Brevet FR2512512A1 — publié le 19830311

L'invention concerne un limiteur de couple pour engrenage de réduction à planétaires. Dans un petit motoculteur de type se dirigeant en marchant, un engrenage de réduction à planétaires est relié directement au vilebrequin d'un moteur, de manière à réduire considérablement la vitesse Le dispositif mobile de travail peut ainsi s'entraîner au moyen d'un mécanisme relativement compact. Dans une telle structure, si un choc ou une sur- charge sont transmis par les roues ou par l'engin de travail, au vilebrequin du moteur, il existe un danger de caler le moteur ou de détériorer les engrenages internes ou les arbres de trans- mission, lorsqu'une telle surcharge est appliquée brusquement. L'invention a pour but de pallier ces inconvé- nients en créant un limiteur de couple pour engrenage de réduc- tion à planétaires, capable d'éviter les risques ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un limiteur de couple pour engrenage de réduction à planétaires comprenant un arbre d'entrée sur lequel se monte un engrenage solaire, un engrenage annulaire fixe, des engrenages planétaires en prise avec l'engrenage solaire et avec l'engrenage annulaire fixe, un élément mobile supportant en rotation les engrenages planétaires, et un arbre de sortie relié à l'élément mobile, limiteur de couple caractérisé en ce qu'il utilise un mécanisme de libéra- tion de verrouillage destiné à déverrouiller l'engrenage annu- laire pour couper ainsi la transmission de puissance entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie quand un couple de rota- tion supérieur à une valeur prédéterminée est exercé sur l'en- grenage annulaire. Selon l'invention, on utilise l'engrenage annu- laire fixe du mécanisme de réduction à planétaires Plus préci- sément l'engrenage annulaire fixe est construit de telle ma- nière que lorsqu'il subit un choc ou une surcharge, cet engre- nage fixe peut se mettre à tourner en supprimant la transmission de puissance, ce qui constitue ainsi un limiteur de couple. On peut obtenir une grande efficacité de fonction- nement en apportant des améliorations et desperfectionnements simples à une structure existante. L'invention sera décrite en détail au moyen des dessins ci-joints dans lesquels: 2 2512512 la figure 1 est une vue de côté générale d'un motoculteur de type se dirigeant en marchant, sur lequel on a monté un limiteur de couple pour engrenage de réduction à pla- nétaires selon l'invention; la figure 2 est une coupe verticale des parties essentielles du limiteur de couple pour engrenage de réduction à planétaires selon la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; et la figure 4 est une vue en perspective d'un mécanisme de libération de verrouillage. La figure 1 représente un motoculteur de marche dont le corps de machine comprend un moteur 1, une botte de transmission 2 montée sous le moteur 1 par l'intermédiaire d'un engrenage de transmission de type à planétaires (appelé ci-après engrenage de réduction à planétaires), un pare-choc 3 et un garde-boue 4 Le motoculteur comporte en outre un manche de guidage 5 partant de la partie inférieure du corps de la machine, des rotors de culture 5 montés en rotation sur les deux côtés latéraux de la partie inférieure de la botte de transmis- sion 2, et une jambe de force 7 fixée de manière amovible à la base du manche 5 Ce motoculteur de marche peut ainsi fonctionner en faisant tourner les rotors de culture 6 tout en déplaçant le corps de machine. La description qui suit concerne la structure du mécanisme de transmission de la puissance de sortie du moteur aux rotors 6. Comme indiqué sur les figures 2 et 3, trois engre- nages planétaires 9 du mécanisme de réduction à planétaires 8, sont en prise avec un engrenage solaire 10 ' faisant corps avec l'extrémité de l'arbre d'entrée ou arbre de vilebrequin 10 du moteur 1 Un engrenage annulaire 11 entoure les trois engrenages planétaires 9 et vient en prise avec eux. L'engrenage annulaire 11 est muni sur son pour- tour extérieur de quatre cavités 12 Une bille 13 est poussée en place dans chacune de ces cavités 12 par un ressort 14 sup- porté par la botte de transmission 2, de sorte que l'engrenage annulaire 11 se trouve fixé solidairement de la botte de trans- mission 2. Les ressorts 14 ont une force de poussée prédé- 3 25125 12 terminée Lorsqu'un grand couple de rotation est exercé sur l'engrenage annulaire 11, les ressorts 14 sont comprimés par les billes 13 qu: se libèrent ainsi des cavités 12 On obtient donc de cette façon un mécanisme de libération de verrouillage 23. Un élément mobile 15 supporte en rotation les trois engrenages planétaires 9 et prend en compte, sous forme de puissance de sortie, la rotation des engrenages planétaires 9 autour de l'engrenage solaire 10 L'élément mobile 15 comporte en son centre une partie cylindrique-15 a munie de trous de billes 15 b dans lesquels viennent se loger des billes 15 c. Un arbre de sortie ou arbre de transmission inter- médiaire-16 est monté concentriquement et bout à bout par rap- port à l'arbre d'entrée 10 Au voisinage de l'extrémité clavetée de l'arbre de sortie 16 se situent des cavités 16 a dans les- quelles viennent se loger les billes 15 c. Un élément de manoeuvre d'embrayage 17 est monté en glissement sur la partie cylindrique 15 a Un ressort de pression 18 est monté entre l'élément de manoeuvre d'embrayage 17 et une partie de l'élément mobile 15. L'élément de manoeuvre d'embrayage 17 ccxnporte, dans son pourtour intérieur, des cavités 17 a dans lesquelles les billes peuvent venir se loger, et des parties de retenue de billes 17 b maintenant normalement les billes 15 c dans les trous de billes b et dans les cavités 16 a. Par suite, lorsque l'élément de manoeuvre d'embrayage 17 glisse contre le ressort 18, les cavités 17 a se déplacent vers la position des billes 15 c pour permettre à celles-ci de pénétrer dans les cavités 17 a, ce qui coupe ainsi la liaison entre l'arbre de transmission intermédiaire 16 et l'élément mobile 15. L'arbre de transmission intermédiaire 16 comporte à son autre extrémité un trou fileté dans lequel vient se visser une extrémité d'un arbre de transmission 19 à l'autre extrémité duquel se fixe un engrenage conique 20. Un essieu 21 est monté en rotation à l'extrémité inférieure de la botte de transmission 2 et comporte un engre- nage conique 22 en prise avec l'engrenage conique 20 Comme indiqué sur la figure 1, les rotors 6 sont montés sur l'essieu 21. Dans la botte de transmission 2, la partie supé- rieure 2 a destinée à loger l'engrenage annulaire 11 présente 4 2512512 un plus grand diamètre, et la partie inférieure 2 b destinée à loger l'arbre de sortie 16 présente un plus petit diamètre, de sorte que la boite de transmission 2 présente une section en forme d'entonnoir Le dispositif d'embrayage comprenant les billes 15 c est alors effectivement logé dans le grand espace de la partie supérieure de la boite de transmission en forme d'entonnoir 2. Quand une surcharge est appliquée aux rotors 6 en cours de fonctionnement du motoculteur, cette surcharge est transmise directement à l'élément mobile 15 qui transmet cette surcharge sous forme d'impulsion à l'engrenage annulaire 11 en prise avec les engrenages planétaires 9 portés par l'élément mobile 15. Cependant, quand un grand couple de rotation est exercé sur l'engrenage annulaire 11, lesressorts 14 sont comprimés par les billes 13 pour permettre à ces billes de se libérer des cavités 12-en libérant ainsi le verrouillage de. l'engrenage annulaire 11 Ainsi, la liaison matérielle entre l'arbre de sortie 10 et l'arbre de transmission intermédiaire 16 se trouve libérée, ce qui permet d'obtenir la fonction de limiteur de couple. Quand la surcharge disparaft du c 8 té des rotors 16, on se trouve dans une situation o les billes 13 reviennent se loger dans les cavités 12 après que l'engrenage annulaire il ait effectué un nombre de tours prédéterminé. On remarquera que les rotors 6 peuvent être cons- titués par des roues ordinaires, l'invention pouvant aussi bien s'appliquer à n'importe quel système de transmission. Comme mécanisme de libération de verrouillage 23, on peut utiliser n'importe quel mécanisme ayant la m 9 me fonction, comme par exemple un mécanisme dit de type frein à disques, dans lequel l'engrenage annulaire 11 est pris en sandwich des deux c 8 tés. 2 S 125 1 2 R E V E N D I C A T I O N S ) Limiteur de couple pour engrenage de réduc- tion à planétaires comprenant un arbre d'entrée ( 10) sur lequel se monte un engrenage solaire ( 10 '), un engrenage annulaire fixe ( 11), des engrenages planétaires ( 9) en prise avec l'en- grenage solaire ( 10 ') et avec l'engrenage annulaire fixe ( 11), un élément mobile ( 15) supportant en rotation les engrenages planétaires ( 9), et un arbre de sortie relié à l'élément mobile ( 15), limiteur de couple caractérisé en ce qu'il utilise un mécanisme de libération de verrouillage ( 23) destiné à déver- rouiller l'engrenage annulaire ( 11) pour couper ainsi la trans- mission de puissance entre l'arbre d'entrée ( 10) et l'arbre de sortie ( 16) quand un couple de rotation supérieur à une valeur prédéterminée est exercé sur l'engrenage annulaire ( 11). 2 ) Limiteur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de libération de verrouillage ( 23) comporte au moins une cavité ( 12) ménagée dans le pourtour de l'engrenage annulaire ( 11), au moins une bille ( 13) venant se loger dans cette cavité ( 12), et au moins un ressort ( 14) destiné à pousser la bille ( 13), la structure étant telle que l'engrenage annulaire ( 11) se mette à tourner lorsque la bille ( 13) se libère de la cavité ( 12). ) Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée ( 11) est constitué par l'arbre de sortie d'un moteur ( 1), et en ce que l'arbre de sortie ( 16) est relié par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission à engrenages, à un essieu ( 21) sur lequel se montent des roues ou des rotors de culture ( 6). ) Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'entre l'élément mobile ( 15) et l'arbre de sortie ( 16) se place un dispositif d'embrayage comprenant une partie cylindrique ( 15 a) faisant corps avec l'élément mobile ( 15), des billes ( 15 c), des cavités ( 17 a) dans lesquelles viennent se loger les billes ( 15 c), des parties de retenue de billes ( 17 b) et un ressort de pression ( 18). ) Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une boîte de transmission ( 2) destinée à loger l'engrenage annulaire ( 11), le mécanisme de libération de verrouillage ( 23), la bille ( 13) et l'arbre de sortie ( 16), cette boîte de trans- 6 2512512 mission ( 2) étant constituée par une partie de boîte supérieure ( 2 a) de plus grand diamètre, destinée à loger l'engrenage annu- laire ( 11), et une partie de boîte inférieure ( 2 b) de plus petit diamètre destinée à loger l'arbre de sortie ( 16), la boîte de transmission ( 2) présentant ainsi une section en forme d'en- tonnoir.