Brevet FR2512754A1 — publié le 19830318

"Prise de force d'entraînement du type de transmission à double accouplement incorporé" L'invention concerne une prise de force d'entraînement du type de transmission de puissance à double accouplement incorporé, telle que celles installées dans des véhicules automobiles tels que tracteurs et analogues. Parmi les tracteurs traditionnels existe un type qui est équipé avec une transmission à double accou- plement incorporé, plus particulièrement avec des accou- plements comprenant un embrayage de parcours normal et un embrayage de prise de force dénommé "PTO" juxtaposés. L'arbre principal de parcours de déplacement et l'arbre principal de prise de force, qui sont disposés en connexion d'entraînement avec les deux accouplements respectifs, pour la transmission de puissance à travers eux, respectivement, au système de déplacement et au système de prise de force, sont disposés d'une manière à arbre double, intérieur et extérieur, dont l'un est logé à l'intérieur de l'autre arbre tubulaire creux Il est de pratique normale dans un tel type de prévoir que les deux accouplements respectifs sont enclenchés avec une seule pédale d'accouplement commune, de telle manière que la première étape d'enfoncement de la pédale vers le bas provoque le débrayage de l'accouplemient de parcours de déplacement et que la seconde étape d'enfoncement de la pédale débraye ensuite l'accouplement de prise de force restant. Une telle méthode d'accouplement convient vraiment très bien lorsqu'elle est utilisée sur un véhicule de travail du domaine agricole Mais l'accouple- ment PTO peut être débrayé seulement lorsque la pédale est enfoncée profondément vers la seconde étape, même si, à l'usage, une telle double opération d'accouplement n'est pas en réalité nécessaire, d'o résulte l'inconvé- nient d'exiger une course inutilement longue d'enfoncement de la pédale. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient mentionné plus haut des dispositifs traditionnels connus. Dans ce but, l'invention a pour objet un dispositif de prise de force (PTO) du type à double accouplement incorporé, comprenant un appareil à double accouplement incorporé, plus particulièrement pourvu d'un accouplement pour le parcours de déplacement du véhicule et un accouplement de prise de force juxtaposé au premier, ainsi qu'un arbre principal de parcours de déplacement entraîné en association avec le premier accouplement et un arbre principal de prise de force entraîné en associa- tion avec le second accouplement, les deux arbres étant disposés en une manière d'arbre double intérieur et extérieur, dont l'un est monté à l'intérieur de l'autre en forme d'arbre tubulaire creux, dispositif de prise de force caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier mécanisme d'engrenages engagé avec l'arbre principal de prise de force et un second mécanisme d'engrenages engagé avec l'arbre principal de parcours de déplacement, un dispositif d'accouplement fonctionnant pour accoupler à entraînement sélectivement les mécanismes à engrenages 12754 avec un arbre de transmission de prise de force. Il est ainsi possible, par déplacement des moyens d'accouplement, d'accoupler l'arbre principal de prise de force avec l'arbre de transmission de prise de force par l'intermédiaire du premier mécanisme à engrenages, pour assurer une transmission de type à double accouplement incorporé exactement semblable à la transmission traditionnelle, qui convient pour les travaux agricoles et analogues D'autre part, en déplaçant les moyens de manière à accoupler à entraînement l'arbre principal de parcours de déplacement avec l'arbre principal de prise de force, à travers le second mécanisme à engrenages, il est possible de réaliser une transmission de type à simple accouplement incorporé, permettant l'action de débrayage à la fois du système de parcours et du système de prise de force et, en même temps, par la seule première étape d'enfoncement de la pédale. L'entraînement par prise de force conforme à la présente invention est construit par nature connue du type à double accouplement incorporé, mais il peut être utilisé à volonté comme étant du type à accouplement unique La transmission par type double peut être convertie librement, par simple déplacement des moyens d'accouplement, en l'un ou l'autre des deux types, selon le type de travail particulier à exécuter. D'autres objets et avantages de l'invention résulteront de la description ci-après, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale verticale d'un exemple de réalisation de l'entraînement par prise de force du type à double accouplement conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en perspective du levier de changement de transmission, la figure 3 est un schéma d'une forme modifiée de la partie essentielle de la transmission, Dans la figure 1 est représenté un appareil- de transmission 1 du type à double accouplement, avec un carter d'accouplement, un accouplement de parcours de déplacement 2 et un accouplement de prise de force 3. Un arbre principal de parcours de déplacement 4, entraîné en association avec le premier accouplement de parcours 2, et un arbre principal de prise de force 5, entraîné en association avec le second accouplement 3, sont disposés, à la manière d'un arbre doible, intérieur et extérieur, le premier étant monté à l'intérieur du second -de type tubulaire creux, et ils sont maintenus comme tourillonnés dans une paroi séparatrice 6, entre le carter d'accouplement et une boite de transmission, pour pouvoir tourner librement. Au-dessus et au-dessous de l'arbre principal de parcours de déplacement 4 sont montés, respectivement dans des paliers 7, 8 et 9, 10, un premier arbre de transmission de parcours de déplacement 11 et un premier arbre de transmission de prise de force 12. A l'arrière de ce premier arbre de transmission de parcours de déplacement 11, sur un prolongement de son axe, sont supportés, par des paliers de roulement 15, 16, 17 un second et un troisième arbre de transmission de parcours de déplacement 13 et 14 Au-dessous de ce troisième arbre 14, et à l'arrière de l'arbre principal de parcours de déplacement 4, sur un prolongement de celui-ci, est supporté par des paliers 18, 19, un quatrième arbre de transmission de parcours de déplacement 20 Ce quatrième arbre de transmission de déplacement 20 est associé à entraînement, par l'intermédiaire d'un pignon conique 21 à un différentiel (non représenté) - A l'arrière du premier arbre de transmission de prise de force 12, sur le prolongement de son axe, sont montés un second 22 et un quatrième 23 arbre de transmission de prise de force sur des paliers 24, 25, 26 Entre l'arbre principal de parcours de déplacement 4 et le quatrième arbre de transmission de parcours de déplacement 20, est supporté, sur un palier 27, un troisième arbre de transmission de prise de force 23, Un appareil principal de changement de vitesse 29 comprend des engrenages 30, 31, 32, 33 sur l'arbre principal de parcours de déplacement 4, des engrenages 34, 35, 36, 37 montés pour engrener en permanence avec les autres, sur le premier arbre de transmission de déplacement 11 pour une rotation folle; un coulisseau 38 monté sur le premier arbre de transmission de déplacement 11 pour glissement axial en va et vient libre pour s'engager sélectivement avec les engrenages 34 et 35; un autre coulisseau 39 monté similairement mais pour s'engager sélectivement avec les engrenages 36 et 37 Un appareil de changement de vitesse rampant 40 comprend: un pignon 41 calé sur le premier arbre de transmission de parcours de déplacement 11, un jeu de pignons coulissant 42, monté sur le troisième arbre de transmission de prise de force 28, à rotation folle, dont le pignon de plus grand diamètre 42 a peut engrener avec le pignon 41, un pignon coulissant 43 monté sur le second arbre de transmission de déplacement 13 dans une rainure, pouvant être sélectivement amené en 'prise ou hors de prise avec le premier arbre de transmission de déplacement 11, et avec un pignon de plus petit diamètre 42 b du jeu de pignons coulissant 42. Un mécanisme de conversion de marche vers l'avant et vers l'arrière 44 comprend: un bossage fendu et un pignon 46 calé sur le troisième arbre de transmission de parcours de déplacement 14, un pignon 47 monté à rotation folle sur ce troisième arbre de trans- mission 14, un jeu de pignons 48 monté à rotation folle sur le quatrième arbre de transmission de déplacement , avec le pignon de diamètre le plus grand 48 a engrenant avec le pignon 46, un pignon intermédiaire 49 engrenant avec le pignon 47 et avec le pignon de plus petit diamètre 48 b du jeu de pignons 48 Un coulisseau 50 est monté sur le second arbre de transmission de déplacement 13 dans une gorge, avec sa portion d'engagement 50 a pouvant être engrenée sélectivement avec le bossage fendu 45 et avec le pignon 47 Sur ce coulisseau 50 est monté un levier de déplacement 51, qui est fixé sur un arbre de renver- sement de marche 52 supporté en traversant la paroi latérale de la boîte de transmission et qui est connecté opérationnellement par l'arbre 52 avec un levier de commutation 53 Comme le montre la figure 2, ce levier de commutation 53 est déplaçable vers l'avant et vers l'arrière autour de l'arbre de renversement de marche 52, le long d'une fente de guidage 55 d'une plaque de guidage 54, la direction de manoeuvre correspondant à la direction sélectionnée du mécanisme de changement de marche 44 Plus particulièrement, sur une plaquette d'inscription 56 de la plaque de guidage 54 sont marquées des flèches 57, 58 à ses extrémités frontales respectives. Un appareil auxiliaire de changement de vitesse 59 comprend des pignons 62, 61 calés par clavette sur le quatrième arbre de transmission de déplacement Un pignon 63 est monté à rotation folle sur le troisième arbre de transmission de déplacement 14 pour engrèner avec le pignon 62 Un pignon coulisseau 64 est monté sur rainure sur le troisième arbre de transmission de déplacement 14 pour être engagé ou dégagé avec les pignons 61 et 63. Un premier mécanisme à engrenages 65 comprend un pignon 66, calé sur l'extrémité arrière de l'arbre principal de prise de force 5 et un pignon 67 quiengrène avec le pignon 66 et qui est monté à rotation folle sur le premier arbre de transmission de prise de force 12. Un second mécanisme a engrenages 68 comprend: le pignon déjà mentionné 31 calé sur l'arbre de transmission principal de déplacement 4, et un pignon 69 monté à rotation folle sur le premier arbre de transmission de prise de force 12, pour engrèner avec le pignon 31, En ce qui concerne les rapports de réduction de vitesse du premier et du second mécanisme à engrenages 65 et 68, celui du premier mécanisme 65 est un peu supérieur à celui du second 68 L'un ou l'autre des engrenages 67, 69 de ces mécanismes respectifs 65, 68 peut être connecté à entraînement avec le premier arbre de trans- mission de prise de force 12 au moyen d'un coulisseau servant d'organe d'accouplement. Un appareil de changement de vitesse de prise de force 71 comprend: des pignons 72, 73 calés sur le troisième arbre de transmission de prise de force 28, un pignon 74 calé sur le second arbre de transmission de prise de force 22 pour engrèner avec le pignon 73, un pignon coulissant 75 fixé par rainure sur le premier arbre de prise de force 12 pour pouvoir être engagé et dégagé avec le pignon 72 et avec le second arbre de transmission de prise de force 20 Un jeu de pignons 77 comportant un pignon à plus grand diamètre 77 a et un pignon à plus petit diamètre 77 b, ce dernier engrenant avec un pignon 78 calé sur le quatrième arbre de transmission de parcours de dépla- cement 20, et monté à rotation folle sur le quatrième arbre de transmission de prise de force 23 est destiné à l'entraînement des roues frontales du véhicule (non représenté). Avec le mode de construction décrit ci-dessus, la puissance d'entraînement du moteur est transmise, à travers l'accouplement de parcours de déplacement 2, l'arbre principal de déplacement 4, l'appareil principal de changement de vitesse 29, le premier arbre de trans- mission de déplacement 11, l'appareil de changement de vitesse rampant 40, le second arbre de transmission de déplacement 13, le mécanisme de renversement de marche 44, le troisième arbre de transmission de déplacement 14, l'appareil auxiliaire de changement de vitesse 59 et le quatrième arbre de transmission de déplacement 20, et, finalement, à partir de l'appareil différentiel, aux roues arrière du véhicule, et, en même temps, à travers le train d'engrenages 78, 77, aux roues avant du véhicule Dans une telle transmission, un changement-de vitesse en plusieurs étapes est possible, plus particu- lièrement en quatre étapes dans l'appareil principal de changement de vitesse 29, en manoeuvrant les coulisseaux 38, 39, et respectivement en deux étapes dans l'appareil de changement de vitesse rampant 40, et l'appareil auxiliaire de changement de vitesse 59, en manoeuvrant les pignons respectifs 43 et 64. En vue de changer la direction de déplacement vers l'avant et vers l'arrière, si le levier d'inversion de marche 53 est déplacé en direction de la flèche 57 sur la plaquette d'indications 56, le coulisseau 50 est déplacé en direction de la flèche, de telle sorte que la portion d'engrènement 50 a vient en engagement avec le bossage à fente 45, de sorte que lapuissance d'entraine- ment est transmise, à partir du second arbre de trans- mission 13, par l'intermédiaire du bossage 45, au - troisième arbre de transmission de déplacement 14, En conséquence, le véhicule se déplace en direction de la flèche 57 portée sur la plaquette 56 D'autre part, si le levier de changement de marche 53 est manoeuvré en direction de la flèche 58, le coulisseau 50 est déplacé dans la direction de la flèche b de sorte qu'il vient en engagement avec le pignon 47 En conséquence, la force d'entraînement du second arbre de transmission de parcours de déplacement 13 est transmise, par le pignon 47, le pignon intermédiaire 19 et les pignons 48 et 46, au troisième arbre de transmission de déplacement 14, lequel tourne alors dans un sens opposé à celui mentionné précédemment de sorte que le véhicule roule dans la même direction indiquée par la flèche 58. Il est donc visible que, étant donné la direction de manoeuvre du levier de commutation 53 est en concordance avec la direction de déplacement du véhicule résultant de cette opération de commutation du mécanisme de renversement de marche avant et arrière 44, il est possible même dans un type de véhicule adapte pour une modification à volonté de position vers l'avant et vers l'arrière du poste de conduite, à savoir du siège au conducteur, et lorsque le conducteur vient juste de modifier cette position, de s'opposer à une fausse manoeuvre dans la sélection de marche vers l'avant et vers l'arrière Il est possible d'effectuer le changement de vitesse en seize étapes, chacune dans le sens de marche avant et de marche arrière, de sorte que pratiquement chaque vitesse du véhicule peut être choisie correctement pour le travail à réaliser. En ce qui concerne l'entraînement de l'instrument de travail, supposons tout d'abord le cas o l'entraînement exige une manoeuvre à double accouple- ment, le coulisseau 70 est alors déplacé pour s'engager avec le pignon 67 et connecter ainsi le premier mécanisme d'engrenages 65 au premier arbre de transmission de prise de force 12 La force d'entrainement provenant * 25 12754 du moteur est alors à partir-de l'accouplement de prise de force 3, à travers l'arbre principal de prise de force 5, le premier mécanisme à engrenages 65, le premier arbre de transmission de prise de force 12, l'appareil de changement de vitesse 71, le second arbre de transmission de prise de force 22 et le quatrième arbre de transmission de prise de force 23, et ensuite, à partir de cet arbre à l'instrument ou outil. Un changement de vitesse à deux étapes-est possible au moyen de l'appareil de changement de vitesse de prise de force 71 En ce qui concerne le rapport de réduction de vitesse du premier mécanisme à engrenages 65, il est conçu de telle manière qu'on puisse obtenir une vitesse de rotation d'environ 540 tours/minute en 1000 tours/ minute, au moyen d'un changement par l'appareil de changement de vitesse de prise de force 71, avec le moteur dans sa rotation maximale, compte tenu de ce que, pour des travaux exigeant une manoeuvre avec double accouplement, il est usuel de régler la vitesse de rotation de l'arbre de prise de force à une vitesse de 540 et 1000 tours/minute. Dans le cas d'un entraînement ne nécessitant pas une manoeuvre à double accouplement, le coulisseau est déplacé pour s'engager avec le pignon 69, pour transmettre ainsi la force d'entraînement, à partir de l'arbre principal de parcours de déplacement 4, à travers le second mécanisme à engrenages 68, vers le premier arbre de transmission de prise de force 12 En conséquence, étant donné que le système de prise de force peut ainsi être accouplé et désaccouplé au moyen de l'accouplement de parcours de déplacement 2, la manoeuvre est très facile car la course de la pédale peut être d'abord faible Dans ce cas, en ce qui concerne le taux de réduction de vitesse du second mécanisme à engrenages 68, il est conçu pour réaliser des rotations de l'arbre de prise de force d'environ 800 tours/minute et 1300 tours/minute. A ce propos, en ce qui concerne le premier et le second mécanisme à engrenages 65 et 68, il est concevable, au lieu de les prévoir du type à engrènement constant comme représenté dans la figure 1, de les prévoir du type à engrènement sélectif comme représenté dans la figure 3 Dans ce cas, le premier et le second mécanismes à engrenages sont modifiés comme représenté respectivement en 65 ' et 68 ', et le pignon coulissant 76 est pourvu de portions d'engrenage par sections 76 a et 76 b pouvant être engagées respectivement avec les pignons 66, 31, le pignon coulissant 76 étant monté sur le premier arbre de transmission de prise de force 12, avec glissement dans une rainure de guidage. Il est à noter cependant qu'il est possible d'obtenir une douceur dans la manoeuvre de changement avec une force moindre, que dans le type à engrènement permanent représenté dans la figure 1, étant donné que l'organe coulissant à déplacer relativement au premier arbre de transmission de prise de force 12 peut être un coulisseau 70 du type relativement réduit, facilement déplaçable En outre, il est également concevable, en- ce qui concerne le premier et le second mécanisme à engrenages 65, 65 ', 68, 68 ', de les prévoir avec le même rapport de réduction de vitesse, bien qu'il soit préférable de les prévoir, comme déjà mentionne, tels que le rapport de réduction de vitesse du premier mécanisme 65, 65 ' soit un peut supérieur à celui du second mécanisme 68, 68 ' de manière à obteeir une vitesse de rotation de l'arbre de prise de force de 540 et 1000 tours/ minute lorqu'on utilise le mode de manoeuvre à double accouplement et une vitesse de rotation de 800 et 1300 tours/minute lorsqu'on utilise le mode de manoeuvre à accouplement unique, ces vitesses de rotation étant mieux adaptées aux travaux respectifs. R E V E N D I C A T I ONS 1 0) Dispositif de prise de force de trans- mission du type à double accouplement incorporé comprenant un appareil à double accouplement incorporé, plus particulièrement pourvu d'un accouplement ( 2) pour le parcours de déplacement du véhicule et unaccouplement de prise de force ( 3) juxtaposé au premier, ainsi qu'un arbre principal de parcours de déplacement ( 4) entraîné en association avec te premier accouplement ( 2), et un arbre principal de prise de force ( 5) entraîné en association avec le second accouplement ( 9), les deux arbres ( 4 et 5) étant disposes en une manière d'arbre double intérieur et extérieur, don-t: l'un est non' à l'intérieur de l'arbre en forme d'arbre tubulaire creux, dispositif de prise de force caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier mécanisme d'engrenages ( 65, 66 ') engagé avec l'arbre principal de prise de force ( 5) et un second mécanisme d'engrenages ( 68, 6 e') engagé avec l'arbre principal de parcours de d placement ( 4), un dispositif d'accouplement fonctionnant pour accoupler à entraîinement sélectivement les mécanismes à engrenages ( 65, 65 ', 68, 68 ') avec un arbre de transmission de prise de force. 2 ) Dispositif de prise de force suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de réduction de vitesse du premier mécanisme à engrenages ( 65, 65 ') est supérieur à celui du second mécanisme à engrenages ( 68, 68 '). 3 ) Dispositif de prise de force suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier mécanisme à engrenages ( 65) comprend un-pignon ( 66) calé sur l'arbre principal de prise de force ( 5) et un pignon ( 67) qui engrène avec ce pignon ( 66) et qui est mont* à rotation folle sur l'arbre de transmission de prise -5 12754 = 14 de force ( 12) et le second mécanisme à engrenages ( 68 > comprend un pignon ( 31) calé sur l'arbre principal de parcours de déplacement ( 4) et un pignon ( 69) qui engrène avec ce pignon ( 31) et qui est monté à rotation folle sur l'arbre de transmission de prise de force ( 12). ) Dispositif de prise de force suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premiér mécanisme à engrenages ( 65 ') comprend un pignon ( 66) calé sur l'arbre principal de prise de force ( 5 X, une portion de pignon ( 76 a) étant engageable avec le pignon précédent ( 66) et qui est une portion intégrale d'un jeu de pignon coulissant ( 76) monté sur l'arbre de transmission de prise de force ( 12) a glissement dans une rainure de guidage, et le second mécanisme à engrenages ( 68 ') comprend un pignon ( 31) calé sur l'arbre de transmission de parcours de déplacement du pignon coulissant ( 76).