Brevet FR2286975A1 — publié le 19760430

L'invention concerne un dispositif de clabotage manoeuvrable en charge, permettant notamment de débrayer en marche les roues d'un motoculteur ou d'un engin analogue. Be système de traction d'un motoculteur ou engin analogue guidé par un conducteur marchant à pied comprend généralement des moyens pour embrayer et débrayer sélectivement les roues, ce qui permet à la roue restée motrice de faire tourner l'engin autour de la roue débrayée sans aucun effort du conductueur L'embrayage est couramment réalisé par clabotage, par exemple au moyen de clabots droits commandés par une fourchette ou hydrauliquement, mais cette disposition ne permet pas d'obtenir le glissement des clabots lorsqu'ils sont en prise et que l'engin est en marche, la pression exercée sur les surfaces portantes en prise s'opposant au glissement.Pour que le clabotage soit débrayable en marche, il faut évidemment que les surfaces portantes soient inclinées, ce qui oblige à maintenir les clabots en prise au moyen d'un organe de poussée agissant en permanence lorsque la transmission doit rester embrayée. On connatt déjà un dispositif de clabotage comprenant, pour chaque roue, un organe mené claveté coulissant sur l'arbre de la roue et pouvant être claboté à un organe menant par engagement de tenons dans des encoches, les surfaces portantes des tenons et des encoches étant inclinées, et un organe de poussée mobile en translation et en rotation, propre à appuyer I 'organe mené vers 'organe menant en prenant appui sur une partie fixe par l'entremise de billes portant sur des surfaces de came, de sorte que le clabotage et le déclabotage sont commandés par la rotation de l'organe de poussée. Organe de poussée doit, bien entendu, setre guidé, de sorte que son déplacement en translation se fait par coulissement le long de l'arbre, et sa rotation ne peut être commandée en pratique, sur un engin tel qu'un motoculteur, que par un câble souple ou une tige de commande et un ou plusieurs ressorts de rappel. Cette commande exerce sur l'organe de poussée des efforts radiaux qui contrarient le coulissement et risquent de provoquer des coincements. Conformément à la présente invention, on élimine cet inconvénient en immobilisant en rotation l'organe de poussée et en commandant le clabotage et le déclabotage par la rotation d'une cage contenant les billes. I1 est bien entendu qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en inversant l'organe mené et l'organe menant, c'est-à-dire en faisant coulisser celui-ci pour réaliser l'accouplement ou le désaccouplement. Plus généralement, l'invention a donc pour objet un perfectionnement à un dispositif de clabotage débrayable en charge comprenant un premier organe d'accouplement mobile en translation, pouvant être accouplé à un second organe d'accouplement par engagement de tenons dans des encoches pour transmettre un mouvement de rotation, les surfaces en prise des tenons et des encoches étant inclinées, et un organe de poussée propre à appuyer le premier organe d'accouplement vers le second organe d'accouplement sous l'action de billes en contact avec une pièce d'appui et propres à assurer le déclabotage en portant sur des surfaces de came. Be perfectionnement selon l'invention consiste à empêcher l'organe de poussée de tourner par rapport à la pièce d'appui, et à commander le clabotage et le déclabotage en faisant tourner, par rapport à ladite pièce d'appui, une cage contenant les billes. On ne sortirait évidemment pas non plus du cadre de l'invention en remplaçant les billes par des pièces de roulement équivalentes, par exemple des galets ou des rouleaux tronconiques. La cage contient, de préférence, au moins trois paires de billes ou pièces de roulement, chaque paire comprenant une première bille ou pièce de roulement en contact avec la pièce d'appui, et une seconde bille ou pièce de roulement qui prend appui sur la première pour appuyer l'organe de poussée; la rotation de la cage se fait ainsi sans aucun frottement de glissement, les billes ou pièces équivalentes roulant sans glisser l'une sur l'autre et sur des chemins de roulement respectifs de la partie fixe (ou pièce d'appui) et de l'organe de poussée. Bes surfaces de came peuvent être pratiquées sur l'un ou l'autre de ces chemins de roulement, ou même sur les deux. Chacune des deux cages qui commandent le clabotage et le déclabotage des roues peut être actionnée en rotation par une commande comportant une transmission par câble souple, et ces deux transmissions sont actionnées par deux manettes placées respectivement sur les deux branches du guidon du mancheron du motoculteur ou engin analogue, de façon que la manette placée sur la branche de droite permette de commander le déclabotage de la roue droite et vice-versa. Cependant, sur certains motoculteurs, on peut retourner le mancheron de 1800, de sorte qu'il est possible de guider l'engin dans les deux sens de marche au moyen du mancheron orienté vers l'arrière. Selon une particularité de l'invention, chacune des transmissions est pourvue d'un dispositif dégrafable qui permet d'inverser les liaisons entre les manettes et les cages. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut entre réalisee, les particularités qui ressortent tant des figures que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue latérale schématique d'un motoculteur. La figure 2 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle selon la ligne II-II de la figure 1, montrant le dispositif de clabotage des roues. la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, montrant notamment une cage à billes qu'on peut faire tourner pour provoquer le déclabotage d'une roue. La figure 4 est une vue en coupe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 2, montrant la face de la cage opposée à celle qui est vue sur la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, montrant la position des billes dans la cage. La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 2, montrant notamment la face de 1' organe de poussée sur laquelle appuient les billes. La figure 7 est une vue développée d'une coupe selon la ligne courbe VII-VII de la figure 6, montrant le profil des surfaces de came. La figure 8 est une vue schématique illustrant le roulement des billes pendant le déplacement de la cage. La figure 9 est une vue analogue à la figure 4, montrant une variante. La figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 9. La figure il est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10. La figure 1 représente schématiquement un motoculteur dont on voit seulement une roue 1, l'autre roue étant supposée enlevée. les roues sont entratnées par un pont contenu dans un carter 2 et entralné lui-même par un moteur contenu dans un carter 3, par l'entremise d'une botte de vitesses dont on voit le carter en 4. L'ensemble moteur est recouvert par un capot d'habillage 5. Sur un appendice supérieur 2a du carter 2 peut pivoter le fût 6a du mancheron de conduite 6 terminé par un guidon 7 à deux branches. le mancheron peut ainsi se ret-ourner de 1800 et des moyens non représentés sont prévus pour le bloquer soit dans la position de marche avant figurée en trait plein, soit dans la position de marche arrière figurée en trait interrompu.Cela permet au conducteur de marcher toujours derrière le motoculteur aussi bien en marche avant 'engin traînant par exemple un outil attaché à l'arrière en 8) qu'en marche arrière (un outil rotatif tel qu'une tondeuse étant par exemple attelé à une prise de force 8a). A la branche de gauche 7a du guidon 7 est fixée une manette 9a actionnant un câble souple 10a pour déclaboter la roue de gauche de l'engin par des moyens qui seront décrits plus loin; une manette 9b est de même fixée à la branche de droite 7b et permet de dé claboter la roue de droite 1 par l'intermédiaire d'un cible souple lOb. le carter 2 et le pont qu'il contient sont représentés à plus grande échelle sur la figure 2. La roue gauche et la roue droite 1 (non vues sur la figure 2) sont fixées respectivement à deux bouts d'arbres alignés lia et llb qui sont supportés dans le carter 2 par deux paliers à billes 12a et 12b. les extrémités intérieures de ces deux bouts d'arbres lia, llb sont pourvues d'alésages borgnes 13a, 13b dans lesquels sont engagées respectivement les deux moitiés 14a, 14b d'un axe portant en son milieu un plateau circulaire 15 à la périphérie duquel est fixée, par exemple boulonnée en 15a, une couronne dentée 16 qui est attaquée par l'arbre de sortie (non représenté) de la boîte de vitesses de l'engin, par exemple au moyen d'une vis sans fin non représentée. les portions des arbres ila et iib situées entre le plateau 15 et les paliers 12a et 12b sont pourvues de cannelures 17a et 17b qui assurent respectivement le clavetage coulissant de manchons cannelés 18a et 18b. Chacun de ces manchons est pourvu, à son extrémité intérieure, d'une bride 19a, 19b portant des tenons ou doigts tronconiques 20a, 20b qui peuvent s'engager dans des encoches de forme tronconique correspondantes 21a, 21b pratiquées dans le plateau 15.Sur le dessin, les tenons 20a sont engagés dans les encoches 21a, de sorte que le manchon 18a est solidaire en rotation du plateau 15 et que la roue gauche est entraînée en rotation par le moteur par l'entremise de la bolAte de vitesses, de la couronne dentée 16, du plateau 15, du manchon d'accouplement cannelé 1-, des cannelures 17a et du bout d'arbre ila. Par contre, les tenons 20b sont dégagés des encoches 21b, de sorte que la rotation du plateau 15 n'est pas transmise au bout d 'arbre 11b de la roue droite, le demiaxe 14b tournant librement dans l'alésage 13b. En raison de la forme tronconique des tenons 20a et des encoches 21 a, les surfaces portantes de ces éléments sont inclinées, de sorte que les efforts exercés sur celles-ci par la transmission du mouvement tendent à chasser les tenons hors des encoches en faisant glisser les surfaces portantes l'une sur l'autre. Pour que la roue gauche reste embrayée, il faut donc appuyer la bride 19a vers le plateau 15, ce qui est réalisé par un anneau de poussée 22a agissant sur cette bride 19a par l'entremise d'une pièce de butée annulaire 23a.L'anneau de poussée 22a est monté coulissant sur le manchon 18a et est pourvu à sa périphérie d'une échancrure 24a (voir aussi figure 6) qui est engagée sur un ergot 25a constitué par un goujon vissé dans le carter 2. :L'anneau de poussée 22a peut ainsi cou lisser le long de l'ergot 25a, qui ltempêche de tourner et donc d'être entraîné en rotation par le manchon 18a. Dans le mode de réalisation représenté, la pièce de butée annulaire 23a est une simple rondelle autolubrifiante en résine synthétique telle qu un superpolyamide graphité; dans d'autres modes de réalisation ce pourrait être une butée à billes. Lorsque la roue droite est embrayée, la bride 19b est de même appuyée vers le plateau 15 par un anneau de poussée 22b monté coulissant sur le manchon 18b et sur un ergot 25b et agissant par l'entremise d'une pièce de butée annulaire 23b. Pour débrayer une roue, il suffit de cesserd'appnyer vers le plateau 15 l'anneau de poussée 22a ou 22b; les efforts mentionnés ci-dessus chassent les tenons 20a ou 20b hors des encoches 21a ou 21b en faisant coulisser vers l'extérieur, sur le bout d'arbre 11a ou îîb, le manchon 18a ou 18b entraînant avec lui l'anneau de poussée 22a ou 22b. Chacun des anneaux de poussée 22a, 22b peut être appuyé vers le plateau 15 par trois billes telles que 26a, 26b qui s'appuient respectivement sur trois billes telles que 27a, 270 prenant appui sur un chemin de roulement circulaire 28a, 28b du carter 2. Bes trois paires de billes 26a, 27a sont maintenues dans une cage annulaire 29a qui est représentée en détail sur les figures 3 à 5, et les trois paires de billes 26b, 27b sont maintenues dans une cage semblable 29b. La cage 29a est constituée par une bague traversée par trois alésages en gradin, également espacés angulairement, dont la portion de plus grand diamètre 30a débouche dans la face de la bague qui est tournée vers l'anneau de poussée 22a, tandis que la portion de plus petit diamètre 31a débouche dans la face qui est tournée vers le chemin de roulement 28a.Dans la portion 30a de chacun de ces alésages est placée une bille 26a de diamètre très légèrement plus petit, maintenue par un sertissage 32a qui lui permet de tourner librement. Dans chaque portion d'alésage 31a est de même placée une bille 27a de diamètre très légèrement plus petit, qui vient buter contre la bille 26a. La bague 29a est en outre pourvue, du côté de sa face qui est tournée vers le chemin de roulement 28a, d'un chambrage annulaire 33a qui s'engage sur le palier 12a de façon que celui-ci supporte la cage en lui permettant de tourner. La figure 2 montre la cage 29a en position d'embrayage. Les billes 26a portent sur la face extérieure de l'anneau de poussée 22a et poussent celui-ci vers la droite du dessin, de manière à maintenir les tenons 20a dans les encoches 21a, en prenant appui sur les billes 27a qui s'appuient elles-m8mes sur le chemin de roulement 28a. La cage 29b est symétrique de la cage 29a, mais est représentée en position débrayée, les trois billes 26b étant engagées respectivement dans trois dépressions 34b de la face extérieure de l'anneau de poussée 22b de sorte que, n'étant plus poussée vers la gauche, la pièce 18b-19b s'est déplacée vers la droite en entraînant l'anneau de poussée, sous l'action des efforts appliqués par le plateau 15 aux surfaces de portée inclinées des tenons 20b. les figures 6 et 7 montrent la disposition des trois dépressions 34b qui forment respectivement les extrémités profondes de trois rampes circulaires 35b partant de la surface plane 36b de l'anneau de poussée 22b. les trois rampes 34b, décalées angulairement de 1200, forment autant de surfaces de came sur lesquelles roulent respectivement les trois billes 26b quand on fait tourner la cage 29b pour débrayer ou embrayer la roue droite. lorsque les billes 26b portent sur la surface plane 36b, la roue est embrayée et les pièces sont dans la position symétrique de celle qui est représentée dans la moitié de gauche de la figure 2.Si on fait tourner la cage 29b dans le sens indiqué par la flèche F sur la figure 6 les billes 26b roulent progressivement sur les rampes 35b, permettant ainsi à l'anneau de poussée 22b de se déplacer vers la droite comme on l'a expliqué plus haut. le mouvement de la cage 29b est représenté schématiquement sur la figure 8, où les flèches F, f1 et f2 montrent que les billes 26b et 270 roulent sans glissement, d'une part l'une surl'autre et, d'autre part, respectivement sur les surfaces 35b et 28b. L'anneau de poussée 22a comporte de même trois dépressions 34a décalées angulairement de 1200, reliées à la surface plane 36a par des rampes semblables à 35b. le débrayage et ltem- brayage de la roue gauche se font ainsi, par rotation de la cage 29a, de la manière décrite pour la roue droite. Cette cage 29a est pourvue à sa périphérie de deux bossages 37a, 38a (figure 3). Au bossage 37a est fixée l'estré- mité d'un ressort de traction 39a dont l'autre extrémité est fixée à un goujon 40a vissé dans le carter 2; ce ressort 39a est monté en précontrainte, de sorte qu'il tend à faire tourner la cage dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre (sur la figure 3) et maintient normalement le bossage 38a contre une butée 41 a du carter 2, la cage 29a se trouvant ainsi en position d'embrayage.Pour faire tourner cette cage en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, contre l'action du ressort 39a, afin de débrayer la roue gauche, on tire, au moyen d'une transmission qui sera décrite plus loin, sur une tringle 42a articulée sur le bossage 38a. le ressort 39a et la tringle 42a exercent respectivement sur les bossages 37a et 38a des efforts dirigés vers le haut, de sorte que la cage 29a est soumise à un effort radial. Cependant, cet effort radial ne gêne pas la rotation de la cage. Il n'en serait évidemment pas de même si on appliquait des efforts radiaux à l'anneau de butée 22a, car ces efforts radiaux seraient transmis au manchon 18a dont ils contrarxraient le coulissement et qu'ils risqueraient de coincer. Si l'on cesse de tirer sur la tringle 42a, le ressort 39a ramène la cage 29a en position d'embrayage. La tingle 42a est reliée par un dispositif dégrafable 43a au câble souple 10a actionné par la manette 9a (figure 1). Ce dispositif comprend un étrier 44a entre deux branches duquel est fixé un tourillon 45a, et un crochet 46a qui peut s'accrocher sur ce tourillon. le crochet 46a est fixé à l'extrémité du câble souple i-, et l'étrier 44a est pourvu d'une douille taraudée 47a qui est vissée sur l'extrémité filetée de la tringle 42a, ce qui permet de régler la longueur de la transmission. La rotation de la cage 29b est de même commandée par une tringle 42b reliée au câble souple 1-Ob par un dispositif d'agrafage 43b. Quand le motoculteur est en marche avant (disposition du mancheron 6 représentée en trait plein sur la figure 1), le conducteur peut ainsi commander le déclabotage de la roue droite 1 avec la manette de droite 9b et la roue gauche avec la manette de gauche 9a. Quand le motoculteur est en marche arrière (position du mancheron figurée en trait interrompu), on accroche le crochet 46a sur le tourillon 45b et le crochet 46b sur le tourillon 45a. On peut ainsi commander le déclabotage de la roue 1, qui se trouve à gauche du nouveau sens de marche, au moyen de la manette de gauche 9a,- et celui de l'autre roue, qui se trouve à droite, au moyen de lananette de droite 9b. les figures 9 à il illustrent une variante qui permet de réaliser une économie sur la fabrication des cages à billes. les éléments jouant le même rôle sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 100 unités. l'alésage à gradin 30a-31a de la figure 5 est remplacé par un alésage ou perçage de diamètre constant 130a, et la petite bille 27 est remplacée par deux billes un peu plus grosses 127a, 127'a ayant chacune un diamètre très légèrement inférieur au rayon de l'alésage 130a, qui roulent toutes les deux sur le chemin de roulement 1 28a et sur la bille 126a. On voit sur les figures 9 et 10 que les billes 127a et 127'a sont maintenues en place dans l'alésage 130a par la bague extérieure du palier 112a. Sur la figure 11, les flèches F, f1, f2 et f'2 montrent que toutes les billes roulent sans glissement comme dans le cas de la figure 8. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, au lieu de réaliser l'accouplement par engagement de tenons tronconiques dans des encoches formées par des perçages tronconiques, on pourrait le réaliser par engagement de tenons à surface portante inclinée, par exemple en forme de troncs de pyramides, contre d'autres tenons semblables, les encoches étant alors constituées par les vides compris entre ces autres tenons. On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en rempla çant les deux billes telles que 26a et 27a, interposées entre la pièce d'appui telle que 28a et l'organe de poussée, par un nombre pair, plus grand, de billes ou de rangées de billes telles que 127a et 127'a roulant les unes sur les autres. REVENDICBTIONS 1. Dispositif de clabotage débrayable en charge, comprenant un premier organe d'accouplement mobile en translation, pouvant être accouplé à un second organe d'accouplement par engagement de tenons dans des encoches pour transmettre un mouvement de rotation, les surfaces en prise des tenons et des encoches étant inclinées, et un organe de poussée propre à appuyer le premier organe d'accouplement vers le second organe d'accouplement sous l'action de pièces de roulement telles que des billes en contact avec une pièce d'appui et propres à assurer le déclabotage en portant sur des surfaces de came, caractérisé en ce que l'organe de poussée est empêché de tourner par rapport à la pièce d'appui, et que les pièces de roulement sont contenues dans une cage qu'on peut faire tourner par rapport à ladite pièce d'appui pour commander le clabotage et le déclabotage. 2. Dispositif permettant de déclaboter en marche les roues d'un motoculteur ou engin analogue, comprenant, pour chaque roue, un organe mené claveté coulissant sur l'arbre de la roue et pouvant être accouplé à un organe menant par engagement de tenons dans des encoches, les surfaces portantes des tenons et des encoches étant inclinées, et un organe de poussée propre à appuyer l'organe mené vers l'organe menant en prenant appui sur une partie fixe par l'entremise de pièces de roulement telles que des billes portant sur des surfaces de came, caractérisé en ce que l'organe de poussée est immobilisé en rotation, et que le clabotage et le déclabotage sont commandés par la rotation d'une cage contenant lesdites pièces de roulement. 3. Dispositif selon la revendication 2, pour motoculteur à mancheron retournable, caractérisé en ce que la rotation de chacune des deux cages est commandée à partir d'une manette, par une transmission comportant un dispositif dégrafable qui permet d'inverser les liaisons entre les manettes et les cages. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage contient au moins trois paires de billes, chaque paire comprenant une première bille en contact avec la pièce d'appui ou partie fixe, et une seconde bille qui prend appui sur la première pour appuyer l'organe de poussée. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la cage comporte au moins trois logements contenant chacun un nombre pair de pièces de roulement ou de rangées de pièces de roulement roulant les unes sur les autres.