Brevet FR2461631A1 — publié le 19810206

La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement et de direction, notamment pour les machines agricoles, qui comprend un accouplement de frein avec une partie d'entra nement et une partie entratnée, qui doit être freinée et est reliée en rotation aux roues. Les dispositifs du type précité servent à conduire des machines automotrices et des véhicules dont les roues ne peuvent pas être amenées à pivoter dans les conditions habituelles, Pour diriger ces véhicules, on freine les roues du côté gauche ou droit du véhicule, comme ceci est connu par les véhicules à entraînement par chaTne. On conna t également des dispositifs d'accouplement et de direction dans lesquels simultanément au freinage de la roue sur un c té du véhicule, on produit un désaccouplement de cette roue de l2entralnement prévu. Si l'on doit prendre un virage très serré avec un véhicule présentant la construction précitée, il Saut freiner les roues intérieures jusqu a les arrêter tandis que les roues extérieures entraînées permettent au véhicule de franchir le virage. Cependant, les roues disposées à l'intérieur sont entraînées en frottement sur le sol et le rayon de braquage est trop grand pour certains domaines d'utilisations notamment sur les côteaux abruptes des vignobles. La présente invention a donc pour but de supprimer les inconvénients des constructions déjà connues, de diminuer le rayon de braquage et par conséquent d'aidliorer]a maniabilité d'un véhicule équipé d'une telle direction. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par un dispositif d'accouplement et de direction qui se caractérise en ce que la partie entraînée est reliée à un engrenage planétaire pour transmettre la rotation relative entre la partie entraînement et la partie entraînée aux roues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'engrenage planétaire comprend une plaque d'ancrage qui est reliée aux mâchoires de l'accouplement de frein et montée tournante autour de l' arbre d'entraînement en présentant des pignons intermédiaires qui sont en prise d'une part avec un pignon central relié à l'arbre d'entraînement et d'autre part au pignon entraîné. D'autre part, cette plaque d'ancrage est reliée par l'intermédiaire de boulons d'entraînement aux mâchoires d'accouplement dans leur axe de pivotement et lesdites mâchoires sont reliées au tambour de frein en pouvant pivoter vers l'intérieur par l'intermédiaire de fouches à débrayer. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'engrenage' planétaire peut être recouvert par une cloche reliée à la plaque d'ancrage précitée. D'autre part, le pignon central présente un palier pour recevoir la plaque d'ancrage précitée. Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, deux pignons intermédiaires sont prévus et l'engrenage planétaire est étudié pour un rapport de démultiplication 1:1. Enfin, l'engrenage planétaire peut être disposé avec la plaque d'ancrage et la cloche de recouvrement précitée au moins partiellement dans le tambour de frein de l'accouplement de frein précité. Le pignon entraîné présente un palier pour le logement de la cloche de recouvrement et, dans le pignon entraîné on a prévu un second palier pour recevoir le tourillon de l'arbre d'entraînement. Le pignon entraîné est relié à une articulation à cardan pour transmettre le moment de rotation à la roue correspondante. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule équipé d'un dispositif d'accouplement et de direction conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale axiale du dispositif, suivant la ligne]-E[ de la figure 4, les différents éléments étant représentés à l'état désaccouplé; - la figure 3 est une représentation à échelle plus petite du tambour d'embrayage dans le sens de la flèche III de la figure 2; - la figure 4 montre le dispositif dans une vue en élévation dans le sens de la flèche IV; - la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne V-V de la figure 4; et - les figures 6, 7 et 8 sont respectivement des représentations suivant les flèches VI, VII et VIII de la figure 2. Le véhicule représenté à titre d'exemple à la figure 1 comprend un bâti rigide 20 aucquatre coins duquel sont montées des roues à pneumatiquesbasse pression 21 non amorties, non pivotantes. Les roues 21 sont entraînées par le moteur 22, par l'intermédiaire d'une boite de vitesse 23, d'un arbre d'entraînement 1, de deux disposi- tifs d'accouplement et de direction 24 conformes à l'invention, d'arbres à cardan 25 ainsi que par l'intermédiaire de mécanismes d'entrainement à chaînes 26. La commande du dispositif d'accouplement et de direction s'effectue à partir du siège 27 du conducteur et le véhicule est dirigé dans son ensemble par l'intermédiaire du levier 28 et des transmissions par Bowden 29 correspondantes. En principe, on dirige le véhicule de telle manière que pourprendre des virages, les roues respectivement disposées à l'intérieur sont amenées, par une commande du levier correspondant 28, à exécuter un mouvement de rotation plus lent et dans les courbes très serrées, un mouvement de rotation qui peut même être inversé. Dans un virage à droite très serré, les roues de gauche se déplacent vers l'avant et les roues de droite- vers l'arrière. Le rayon de braquage est à cette occasion pratiquement nul et le véhicule peut pratiquement tourner sur place. La figure 2 illustre la structure du dispositif d'accouplement et de direction conforme à l'invention. L'arbre d'entraînement 1 sort de la droite du mécanisme de changement de vitesse non représenté. Sur l'arbre d'entraînement 1 on a monté par clavetage, à l'aide de la clavette 30, le tambour d'embrayage.2 qui est ainsi solidaire dudit arbre en direction axiale mais également en rotation. Immédiatement après- le tambour d'embrayage, on trouve le tambour de frein 19 qui n'a aucune jonction directe avec l'arbre d'entraînement 1. Le tambour de frein 19 présente un tube central 31 dépassant dans le tambour d'embrayage qui comprend deux flasques 32 disposés en vis-à-vis l'un de l'autre. Deux mâchoires d'embrayage 3 sont reliés de manière pivotante aux flasques 32 par l'intermédiaire de la fouche à débrayer 7 et des boulons 33, 34. Le boulon d'entraînement 5 sert de point de rotation aux mâchoires d'embrayage 3 dans leur mouvement l'une vers l'autre, lesdites mâchoires étant écartées l'une de l'autre par les ressorts de compression 6 et appliquées contre la surface d'accouplement 35 à l'aide de leur garniture 4. Le tambour de frein 19 est au moins partiellement entouré par le collier de frein 8. Le collier de frein 8 peut passer sur une transmission par Bowden 29 représenté à la figure 1 et le levier 28 si bien que la rotation du tambour 19 peut être ralentiepar rapport au tambour d'accouplement 2 et à l'arbre d'entraînement 1, pour l'amener jusqu'à l'arrêt. Sur le boulon d'entraînement 5, la plaque d'ancrage 9 est viss&rigidement à l'intérieur du tambour de frein 19. La cloche de recouvrement 16 est vissée à la plaque d'ancrage 9, si bien que l'on obtient un carter fermé. La plaque d'ancrage 9 est en appui à l'aide d'un roulement à bille 10 par rapport à l'arbred'entralnement 1. D'autre part, sur la face interne de la plaque d'ancrage 9 on a prévu deux pignons intermédiaires 12 et 13 qui sont montés tournants. Le pignon intermédiaire 12 engrène d'une part le pignon central 11 qui est claveté sur l'arbre d'entraînement 1, et d'autre part le second pignon intermé- diaire 13. Les pignons 11, 12 et 13 sont des roues droites. Le pignon intermédiaire 13 est plus épais que le pignon intermédiaire 12 et engrène le pignon d'entraînement 14 qui est en appui à l'aide d'un roulement à bille 15 en vis-à-vis de la cloche de recouvrement 16 et d'un roulement à bille 36 disposé à l'intérieur contre le tourillon 17 de l'arbre d'entraînement 1. Une articulation à cardan 18 est vissée pour 9tre rendue solidaire du pignon entraîné 14. L'articulation à cardan est reliée par la suite, à llentraînement jusqu'aux roues 21. En ce qui concerne le tambour de frein 19, on peut préciser que sa paroi 37 présente un évidement 38 de forme correspondante si bien que les mâchoires de frein 3 peuvent être entraînées en rotation avec le boulon 5 par rapport au tambour de frein. Le dispositif conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante: lorsque le véhicule se déplace en ligne droite, le dispositif de direction n'est pas actionné, ce qui signifie que le collier de frein 8 est relâché et qu'il glisse sur le tambour de frein 19. La force du moteur 22 est transmise par l'intermédiaire de l'arbre d'entralnement 1 au tambour d'accouplement 2, aux mâchoires d'accouplement 3 appliquées contre la surface 35, au boulon d'entraînement 5, à la plaque d'ancrage 9 et à la roue entraînée 14 ainsi qu'à l'articulation à cardan 18. La plaque d'ancrage 9 tourne avec le pignon central 11 et l'arbre d'entraînement 1 à la même vitesse de rotation tandis que les pignons intermédiates 12 et 13 sont arrêtés. De cette façon, le pignon entraîné 14 tourne également à la même vitesse. Si pour conduire le véhicule on actionne le dispositif et si le collier de frein 8 est tiré contre le tambour de frein 19, ce dernier est freiné en fonction de la force de traction appliquée, sur le collier de frein, par rapport au tambour d'accouplement 2 et aux mâchoires de freinage 3. Il y a ainsi rotation entre le tube central 31 et les mâchoires de frein 3 et ces dernières sont éloignées par les fourches à débrayer 7, contre la force des ressorts de compression 6, de la surface 35 du tambour d'accouplement 2. De cette façon, les mâchoires d'accouplement sont plus ou moins désaccouplées du tambour d'accouplement. Simultanément, par l'intermédiaire du boulon d'entraînement 5, la plaque d'ancrage 9 est également freinée et grâce à elle, les pignorB intermédiaires 12 et 13 le sont aussi. Il en résulte un mouvement de rotation relative entre le mignon central 11 qui tourne à la vitesse de l'arbre d'entraînement et la plaque d'ancrage 9. La rotation relative entraîne la rotation despigns intermédiaires 12 et 13 et leur mouvement de rotation est transmis au pignon entraîné 14. La rotation du pignon entraîné 14 sous l'action des pignons intermé- diaires-12 et 13 est dirigée contre le sens de rotation de l'arbre d'entraînement 1. Les deux mouvements de rotation se superposent l'un à l'autre selon le freinage du tambour 19. Si le tambour 19 n'est que légèrement freinée, la vitesse de rotation du pignon associé est légèrement ralentie et pour un freinage plus important, le pignon peut même être amené à l'arrêt. Si le tambour de frein est encore plus fortement freinée ou même totalement freiné, le pignon entraîné 14 et le pignon correspondant sont entraînés dans le sens de rotation inverse. Dans ce dernier cas, les mâchoires d'accouplement 3-sont totalement dégagées du tambour d'accouplement 2 et la plaque d'ancrage 9 est à l'arrêt. La rotation de l'arbre d'entraînement 1 et du pignon central 11 agit en totalité sur les pignons intermédiaires 12 et 13 qui entraînent en rotation le pignon entraîné 14 à la même vitesse que l'arbred'entrainement 1 mais dans le sens inverse, pour un rapport de démultiplication 1:1. Il convient de remarquer que dans le dispositif de direction conforme à l'invention, 4i1 y a toujours un assemblage de force entre le moteur et les roues et que la transition marche avant-toute et marche arrière- -toute des deux côtés du véhicule peut être réalisée de manière totalement indépendante et absolument sans échelon. Si, dans le cas d'un véhicule tel que représenté à la figure 1, les deux leviers 28 sont actionnés simultanément, le véhicule se déplace vers l'arrière sans qu'il soit nécessaire d'actionner le mécanisme de changement de vitesse 25. Ceci constitue un avantage important dans les conditions difficiles d'utilisation en agriculture. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté. Ainsi, dans certains cas, l'accouplement de frein pourrait être réalisé différemment. Le désaccouple- ment des mâchoires du tambour d'accouplement pourrait par exemple être assuré par des surfaces de glissement prévues sur la paroi 37 du tambour de frein 19. Le rapport de démultiplication de l'engrenage planétaire peut être établi en fonction des conditions rencontrées. Dans certains cas, le dispositif conforme à l'invention est prévu individuellement pour chacune des roues du véhicule mais il peut également être utilisé avantageusement dans les machines à un seul essieu. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en òuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif d'accouplement et de direction, notamment par machines agricoles, comprenant un accouple- ment de frein avec une partie entraînement et une partie entraînée qui doit être freinée et est reliée en rotation aux roues dudit véhicule, caractérisé en ce que la partie entraînée (mâchoiresd'accouplement 3) est reliée à un engrenage planétaire 9, 12, 1-3 pour transmettre le mouvement de rotation relatif entre la partie entraînement 1, 2, 11 et la partie entraînée 3, aux roues dudit véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'engrenage planétaire comprend une plaque d'ancrage 9 qui est reliée aux mâchoires 3 de l'accouple- ment de frein, et montée tournante sur l'arbre d'entraîne- nient 1 et présente des pignons intermédiaires 12, 13 qui sont en prise d'une part avec un -pignon central 11 relié à l'arbre d'entraînement et d'autre part avec le pignon entraîné 14. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque d'ancrage 9 est reliée par l'intermédiaire d'un boulon d'entraîne- ment 5 aux mâchoires 3 dans leur axe de pivotement et en ce que lesdites mâchoires d'accouplement 3 sont reliées par l'intermédiaire de fourches7 à débrayer avec le tambour de frein 19 en pouvant pivoter vers l'intérieur. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'engrenage planétaire est recouvert par une cloche de recouvrement 16 reliée à ladite plaque d'ancrage 9. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon central 11 comprend un palier 10 pour recevoir la plaque d'ancrage précitée 9. 6. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'on a prévu deux pignons intermédiaires 12 et 13. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de démultiplication de l'engrenage planétaire est de 1:1. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage planétaire est monté avec la plaque d'ancrage 9 et la cloche de recouvrement 169 au moins partiellement dans le tambour de l'accouplement de frein. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon entraîné 14 présente un palier 15 pour le logement de la cloche de recouvrement 16 et en ce que dans le pignon entraîné 14 on a prévu un autre palier pour recevoir le tourillon 17 de l'arbre d'entraînement 1. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pignon entraîné 14 est relié à une articula- tion à cardan pour transmettre le moment de rotation à la roue correspondante.