Brevet FR2506232A1 — publié le 19821126

L'invention concerne un dispositif d'entraîne- ment auxiliaire pour véhicules utilitaires, notamment pour ltentralnement par moteur du bout d'arbre de prise de puissance de tracteurs agricoles, de travaux publics ou de travaux forestiers, dispositif dans lequel, sur l'arbre de prise de puissance, sont prévues, espacées l'une de l'autre montées à rotation, deux roues dentées, entraînées en permanence par deux roues dentées calées sur un arbre dentranement, ces roues présentant, sur leurs faces frontalestournées l'une vers ltautre, des dentures d'accouplement, et comportant, entre elles, un manchon coulissant, solidaire en rotation de l'arbre de prise de puissance, et pourvu d'une denture du côté droit et d'une denture du côté gauche, étant coulissant sur l'arbre de prise de puissance pour l'accouplement de ces dentures avec les roues dentées en vue du réglage au choix d'une vitesse de rotation déterminée de cet arbre. Un entraînement auxiliaire de ce genre sera décrit ci-après à titre d'exemple, pour l'arbre de prise de puissance d'un tracteur, pour servir à ltentratnement d'un appareil de travail attelé au tracteur ou porté par lui, en étant pour cela, en règle générale, relié à l'arbre d'entrat- nement de l'appareil de travail par l'intermédiaire d'un arbre articulé. Dans le cas de tels appareils de travail, qui peuvent être en service même lorsque le tracteur est à l'arrêt, ltentraînement du bout d'arbre de prise de puissance est direc tement dérivé du moteur d'entratnement du dutracteur, pour fonc- tionner séparément du mécanisme de déplacement du tracteur. La vitesse de rotation de l'arbre de prise de puissance est ainsi directement proportionnelle à la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur Le mécanisme de démultiplication destiné à réduire la vitesse de rotation élevée du vilebrequin en une vitesse utilisable dans la prise de puissance est choisi de telle sorte que la vitesse d'arbre de puissance nécessaire pour une utilisation optimale de l'appareil de travail soit disponible pour une vitesse de rotation nominale de l'arbre de vilebrequin pour laquelle la consommation de carburant du moteur d'entraînement soit encore relativement favorable. Etant donné que, à mesure du développement des techniques de travaux agricoles, la puissance nominale des appareils de travail est devenue de plus en plus élevée, on est parvenu à mettre en service des appareils de travail de plus grande puissance et des appareils de travail de plus faible puissance avec une vitesse de rotation nominale plus faible de l'arbre de prise de puissance. De cette manière, il est possible de dominer les forces éventuelles avec une dépense de construction plus faible pour l'ensemble d'arbre de prise de puissance (notamment le diamètre de cet arbre). Les deux vitesses de rotation nominales de l'arbre de prise de puissance sont normalisées entre N1 = 540 tours/minute et N2 = 1000 tours/minute. Le brevet DE-OS- 28 02 677 décrit un mécanisme habituellement utilisé pour la production de ces deux vitesses nominales. En correspondance avec la valeur des vitesses de rotation nominales de l'arbre de prise de puissance, ce mécanisme connu comprend deux paires de roues dentées, de démultiplications différentes, dont la roue de sortie de chacune d'elles peut être à volonté accouplée avec l'arbre de prise de puissance, par l'intermédiaire d'un manchon coulissant. Depuis la date de normalisation des deux vitesses de rotation de l'arbre de prise de puissance, il est connu que la puissance motrice installée dans les tracteurs s'est considérablement augmentée. Si, maintenant, un appareil de travail de type déjà ancien est mis en service avec un tracteur de puissance plus élevée, ce dernier ne peut être utilisé que dans un domaine restreint de sa puissance, en raison de la valeur prédéterminée de la vitesse de rotation nécessaire de l'arbre de prise de puissance, qui implique également une valeur prédéterminée plus réduite de la vitesse de rotation du moteur du tracteur. Un tel mode de travail doit titre rejeté en raison de la consommation de carburant trop élevée, et de la charge non optimale du moteur d'entratnement. Une possibilité est offerte avec la mise à disposition d'une troisième valeur nominale de vitesse de rotation, située approximativement au milieu entre les deux vitesses de rotation nominales normalisées de l'arbre de prise de puissance. Cependant, à la simple addition d'une paire de roues dentées supplémentaires, donnant la troisième vitesse de rotation de l'arbre de prise de puissance, aux deux paires de roues dentées de vitesse de rotation normalisées, et qui seraient connectées au moyen d'un autre manchon coulissant, s'oppose le fait d'une dépense de construction relativement élevée pour des précautions de sécurité nécessaires à l'égard d'un embrayage involontaire de l'un des manchons coulissants. D'autre part, une telle solution exige davantage de place que celle dont on dispose si l'on veut renoncer à une modification coûteuse de la totalité du mécanisme. En conséquence, l'invention a pour but de réalist pour des véhicules utilitaires, un entranement supplémentaire du type décrit plus haut, comportant trois vitesses de rotation nominales de l'arbre de prise de puissance, la place supplémentaire nécessaire et la dépense de construction pour l'obtention de cette troisième vitesse de rotation étant relativement réduites. Dans ce but, le dispositif d'entraînement conforme à l'invention est caractérisé en ce que le manchon coulissant est constitué comme une roue dentée coulissante qui peut être amenée en prise avec une troisième roue dentée calée sur l'arbre d'entraînement. Du fait que le manchon coulissant est utilisé lui-même comme roue coulissante, on obtient l'avantage que, pour connecter la troisième vitesse de rotation nominale de l'arbre de prise de puissance, il n'est pas nécessaire de prévoir un manchon d'accouplement coulissant supplémentaire pour la troisième paire de roues dentées. Le nombre de pièces composantes du mécanisme d'entraînement reste donc constant grâce à cette mesure, car les frais supplémentaires pour le manchon coulissant modifié conformément à l'invention sont négligeables. Avec cette vitesse de rotation nominale supplémentaire de l'arbre de prise de puissance, obtenue sans dépense importantes, il est pratiquement possible émettre en service: avec économie de carburant, tous les appareils de travail envisageables. Suivant une autre caractéristique de l'invention au moins l'une des roues dentées présente un diamètre suffisamment faible pour que, les roues étant hors de prise, cette roue dentée engrène avec une roue dentée, montée sur un autre arbre, laquelle, de son caté, engrène avec l'autre roue dentée Grâce à cette augmentation du nombre des vitesses nominales de l'arbre de prise de puissance, les utilisateurs qui, précédemment étaient limités à l'emploi de deux vitesses de rotation de l'arbre ont ainsi la possibilité, en disposant une roue intermédiaire, d'utiliser l'une des paires de roues dentées pour inverser le sens de rotation de l'arbre d'entratnement de l'appareil de travail. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe de l'entrat- nement de l'arbre de prise de puissance pour trois vitesses de rotation de cet arbre, - la figure 2 est une vue en coupe de l'entraî- nement conforme à la figure 1, dans lequel l'une des vitesses de rotation de l'arbre de prise de puissance est inversée. La figure 1 représente la partie arrière du carter de mécanisme 1 d'un tracteur, dans lequel sont montés l'arbre d'entratnement 2 relié, de manière non représentée, au moteur du tracteur, et le bout d'arbre de prise de puissance 3. La partie d'extrémité de droite (figure 1) de l-'arbre de prise de puissance 3 est pourvue d'une denture en forme de coin 3a destinée à l'assemblage avec l'arbre articulé d'un appareil de travail.Deux autres roues dentées 4 et 5, calées sur l'arbre d'entratnement 29 sont engrènées en permanence avec des roues dentées 8 et 9, qui sont montées à rotation, au moyen de paliers à billes 6 et 7, sur le bout d'arbre de prise de puissance 3 et qui présentent, sur leurs faces frontales opposées, chacune une denture d'accouplement, respectivement 8a et 9a. Dans la zone comprise entre les roues dentées 8 et 9, un manchon coulissant 10 est disposé sur l'arbre de prise de puissance 3. Ce manchon peut être coulissé en direction longitudinale au moyen d'une denture en coin 3b par rapport à l'arbre de prise de puissance, mais sans pouvoir tourner par rapport à lui. Sur les côtés du manchon coulissant 10 sont prévues des dentures de connexion lOa adaptées aux dentures d'accouplement 8a et 9a. En outre, le manchon coulissant 10 est pourvu d'une denture supplémentaire lOb qui peut engrèner dans une troisième roue dentée 11 qui est disposée entre les roues dentées 4 et 5.L'espace libre existant entre les roues dentées 4 et 11 et respectivement 5 et 11 est prévu suffisamment grand pour que la denture lOb du manchon coulissant 10 puisse être dégagée complètement de la denture de la roue dentée 11 avant que la denture de connexion lOa vienne en prise avec la denture d'accouplement correspondante 8a ou 9a respectivement. Le coulissement du manchon 10 s'effectue, d'une manière usuelle, au moyen d'une fourchette de connexion, qui est engagée dans une gorge l0c du manchon 10. Si, avec l1entranement de l'arbre de prise de puissance de la figure 12 on désire mettre en service la vitesse de rotation nominale maximale de l'arbre- 3, de n = 1000 tours-minute, le manchon coulissant 10 est poussé dans sa position extrême de gauche, dans laquelle sa denture de connexion 10a engrène avec la denture d'accouplement 8a. De mêmeS la vitesse de rotation nominale moyenne de n = 750 tours/minute est obtenue lorsque le manchon coulissant 10 prend la position moyenne représentée en figure 1, dans laquelle sa denture lOb engrène avec la roue dentée 11. Si l'arbre de prise de puissance 3 doit être en tratné avec la vitesse de rotation nominale la plus faible possible, le manchon 10 doit être amené dans sa position extrtm de droite, dans laquelle sa denture de connexion lOa engrène avec la denture d'accouplement 9a, Entre les positions dans lesquelles le manchon coulissant 10 établit une liaison de transmission de forces de l'une des roues dentées 4 lI 5, sur l'arbre de prise de puissance 3, il est prévu une position de blocage dans laquelle la transmission de forces de l'arbre dtentratnement 2 sur le bout d'arbre de prise de puissance 3 est interrompue, et dans laquelle par conséquent l'arbre de prise de puissance 3 est immobile. Dans le dispositif d'entrainement d'arbre de prise de puissance conforme à la figure 2, aucune liaison par engrènement n1 est prévue entre la roue dentée 15, prévue au lieu de la roue dentée 4 de la figure 1, et la roue dentée 16, prévue au lieu de la roue dentée 8, car le diamètre de la roue dentée 15 est prévu suffisamment réduit à cet effet. Mais, le même effet peut être obtenu si la roue dentée 16, ou les deux roues dentées 15 et 16 ont leur diamètre réduit. Au lieu de cela, la roue dentée 15 est en prise avec une roue dtinversion de sens de rotation 17, laquelle est, de son côté, en prise avec la roue dentée 16. Si, avec un entraînement de ce genre pour l'arbre de prise de puissance 3, le manchon coulissant 10 est amené dans sa position extrgme de gauche, de telle sorte que la denture d'accouplement 16a réalise une liaison entre l'arbre de prise de puissance 3 et la roue dentée 16, l'arbre de prise de puissance 3 tourne dans le sens de rotation opposé, ce qui peut être avantageux dans certains cas d'emploi, par exemple pour un désengorgement d'appareils de travail ou pour ltentratnement de cabestans d'enroulement de câbles. REVENDICATIONS 10) Dispositif d'entraînement auxiliaire de l'arbre de prise de puissance sur des véhicules utilitaires, notamment de tracteurs agricoles, de travaux publics, ou de travaux forestiers, dans lequel, sur l'arbre de prise de puissance (3) sont prévues, espacées l'une de I'autre, montées à rotation, deux roues dentées (8, 16, 9), entraianées en permanence par deux-roues dentées (4, 15, 5), calées sur un arbre dtentratnement (2), ces roues présentant, sur leurs faces frontales tournées l'une vers l'autre des dentures d'accouplement (8a, 16a, 3a), et comportant, entre elles, un manchon coulissant (10), solidaire en rotation de l'arbre de prise de puissance (3), et pourvu d'une denture de connexion de côté droit (lOa) et d'une denture de connexion de cSté gauche (loua) coulissant sur l'axe de prise de puissance (3), en vue d'un accouplement avec les zones dentées (8, 16, 9) pour le réglage au choix d'une vitesse de rotation déterminée de cet arbre, dispositif caractérisé en ce que le manchon coulissant (10) est constitué lui-même par une zone dentée, qui peut titre amenée en prise avec une troisième roue dentée (11) prévue sur l'arbre d'entraSnement (2) du tracteur. 20) Dispositif d'entratnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, au moins l'une des roues dentées (15, 16) notamment la première (15) présente un diamètre suffisamment réduit pour qu'elle soit hors de prise avec l'autre roue dentée (16), mais engrène avec une roue dentée (17) montée sur un autre arbre, et qui coopère avec l'autre roue dentée (16).