Brevet FR2386730A1 — publié le 19781103

L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des roues motrices a placer entre la boite de vitesse et les arbres de roues, dispositif prévu pour engins de travaux publics, de transport et de manutention, et plus particulièrement véhicules agricoles, et en particulier motoculteurs. Tous les engins de moyenne puissance, engins de travaux publics, engins agricoles évoluant sur une aire de travail de surface réduite, nécessitent une grande maniabilité ainsi qu'une facilité de manoeuvre importante. Ces qualités bien précises assurent un gain important de temps donc de fonctionnement dans tous les genres de travaux. Cet impératif apparaît avec une accuité toute particulière dans le cas de travaux de manutention sur aire encombrée et de travaux agricoles sur surfaces cultivées peu et moyennement étendues où les changements de direction sont fréquents et par conséquent doivent s'exécuter avec le maximum d'aisance. C'est en particulier le cas pour les cultures en ligne où s'effectuent des changements de sens en bout de chaque ligne et pour les engins automoteurs de manutention évoluant dans les étables. Sur ces engins de petite et moyenne puissance le changement de direction s'effectue par blocage d'une roue motrice permettant le changement de direction sur un espace réduit. Les dispositifs existant à l'heure actuelle sont à crabots ou à blocage de différentiel nécessitant l'arrêt obligatoire du véhicule pour réaliser l'immobilisation de la roue permettant le pivotement de l'ensemble de 1' engin. Outre l'obligation de s'arrêter créant une perte de temps et un désagrément de conduite, ces systèmes provoquent inévitablement un enclenchement brutal détériorant rapidement les organes mécaniques qui par une usure prématurée ne font qu'amplifier le phénomène. L'invention vise à procurer des décrabotages à placer en bout de boîte de vitesse après le dernier pignon réducteur pour réaliser à volonté et sans à coups le désaccouplement et l'accouplement successifs de l'une ou l'autre roue motrice. Ainsi l'invention se caractérise par un assemblage mécanique identique pour chaque roue motrice inséré entre le dernier pignon de la boîte de vitesse et l'arbre de roue se composant d'un pignon central composite à cavité centrale contenant une couronne à billes montée sur un poussoir tronconique monté coulissant dans le logement d'une pièce d'accouplement possédant une extrémité conformée en pignon s'engrennant sur l'arbre de roue, le poussoir étant commandé à l'une de ses extrémités par une came reliée à un levier de commande dont l'action comprime un ressort de rappel prévu entre le fond du logement de la pièce intermédiaire d'accouplement et le poussoir tronconique. Cette invention présente un nombre important d'avantages, on distingue ainsi - un enclenchement souple et progressif - la possibilité d'accoupler et de désaccoU- pler en marche - une bonne fiabilité par suppression des contacts aux angles vifs donc aucune usure anormale et prématurée - un agrément de conduite et une précision intéressante - aucune contrainte de résistance au désac- couplement même sous un couple important facilitant la commande directe manuelle. D'autres caractéristiques plus techniques ae l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit effectuée à titre d'exemple en référence aux dessins accompagnants dans lesquels - la figure I est une vue en coupe longitudi- nale de l'ensemble boîte de vitesse et dispositif de décrabotage à billes selon l'invention - la figure 2, est une vue en élévation illus- trant plus particulièrement la came et son ensemble de commande - la figure 3, est une vue en coupe transversale du pignon central équipé de sa couronne ; - la figure 4, est une vue schématique de profil de la couronne à bille ;; - la figure 5, est une vue en coupe longitudinale de la pièce d'accouplement avec son poussoir - la figure 6, est une vue en élévation de cette même pièce Le dispositif d'accouplement et de désaccouplement à billes selon l'invention s'intègre dans un bloc de transmission 1 constitué d'une boite de vitesse de haute perfor mance 2 protégée par ailleurs et le train de roues constitué de chaque coté d'un arbre de roue 3, d'un pignon d'arbre de roue 4, d'un roulement 5 et d'un plateau porte jante 6, l'ensemble étant protégé par un carter 7. I1 s'insère plus précisément entre le pignon d'arbre de roue 4 et le dernier pignon 8 de la boite de vitesse porté en bout d'arbre tertiaire 9. Le dispositif d'accouplement et de désaccouplement proprement dit comprend un pignon central d'entraînement 10 en prise avec le pignon 8 de l'arbre tertiaire 9 de la boite de vitesse. Le pignon central d'entraînement comporte une gorge intérieure 11 (figure 3) dans laquelle se loge une couronne à profil particulier représentée en figure 4. Le profil de forme générale circulaire comporte un certain nombre d'alvéoles par exemple quatre telles que 12 à fond pratiquement plat 13, de longueur supérieure au diamètre d'une bille 14 par exemple, mais de façon non limitative égale à deux diamètres permettant à la bille de pénétrer sans que la pièce s'arrête. Ces alvéoles sont réunies entre elles par des intervalles en forme de portions d'arcs de cercle telles que 15, les zones de raccordement 16 entre le fond et les intervalles 15 possèdent une courbure très progressive destinée à assurer comme on le verra ci-après, un entraînement de la plus grande douceur. Le pignon central est monté à rotation libre ou par l'intermédiaire d'une couronne 17 formée par les billes 14, sur une pièce d'accouplement 18 représentée en figures 5 et 6 et reposant sur deux roulements 19 et 20. Cette pièce d'accouplement, de structure composite possède un corps de forme générale cylindrique, comportant à l'une de ses extrémités une denture 21 venant en prise avec le pignon d'arbre de roue 4 et à son autre extrémité une ouverture 22 pour la commande de son mécanisme intérieur. En effet, ladite pièce possède une cavité intérieure 23 à plusieurs chambres. Une première chambre 24 pour le logement d'un ressort de rappel 25, une chambre centrale 26 débouchant à l'extérieur par une transition de plus grand diamètre 27 et dans laquelle coulisse un poussoir 28 de forme générale tronconique possédant une prolongation formant tige de commande 29 à extrémité pourvue d'une bille 30 reposant sur et guidée par une une bague d'arrêt 31 immobilisée par un circlips 32. Le poussoir comporte un front à cavité conique 33 délimitant avec la chambre 24 le logement 34 du ressort 25. Les billes 14 circulent sur la partie tronconique du poussoir. Elles restent à l'intérieur de la pièce d'accouplement tant que le poussoir est en butée, ressort comprimé et dépassent légèrement de la surface latérale extérieure de ladite pièce d'accouplement à travers la paroi par l'intermédiaire d'orifices 35, lorsque le ressort de rappel est détendu, venant ainsi se loger progressivement et en cours de mouvement dans les alvéoles 12 pour assurer la prise et l'entraînement du mouvement (figure 2). La pièce d'accouplement est immobilisée dans le sens latéral de part et d'autre des orifices 35, par une saillie annulaire 36 et une rainure annulaire 37 dans laquelle vient se loger un circlips d'immobilisation 38. La tige de commande du poussoir est en contact permanent avec l'extrémité d'une came 39, de profil général triangulaire, montée solidaire d'un axe de pivotement 40, commandé par un levier 40 relié à un étrier 42 sollicité en basculement par exemple par un cable en liaison avec les poignées de manoeuvre du poste de conduite. Ainsi qu'on le constate à l'observation des parties de gauche et de droite de la figure 1, l'action de basculement de la came 39 provoque la compression ou la détente du ressort 25 entraînant en déplacement le poussoir 28 qui assure la montée ou la descente des billes 14 dans les orifices 35 par le jeu de la rampe de la surface latérale conique du poussoir. En position de désaccouplement (ressort comprimé) le pignon central d'entraînement tourne fou sur la pièce d'accouplement (billes en position escamotées). La position de repos (ressort détendu) correspond bien entendu à la position de transmission du mouvement c'est-àdire celle de la marche de l'engin. La forme et la longueur du fond des alvéoles et leur raccordement sans angles vifs ainsi que le jeu des billes et de la rampe du poussoir assurent un accouplement et un désaccouplement en douceur, sans effort de commande et sans à coups et ceci sans necessiter l'arrêt de l'engin. I1 est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, mais au'au contraire diverses variantes d'exécution, de substitution par des moyens et matériaux équivalents ne sauraient sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement et de désaccouplement de la force motrice pour engins de petite et moyenne puissance, en particulier motoculteurs formé d'un assemblage e pièces mécaniques, identiques pour chaque roue motrice inséré entre le dernier pignon de la boite de vitesse et l'arbre ae roue caractérisé en ce qu'il se compose en association d'un pignon central d'entraînement de structure composite à cavité conformée en alvéoles pour billes d'entraînement en coopération avec une pièce d'accouplement montée en rotation sur deux roulemer.ts possédant une cavité à plusieurs chambres renfermant un mecanisme d'accouplement sous la forme d'un poussoir monté coulissant en rappel élastique cylindro-conique maintenu par une bague d'arrêt et présentant à son extrémité une bille, sur laquelle s'appuie une came, pièce d'accouplement possédant à ltune de ses extrémités un engrenage venant en prise sur l'arbre de roue et à son autre extrémité une ouverture obturée par la bague d'arrêt et la queue du poussoir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité du pignon central comporte un profil tel que représenté en figure 4, présentant des alvéoles à fond plat de longueur supérieure au diamètre d'une bille, par exemple égale à deux diamètres, réunies entre elles par des arcs de cercle ; les portions de couronne comprises entre le fond et les intervalles possédant une courbure progressive. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractéri- sé en ce que la queue du poussoir cylindro-conique est manoeuvrée en translation par une came montée solidaire d'un axe de pivotement, commandé par un levier relié a un etrier actionnné en basculement par un cable provenant des poignées de manoeuvre du poste de conduite.