé libre soit un peu plus grand, le serrage peut être suffisant pour introduire dans le demi-essieu 40 une pré-contrainte en sens opposé de la charge éventuelle imposée sur lui par le porte à faux de manière à soulager le demi-essieu 13-14 davantage encore entre ses paliers 29 et 26.
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Dans l'exemple des figures 5 et 6 le dispositif comprend une paire de corps tubulaires courts distants latéralement 60 à un niveau relativement bas pour qu'ils s'étendent de chaque côté du carter de tambour de frein.23. Un piedà double plaque
61 supporte l'extrémité intérieure des corps 60 sur la bride
30 et une console plate intermédiaire 62 les relie à la bride 20A du carter 20 sur laquelle sont portées les pièces de frein 22.
Le carter 46 du palier de bout d'essieu 45 est relié aux corps 60 par des bras consistant en des,plaques doubles 63 qui sont fixées par des boulons 64 sur le carter 46.
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L'effet décrit dans les figs. 3 et 4 en prévoyant un jeu ou une pré-contrainte peut être obtenu ici en le prévoyant pour l'ajustement entre le support 63 et le carter 46 de botte de palier. Par exemple des manchons excentrés (non représentés) qui sont réglables par rotation peuvent être'emmanchés dans les trous de boulons prévus dans le carter 46 pour le passage des boulons 64 à travers ces manchons. En les tournant on peut contraindre le carter 46 plus ou moins vers le bas,par rapport au dispositif 60-63.
Si on le désire le dispositif de rallonge peut être lui-même adapté pour supporter la, moissonneuse combinée ou autre appareil'qui occasionne une charge en porte à faux. Ainsi dans chaque exemple le corps tubulaire 47 ou les corps 60 du dispositif peuvent être prévus pour servir de montages de support d'un tel instrument.
Dans la description des exemples ci-dessus la. charge est décrite comme étant décalée latéralement car il est pensé que ce dispositif de rallonge de l'invention est destiné spécialement pour utilisation sur un tracteur avec une telle charge, notamment le poids d'une moissonneuse combinée. Néanmoins la rallonge de l'invention peut être utilisée sur n'importe quel côté ou sur chaque côté d'un tracteur chargé lourdement même si la charge
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n'est pas décalée latéralement sur un côté ou l'autre, spéciale- ment bien que la roue arrière à charger ne soit pas placée à sa position extrême extérieure.
Dans la description , l'invention est présentée comme concernant une rallonge pour une roue entraînée par moteur d'un tracteur du type indiqué. Il est évident cependant que l'inven- tion s'étend à un tracteur équipé avec un tel dispositif ou dispositif analogue.
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Axle extension for tractor and tractor equipped with said extension
The present invention relates to a tractor of the type in which each rear wheel is fixed to an axle driven by the engine.
In tractors of this kind, it is customary to fix each rear wheel on an axle driven by the motor called: ni-axle, which is driven by the output member of a differential mechanism mounted at the end. inner part of the half-axle, and which is supported near each end by inner and outer bearings carried in boots which form part of the frame. Thus the part of the weight of the tractor which is carried by one of the wheels is transmitted through the gearbox and the bearing to this half-axle and the reaction of the
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ground up is transmitted to the half-axle by its assembly on the wheel. The above construction is well known as a "half floating" axle.
In such an assembly of wheel and axle, the half-axle is subjected to a significant bending force, the force being the greatest between the bearings and this bending force is all the greater as the rim of the wheel is shifted further outwards. This characteristic is all the more important since more numerous relative positions (for example eight) of the rim, the hub and the axle are provided to allow an adjustable variation of the track width of the wheel. tractor axle.
If a large and laterally offset load is applied to a tractor of the above type, for example if the tractor is equipped with a combined harvester working on its side, the rear axle on that side will be subjected to a considerable increase in the load. bending force so that there is a risk of rupture of said axle. The risk becomes even more serious when the offset load further involves the condition that the rim must be placed in its extreme widest track position.
In addition, if a significant load, not in cantilever, is to be applied to a tractor of which one or two rear wheels are placed in the extreme external position, the axle or the associated axles will be subjected to a greater force of bending.
The object of the present invention is to provide a tractor which is capable of carrying a large load and especially a cantilever load without a significant increase in the bending forces in the rear axle concerned.
The invention particularly relates to an extension device for the wheel axle driven by the engine in a
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tractor, device characterized by a frame comprising on the one hand, at the inner end, means for rigid attachment to the tractor frame and on the other hand, an outer bearing which supports the outer end of an end of axle extending the rear axle driven by the engine.
Although the driven axle and its outwardly extending end may constitute a single piece, i.e. be inseparable, in practice the outer end is generally constituted by an axle end forming an extension. axially separable from the axle.
Consequently, the invention also extends to a half-axle compound of this kind, the axle stub being journaled in the support bearing of the axle and a fixing member being provided for fixing this axle stub. in axial extension of the axle.
Preferably, the extension axle end comprises an inner member for fixing to the axle and an outer member for fixing the wheel.
To adapt the axle stub extension above to a tractor of the type mentioned, the corresponding wheel is removed from the rear axle, the axle stub is connected instead. of the wheel on the axle, the assembly is fixed to the frame and then the wheel to the end of the axle. The arrangement is such that the support formed by the end of the axle acts so as to reduce the bending force in the axle between its bearings.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the appended drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to embodiments of the invention, given by way of examples and shown in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a horizontal section through the differential and rear axle housing of a tractor showing the internal parts and the rear wheel involved.
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fig. 2 is a perspective view of part of the axle housing. fig. 3 is a sectional elevation of an example of an axle extension assembly, the associated parts being shown in dotted lines. fig. 4 is a section through 4-4 of fig. 3 fig. 5 is a view of another example FIG. 6 is a section through 6-6 of FIG. 5.
In Figures 1 and 2 a rear wheel is mounted on one of the two half-axles driven by the engine. The wheel comprises a disc 10, a rim 11 and a tire 12. Each half-axle comprises a shaft 13 with an outer flange 14. The hub of the disc 10 is bolted at 15 to the flange 14. The differential is designated in its whole by 16, - and is contained in the housing 17 which is an extension of the hollow body 18 of the housing in which are mounted the main transmission shaft and its extension 19. The two rear axle housings 20 are shaped like a and are assembled on a flange 21 of the differential housing 17. Each half-axle housing 20 is provided at its outer end with a flange 20 A which carries brake parts 22 shown in Figure 1 in broken lines.
The associated brake drum 23 is fixed on the flange 14 of the half-axle by screws 24. @ As is usual the half-axles are supported at their inner ends by the differential. Each half-axle carries at this end a bevel pinion 25 which is one of the components of the differential mechanism and which is journaled in a bearing 26 which forms an internal part of the satellite carrier 27 of the gear. The planet carrier is journaled at its opposite ends in tapered roller bearings 28 enclosed in the inner ends of the half-axle housings 20.
In addition, each stub axle is supported near its outer end in a tapered roller bearing 29
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fitted into the housing 20 at or near the brake drum 23.
It is usual in tractors of this type to incorporate in each stub axle housing 20 a stiffening rib 30 or a widening 31 provided with side bolt holes.
32 as seen in fig. 2.
The parts described are known and form common parts of the tractor.
As regards the axle extension devices of figs. 3-4 and figs. 5-6 these. Usual known parts are shown in broken lines, while the whole object of the invention is shown in solid lines.
In each example the stub axle 13 is extended laterally at its outer end by attaching an axle end 40 thereto which forms part of the extension device. This end of axle 40 carries a stop 41 which is bolted to the flange 14 of the half-axle in place of the wheel 10. A hub
42 with a flange 43 is keyed and fixed by an axle 44 on the axle stub and the wheel disc 10 is bolted on the flange 43. The axle stub is journaled in a ball bearing 45 which is fitted inside an annular housing 46 which has an oil-tight seal on the axle end 40 and on the hub 42.
In the example of figs. 3 and 4, the extension element comprises an elongated tubular body 47 and an arm 48 as a support on which the casing 46 is rigidly fixed and which is integral with the body 47. The device also comprises a foot constituted by an integral arm. 49 which is fixed by side bolts 50 to the usual flat flange 30 of the housing 20. The inner end of the body 47 has a flange 51 to which is bolted a bracket consisting of a curved plate 52 which is bolted in part around it. , of the side flange 21 of the housing
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differential 17. The body 47 is therefore supported as a lever at a sufficient height to extend above the brake drum.
It is assumed that the parts are dimensioned such that the element 47-49 is not subjected to any tension when the bolts 50 are locked and that in addition a large cantilever load is applied to the element. 47-49 or otherwise on the rear of the tractor. Under these conditions the downward force due to this part of the tractor weights and the load which is supported by the wheel 10-12 is applied on the half-axle 13-14 at the inner and outer bearings 26-29 and on the axle end 40 at the bearing 45. The additional support at the bearing 45 serves to distribute the force more evenly and to suppress the bending force in the half-axle between its bearings 26-29, more especially in the vicinity of its outer bearing 29.
An arrangement can be adopted to distribute the bending force throughout the entire axle 13, 14, 40 even more evenly. In the example this consists in dimensioning the parts of the device so that the arm 49, when the parts are free of tension, comes very close to the flange 30, thus leaving a slight play, and, during the work, to tighten the @ bolts 50 to bring the flange 30 against the br.s 49 by eliminating the play. This tightening action has the effect of compensating for the play between 45 and 40 due to the machining tolerances of the various parts and ensures that there is no bending and deformation of the half-axle 13-14 before the load is absorbed by the bearing 45.
By dimensioning the parts so that the clearance left free is a little greater, the tightening may be sufficient to introduce into the half-axle 40 a pre-stress in the opposite direction of the possible load imposed on it by the overhang. so as to relieve the half-axle 13-14 even more between its bearings 29 and 26.
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In the example of Figures 5 and 6 the device comprises a pair of laterally spaced apart short tubular bodies 60 at a relatively low level so that they extend on either side of the brake drum housing. 23. A double plate foot
61 supports the inner end of the bodies 60 on the flange
30 and an intermediate flat console 62 connects them to the flange 20A of the housing 20 on which the brake parts 22 are carried.
The casing 46 of the stub axle bearing 45 is connected to the bodies 60 by arms consisting of double plates 63 which are secured by bolts 64 to the casing 46.
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The effect described in figs. 3 and 4 by providing a clearance or pre-stress can be achieved here by providing it for the fit between the support 63 and the housing 46 of the bearing boot. For example eccentric sleeves (not shown) which are adjustable by rotation can be fitted into the bolt holes provided in the housing 46 for the passage of the bolts 64 through these sleeves. By turning them, the casing 46 can be forced more or less downwards, relative to the device 60-63.
If desired the extension device may itself be adapted to support the combine harvester or other apparatus which causes a cantilever load. Thus in each example the tubular body 47 or the bodies 60 of the device may be provided to serve as support fixtures for such an instrument.
In the description of the examples above. load is described as being laterally offset because it is believed that this extension device of the invention is intended especially for use on a tractor with such a load, especially the weight of a combined harvester. However, the extension of the invention can be used on any side or on either side of a heavily loaded tractor even if the load
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is not laterally shifted to one side or the other, especially although the rear wheel to be loaded is not placed in its outermost position.
In the description, the invention is presented as relating to an extension for a motor driven wheel of a tractor of the type indicated. It is obvious, however, that the invention extends to a tractor equipped with such a device or similar device.