Brevet FR2305647A1 — publié le 19761022

La présente invention concerne un changement de vitesses à pignons dentés, à structure en groupes, notamment pour véhicules à moteur utilisables dans l'agriculture et/ou la construction avec un changement de vitesses précédé d'un groupe de transmission, dont l'arbre entrée est rotatif par rapport à 11 arbre principal du changement de vitesses et peut être accouplé sélectivement à celui-ci, le changement de vitesses comportant un pignon denté d'inversion, monté sur un arbre de sortie parallèle à l'arbre principal et susceptible d'être accouplé sélectivement à cet arbre de sortie, le pignon denté d'inversion engrenant avec un pignon denté solidaire en rotation de l'arbre principal et étant entrasse sélectivement par l'intermédiaire d'un pignon denté d'un arbre intermédiaire entraîné, parallèle à l'arbre d'entrée de la transmission de groupe. On connalt délà un changement de vitesses à pignons dentés du type ci-dessus (DT-AS 1 530 614) dans lequel l'arbre intermédiaire du groupe de transmission comporte un pignon denté coulissant. Le pignon denté coulissant peut ainsi se mettre en prise sélectivement avec le pignon denté d'inversion de l'arbre de sortie qui est lui-même susceptible d'être relié à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'un pignon denté coulissant voisin, pour la mise en oeuvre de la seconde vitesse du changement de vitesses. De plus, lepignon denté coulissant de l'arbre intermédiaire peut être amené en prise avec l'un des quatre pignons dentés solidaires en rotation de l'arbre principal pour mettre en oeuvre la vitesse d'avance la plus faible du groupe de transmission. Ltinconvénient de cette solution connue est que, dans le cas de véhicules à moteur utilisés en agriculture ou en construction, ces véhicules ne conviennent alors pas pour des travaux de chargements rapides et difficiles. Cela résulte de ce que la solution connue utilisant des pignons dentés coulissants ne permet pas de commuter rapidement de la marche avant rapide sur une marche avant partlculièrement lente et, après un chargement, il n'est pas possible d'obtenir une commutation rapide en marche arrière rapide. De plus, la solution-connue présente également ltinconvénient de ne pas convenir pour des véhicules utilisés dans l'agriculture, pour effectuer des travaux de culture ou d'entretien, ainsi que des travaux rapides des champs ni pour un deplacement sur route difficile avec des remorques. Cela provient de ce que les changements de vitesses connus à pignons dentés ne comportent pas d'échelonnements suffisants du groupe de transmission et qu'en outre ils ne permettent pas d'arriver à un rapport de démultiplication extremement bas. Enfin, la bolte de vitesses à pignons dentés connue présente également l'inconvénient de ne pas permettre de développer la plage des vitesses vers le haut sans influencer les étages existants du changement de vitesses. Partant de cet état de la technique, la présente invention a pour but de creer un changement de vitesses à pignons dentés du type ci-dessus, comportant des moyens constructifs simples, de façon à améliorer et à élargir le champ d'applications de ce changement de vitesses pour permettre une inversion rapide entre la marche avant lente et la marche arrière rapide en utilisant les composants d'un étage de vitesses tout terrain avec possibilité de transformer le changement de vitesses pour passer d'un changement à quatre vitesses à un changement à cinq vitesses. L'invention se propose notamment de permettre une synchronisation totale des groupes de transmission et des changements de vitesses. A cet effet, l'invention concerne un changement de vitesses du type ci-dessus, caractérisé -en ce que l'arbre intermédiaire de la transmission de groupe comporte, en plus du pignon denté prévu pour I'entranement du pignon denté d'inversion et d'un pignon denté libre en rotation, servant uniquement a' l'entraînement de l'arbre principal du changement de vitesses pour la marche avant, un pignon denté solidaire en rotation, qui engrène avec un premier pignon denté d'un pignon denté double monté libre en rotation sur l'arbre principal et susceptible d'être solidarisé avec cet arbre, le second pignon denté de ce pignon denté double engrenant directement ou indirectement avec un pignon denté libre en rotation sur l'arbre de sortie du changement de vitesses et susceptible d'entre solidarisé sélectivement, directement ou indirectement avec cet arbre. Une telle solution offre notamment l'avantage, en plus d'une inversion rapide entre ia marche avant lente et la marche arrière rapide5 de permettre, le cas echéant, de transformer la transmission intermédiaire de la vitesse tout terrain du groupe de transmission en un changement à cinq vitesses pour les déplacements rapides sur route, en ne modifiant que deux pignons dentés. De plus, la solution selon l'invention offre l'avantage de permettre de synchroniser à la fois tous les étages du changement de vitesses, aussi bien que les étages du groupe de transmission. Pour créer sélectivement une transmission de vitesse tout terrain intéressante du pont de vue du coût, entre le groupe de transmission et le changement de vitesses, il est prévu, suivant une autre caractéristique de l'invention, que le pignon denté libre en rotation entraîné par le second pignon denté du pignon denté double de l'arbre principal, sur l'arbre de sortie, est monte sur une partie d'arbre creux susceptible dPêtre reliée sélectivement a' l'arbre de sortie et en ce que la partie d'arbre creux est solidaire en rotation d'un pignon denté, lui-meme libre en rotation sur l'arbre de sortie en pouvant être solidarisé de celui-ci, le pignon engrenant avec un pignon denté solidaire en rotation de l'arbre principal. Une telle solution offre notamment l'avantage que, pour la transformation du changement de vitesses, pour avoir un changement à cinq vitesses, la vitesse de commutation correspondant à la cinquième vitesse se trouve dans le même plan que la position de commutation prévue sélectivement pour commuter la transmission intermédiaire de vitesse tout terrain, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de remplacer la fourchette de commutation et le levier de commutation. Une solution particulièrement avantageuse du point de vue de la commutation et de la fabrication résulte de ce que le pignon denté monté libre en rotation sur l'arbre intermédiaire de la transmission de groupe et qui sert uniquement à l'entraînement de l'arbre principal dans le sens de la marche avant, est en prise avec un pignon denté solidaire en rotation de cet arbre, ce pignon engrenant en outre avec un pignon libre en rotation sur l'arbre de sortie et susceptible d'être relié sélectivement à celui-ci, ce-dernier pignon et le pignon denté relié à la partie d'arbre creux de l'arbre de sortie comportant un organe c accouplement commun. Pour avoir une commutation rapide entre la marche avant et la narche arrière ou inversement, il est prévu, suivant l'invention, que le pignon denté de l'arbre intermédiaire du groupe de transmission, qui est libre en rotation et engrène avec le pignon denté d'inversion de l'arbre de sortie du changement de vitesses, et le pignon denté, libre en rotation, de l'arbre intermédiaire agacent, qui sert uniquement à lsentraînement de l'arbre principal dans ie sens de la marche avant, sont associés à un organe de commutation double commun, solidaire en rotation de l'arbre intermédiaire et coulissant axialement. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels - La figure 5 est un exemple d'une boite de vitesses à pignons dentés dont les quatre vitesses peuvent être entraînées sélectivement à partir d'une transmission intermédiaire de ltéchelon tout terrain; - La figure 2 est un autre exemple dans lequel le changement de vitesses est réalisé comme transmission à cinq vitesses avec transformation de l'étage de-vitesse tout terrain du groupe de transmission. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, la référence 1 se rapporte à un volant d'inertie relié à un moteur non représenté. Le volant est relié à un embrayage à double friction 2. L'embrayage 2 comporte un disque d'entraînement 3 solidaire de l'arbre d'entrée 4 d'un groupe de transmission 5 de la bote de vitesses à pignons dentés selon l'invention. Le groupe de transmission 5 est suivi par un changement de vitesses 6 qui comporte un arbre de sortie 7. L'arbre de sortie 7 entraîne un différentiel 9 par l'intermédiaire de pignons coniques 8. Le différentiel 9 entrain les demi-arbres 11 des roues motrices 12, par une transmission intermédiaire 10. L'arbre d'entrée 4 porte solidairement un pignon 13 qui engrène avec un pignon 14 solidaire de l'arbre intermédiaire 15 du groupe de transmission Un pignon denté 16 est monté libre en rotation sur l'arbre intermédiaire 15 et ce pignon peut etre solidarisé sélectivement avec cet arbre. Le pignon denté 16 engrène se,ilemeflt avec un pignon denté 17 solidaire en rotation de l'arbre principal 18 coaxial à l'arbre d'entrée 4. L'arbre principal 18 fait en même temps partie de la transmission de groupe 5 et du changement de vitesses 6; l'arbre principal 18 peut etre accouplé sélectivement à l'arbre d'entrée 4 de la vitesse S servant au déplacement sur route, à l'aide d'un organe de commutation double 19 solidaire en rotation mais coulissant axialement sur l'arbre principal 18.L'organe de commutation double 19 sert en outre à relier un double pignon denté 20 monté libre en rotation sur l'arbre principal 18 pour solidariser ce pignon denté 20 à l'arbre principal 18 lorsqu'on passe la vitesse L qui correspond à la vitesse moyenne de déplacement dans les champs. Le double pignon denté 20 se compose d'un premier pignon denté 21 qui engrène avec un pignon denté 22 solidaire en rotation de l'arbre intermédiaire 15. En plus du pignon denté 16, l'arbre intermédiaire 15 porte libre en rotation un pignon denté 23 qui peut être sélectivement solidarisé de cet arbre 15; le pignon denté 23 engrène avec un pignon denté d'inversion 24 monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 7 en pouvant être solidarisé sélectivement de cet arbre de sortie. Le pignon denté 24 engrène à son tour avec un pignon denté 25 solidaire en rotation de l'arbre principal 18.Le pignon denté 24 et le pignon denté 25 forment l'étage I du changement de vitesses. Pour passer la marche arrière R et un étage Z prévu pour la vitesse rapide dans les champs et la vitesse lente sur route, il est prévu, entre les deux pignons dentés 16 et 23, un organe de commutation double 26 solidaire en rotation mais libre axialement de l'arbre intermédiaire 15. A l'aide de cet organe de commutation double 26, on peut solidariser sélectivement les deux pignons 16, 23 sur l'arbre intermédiaire 15. Entre le pignon denté 17 et le pignon denté 25, il y a un pignon denté 27 solidaire en rotation de l'arbre principal 18. Ce pignon 27 engrène avec un pignon 28 qui forme avec le pignon 27 l'étage de vitesse II du changement de vitesses. Pour mettre en oeuvre les vitesses I et II, il est prévu un organe de commutation double 29 sur l'arbre de sortie 7 entre les deux pignons dentés 24 et 28, solidairement en rotation mais libre en coulissement axial. La vitesse III du changement de vitesses 6 est formée par le pignon denté 17 en combinaison avec un pignon denté 30 monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 7 et pouvant être solidarisé sélectivement avec cet arbre de sortie. De plus, un pignon denté 31 est monté solidairement en rotation sur l'arbre principal 18 entre le pignon denté double 20 et le pignon denté 17. Le pignon denté 31 engrène avec un pignon denté 32 monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 7 et qui peut être solidarisé sélectivement avec cet arbre pour former ainsi l'étage IV. Pour brancher les étages III et IV, il est prévu un organe de commutation double 33 entre les deux pignons dentés 30, 32 su-r l'arbre de sortie 7; cet organe 33 est solidaire en rotation mais libre axialement. En outre, le pignon denté 32 est relie à une partie d'arbre creux 34 montée sur l'arbre de sortie 7. Un pignon denté 35 est monté libre en rotation sur la partie d'arbre creux 34 et ce pignon 35 peut être solidarisé sélectivement à cette partie d'arbre creux 34 Le pignon 35 engrène avec le second pignon denté 36 du pignon-denté double 20. Le pignon denté 35 et les pignons dentés 21, 22, 35, ainsi que les pignons dentés 31, 32 forment un étage de vitesse tout terrain K de la transmission de groupe et du changement de vitesses 5, 6. Cette vitesse K convient notamment pour le déplacement lent dans les champs et sur les chantiers. Pour brancher l'étage K, il est prévu un organe de commutation 37 solidaire en rotation de la partie d'arbre creux 34 et libre axialement. A l'aide de cet organe de commutation 37, on relie le pignon denté 35 au pignon denté 32. De plus, il est prévu un pignon denté 38 sur l'arbre de sortie 7 qui précède la partie d'arbre intermédiaire 34. Le pignon denté 38 est destiné à I'etraî- nement de l'essieu avant non représenté. Le changement de vitesses à pignons dentés comporte, en outre, un entraînement de prise de force 39 à deux vitesses dont l'arbre moteur 40 est embrayable sur le volant d'inertie 1 par l'intermédiaire d'un disque d'entraînement 41 solidaire de l'arbre 40, le disque 41 faisant partie de l'embrayage 2. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, en variante de l'exemple de réalisation de la figure 1, le groupe de transmission S est suivi d'un changement de vitesses 42 cinq étages. Comme l'étage IV du changement de vitesses 6, cet étage IV est relié par le pignon denté 31 au pignon denté 43 ayant le même diamètre de cercle primitif; le pignon 43 est monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 7. L'accouplement du pignon denté 43 et de l'arbre de sortie 7 est également assuré par un organe de commutation double 33. En variante de la solution selon la figure 1, le pignon denté 21 est relié au pignon denté 44 pour former un pignon denté double 45. Le pignon denté 44 coopère avec un pignon denté 46 monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 7 et il est susceptible d'être solidarisé avec celui-ci pour former l'étage V. Pour brancher l'étage V, on a prévu un organe de commutation 47 solidaire en rotation et coulissant axialement sur l'arbre de sortie 7. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Changement de vitesses à pignons dentés, à structure en groupes, notamment pour véhicules à moteur utilisables dans lVagriculture et/ou la construction, avec un changement de vitesses précédé d'un groupe de transmission, dont l'arbre denturée est rotatif par rapport à l'arbre principal du changement de vitesses et peut être accouplé sélectivement à celui-ci, le changement de vitesses comportant un pignon denté d'inversion, monté sur un arbre de sortie parallèle à l'arbre principal et susceptible d'entre accouplé sélectivement à cet arbre de sortie, le pignon denté d'inversion engrenant avec un pignon denté solidaire en rotation de l'arbre principal et étant entraidé sélectivement par l'intermédiaire d'un pignon denté d'un arbre intermédiaire, entraîné parallèle à l'arbre d'entrée de la transmission de groupe, changement de vitesses caractérisé en ce que l'arbre intermédiaire (15) de la transmission de groupe (5) comporte, en plus du pignon denté (23) prévu pour l'entraînement du pignon denté d'inversion (24) et deun pignon denté (16) libre en rotation, servant uniquementà lsentrai nement de l'arbre principal (18) du changement de vitesses (6, 42)pour la marche avant, un pignon denté (22) solidaire en rotation, qui engrène avec un premier pignon denté (21) d'un pignon denté double (20, 45) monté libre en rotation sur l'arbre principal (18) et susceptible d'être solidarisé avec cet arbre, le second pignon denté (36, 44) de ce pignon denté double (20, 45) engrenant directement ou indirectement avec un pignon denté (35, 46) libre en rotation sur l'arbre de sortie (7) du changement de vitesses (6, 42), et sùsceptible d'être solidarisé sélectivement, directement ou indirectement avec cet arbre. 20) Changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon denté (35) libre en rotation, entraîné par le second pignon denté (36) du pignon denté double (20) de l'arbre principal (18), sur l'arbre de sortie (7) est monté sur une partie d'arbre creux (34) susceptible d'être reliée sélectivement a 17arbre de sortie (7) et en ce que la partie d'arbre creux (343 est solidaire en rotation d'un pignon denté (32) lui-même libre en rotation sur arbre de sortie (7) en pouvant être solidarisé de celui-ci, le pignon (32) engrènant avec un pignon denté (31) solidaire en rotation de l'arbre principal (18). 30) Changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pignon denté (16) monté libre en rotation sur l'arbre intermédiaire (15) de la transmission de groupe (5) et qui sert uniquement à ltentraSnement de l'arbre principal (18) dans le sens de la marche avant, est en prise avec un pignon denté (17) solidaire en rotation de cet arbre (18), ce pignon (17) engrénant en outre avec un pignon (30) libre en rotation sur l'arbre de sortie (7) et susceptible d'etre relié sélectivement à celui-ci, ce dernier pignon (30) et le pignon denté (35) relié à la partie d'arbre creux (34) de l'arbre de sortie (7) comportant un organe d'accouplement (33) commun. 40) Pignon denté selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pignon denté (23) de l'arbre intermédiaire (15) du groupe de transmission (5), qui est libre en rotation et engrène avec le pignon denté d'inversion (24) de -l'arbre de sortie (7) du changement de vitesses (6, 42), et le pignon denté (16), libre en rotation, de l'arbre intermédiaire (15), adjacent, qui sert uniquement à ltentralnement de l'arbre principal (18) dans le sens de la marche avant, sont associés à un organe de commutation double (26), commun, solidaire en rotation de l'arbre intermédiaire (15) et coulissant axialement.