Brevet FR2538475A1 — publié le 19840629

_r_ 2538475 La pr Csente invc-n Lion concerne des perfectionnements apportés aux transmissions du genre boîte-pont, que l'on rencontre sur les motoculteurs et engins analogues; elle concerne plus spécialement un dispositif de crabotoge associé à une chaîne cinématique de transmission. Les dispositifs connus à simple ou double crabotage compor- tent des crabots qui se déplacent transversalement sous l'effet de fourchettes comme décrit dans le document FR 81 237 ou de vérins hydrauliques comme décrit dans le document FR 1 502 1110 Il existe d'autres moyens pour déplacer les crabots, décrit dans le document FR A 2 286 975 par exemple, consistant à utiliser un dispositif en forme de came qui écarte le crabot du demi-arbre a mener, du pi- gnon de sortie; cette came se présentant sous la forme de plusieurs rampes circulaires à billes agissant entre deux disques montés sur l'arbre; l'un des disques étant fixe, l'autre étant commandé par l Vopérateur au moyen d'un ensemble de manoeuvre comprenant une tige disposée dans le carter de la boite-pont. Ces systèmes de commande présentent des inconvénients du fait du nombre important de pièces usinées; leur prix de revient est élevé aussi bien au niveau de la fabricatîDn que de l'entretien. Les chaînes cinématiques de transmission de boite-pont con- nuesassociées ou non à un système de crabotage comportent généra- lement, à partir d'un arbre moteur jusqu'à l'arbre ou les demi-ar- bres de sorties, un dispositif réducteur par chaine ou par cascade de pignons, ou une boite de vitesses suivie d'un dispositif réduc- teur soit par pignon, soit par chaîne, soit encore par train épicycloldal 6. Les chaînes cinématiques de ces bo tes-pont n'ont générale- ment pas assez de possibilités au niveau de la gamme de vitesses utilisables; sinon elles sont complexes aussi bien pour la fabri- cation que pour l'utilisation,_ dans la sélection des vitesses. La présente invention vise à perfectionner les dispositifs de crabotage pour motoculteurs et engins analogues de façon, d'une part, à diminuer les temps et'les coûts de fabrication en réduisant le nombre de pièces usinées et, d'autre part, en simplifiant les pièces d'usure, de façon à réduire les frais de maintenance ou de réparation de ces transmissions. Un autre objet de l'invention est d'associer, au dispositif de crabotage une chaîne cinématique de transmission offrant de nombreuses possibilités de vitesses tout en conservant une grande -2 2538475 sirnplicité dnns la sélection de ces vitesses et tout en réduisant les coûts de fabrication. Selon l'invention, la boîte-pont comprend un dispositif de crabotage associé à une chaîne cinématique de transmission; le dispositif de crabotage comporte au moins un crabot entre l'arbre de sortie et le pignon de sortie, ce crabot étant mobile en trans- lation sous l'effet d'un couple d'organes d'écartement mobiles dont l'un des organes est fixe par rapport au carter de la boîte- pont et l'autre mobile en rotation au moyen d'une tige de commande manoeuvrée de l'extérieur de la boîte; la chaîne cinématique de transmission est constituée, à partir d'un arbre moteur, tout d'abord d'une boîte de vitesses à plusieurs rapports et marche ar- rière, en second lieu d'un train d'engrenag E&démultiplicateun, en dernier lieu d'un réducteur à chaîne pouvant être sélectivement solidarisé, ensemble ou séparément, aux arbres de sortie du pont; la botte-pont est caractérisée en ce que d'une part, les organes d'écartement sont constitués de coupelles munies de bossages dont les flancs form Entdes rampes d'écartement, lesdites coupelles sont disposées entre le crabot et le pignon de sortie pour faire passer le crabot de la position active à la position inactive de crabota- ge et, d'autre part, le train d'engrenagesdémultiplicateurs compor- te un relais permettant de doubler la gamme de vitesses de la boîte. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins annexés dans lesquels t la figure I montre, en coupe, la boîte-pont selon l'invention, la figure 2 montre, en coupè axiale, la partie basse de la boîte-pont avec un dispositif de crabotage sur chaque demi-arbre la figure 3 montre une coupe circulaire développée selon A, des coupelles; la figure 4 montre une coupe circulaire développée selon B, des coupelles; la figure 5 montre la partie basse de la boite-pont ouverte à demi, avec le pignon de sortie retiré. la figure 6 montre une perspective éclatée du dispositif de cra- botage. La botte-pont représentée figure 1 est composée de deux car- ters 1 et 2 en t 8 le emboutie assemblés ensemble par boulons selon un joint 'plan A la partie supérieure de la boîte est situé un arbre moteur 3 qui entraîne par l'intermédiaire,tout d'abord, d'une -i 2538475 boo'e de vite$ses rcprs-entée par un repère gnn 6 ral 4, on recond lieu, d'un train d'engrenog&'dc 6 multiplicoteis reprrésenté par un repère g 6 néral 5, en dernier lieu, d'un réducteur b chaîne repr 6- senté par un repère général 6, un arbre ou deux demi-arbres 7 de sortie Ces arbres de sortie sont solidaires-soit des roues, non représentées, pour un engin de transport, soit directement d'ou- tils pour des applications-liées b la motoculture de plaisance La boite de vitesses 4 comporte deux rapports par le déplacement du balladeur 8 sur l'arbre moteur 3 au moyen du sélecteur 9; elle camporte également une marche arrière mise en oeuvre par le sélec- teur 10 La sortie de -la boîte de vitesses 4, vers le train d'en- grenages démultiplicateui'5, s'effectue sur l'axe 11 par l'inter- médiaire des deux pignons 12 et 13 -solidoires et espacés pçr un manchon 14 Ces deux pignons 12 et 13 de diamètres différents attaquent respectivement les pignons d'entrées 15 et 16 du troain d'engrenagesdémultiplicoteurs 5 ce qui permetde réaliser un relais de boite de vitesses et de doubler le nombre de rapport de la boîte de vitesses 4 créant ainsi une gamme de vitesses lentes et une gamme de vitesses ropides, soit au total quatre rapports avant et deux rapports en marçhe arrière. Ces pignons 15 et 16 disposés ontre les carters 1 et 2 sur un axe 17 comportent chacun un alésage annulaire tourné vers l'in- térieur de la boîte, dans lequel pénètre un pignon balladeur 18 monté par l'intermédiaire d'une bague ou d'un roulement b aiguille, sur le même axe 17, entre les deux pignons Une denture 19 inté- rieure, épousant la denture extérieure du pignon balladeur 18 est réalisée à l'entrée de chaque alésage des pignons 15 et 16 pour les rendre alternativement solidaires du pignon baladeur 18; ladite denture peut également être rapportée sur les pignons, sous la forme d'une couronne dentelée intérieurement, par soudage sur les pignons Le pignon balladeur 18 comporte une gorge centrale circu- laire 20 sur sa denture, dans loquelle est engagée la fourchette 21 du sélecteur 22; il engrène avec un pignon 23 qui est suffisamment large pour que sa denture reste en permanence en contact avec celle du pignon balladeur 19 Le pignon 23 entraîne, sur le même axe 24, un pignon-25 de diomètre plus faible qui engrène avec la dernière roue 26 de grand diamètre, du train d'engrenagesdémultiplicateurs 5. Le dernier étage de démultiplication 6 est constitué de deux pi- gnons à chaîne; le petit pignon 27 est solidaire de la roue 26, monté sur l'axe 28, il entraone le pignon de sortie 29 par l'inter- médiaire d'une chaîne 30; le pignon de sortie 29 étant centré sur les :.ç:ir-o-rbrc-s do sorie 7 L'ensemble des axes interm; de sortie 7 est plocé dans le plan de ces derniers. La partie basse de la boîte-pont représentèe figure 2, qui constitue le pont proprement dit, renferme le dispositif de crabota- ge des demiarbres 7 sur le pignon de sortie 29 Les demi-arbres 7 tournent dans des manchons 31 rapportés sur les carters 1 et 2 qui ont, à ce niveau une forme générale évasée pour loger le dispositif de crabotage Les manchons 31 sont munis des organes de guidage et d'étanchéité des demi-arbres 7. Du fait de l'invention,le plan passant par le plan de joint des deux carters 1 et 2 constitue un plan de symétrie de la partie basse de la boite-pont; les pièces et formes situées de part et d'autre de ce plan étant identiqueselles sont repérées de la même façon. Les demi-arbres 7 sont deux pièces identiques enfilées bout bout sur un axe 36 qui établit qinsi une continuité longitudinale des demi-arbres L'axe 36 est logé dans les alésages 37 des demi- arbres sur une longueur sensiblement égale à deux fois et demi son diamètre; il comporte également une rainure 38 hélico'idale de grais- sage alimentée par les orifices 39 des demi-arbres 7 La partie basse de la boîte-pont sert également de réserve d'huile et cette dernière est véhiculée jusqu'à la partie supérieure par les organes de transmission. Les demi-arbres 7 sont séparés par une douille 40 solidaire du pignon de sortie 29, laquelle constitue la pièce d'usure. Cette douille 40 est en contact avec l'axe 36 sur une faible largeur de façon a ne pas réduire les portées des demi-arbres 7 sur l'axe 36; elle est en contact avec les demi-arbres 7 par les por- téescylindriques 42 dont les largeurs sont voisines de celle de la portée cylindrique 43 sur l'axe 36 o Les demi-arbres 7 et la douille 40 comportent sur leur con- tour cylindrique extérieur, des canelures 44 sur lesquelles coulis- sent les crabots identiques 45 canelés intérieurement, Le pignon de sortie 29 comporte des canelures également, ce qui le rend soli- daire de la douille 40; il est d'autre part immobilisé en transla- tion-sur la douille 40 par deux butées élastiques 46, du type "circlips". Le déplacement des crabots 45 sur les canelures 44 permet de solidariser les demi-arbres 7 de la douille 40 liée au pignon de - -5 2538475 de sortie 29 Les crobots 45 sont maintenus en position active de crabotage en étant pressés contre les butées 46 de la douille par des ressorts 47 qui prennent appui sur des épaulements tournants 48 solisaires des demi-arbres 7 par la cage intérieure des roulements 49. Le dégagement des crabots 45 des canelures de la douille 40 pour désolidariser les demi-arbres 7 du pignon de sortie 29, est obtenu, pour chaque crabot, par des organes d'écartement 50 Ces organes d'écartement sont constitués de deux coupelles en forme d'anneaux, 51 et 52, guidées par les parties cylindriques extérieu- res 53 des crabots 45 ces coupelles 51 et 52 prennent appui res- pectivement sur 's faces annulaires 54 des crabots 45 et 55 du pignon de sortie 29 Le pignon de sortie 29 comporte à cet effet deux bagues annulaires 56 rapportées sur les flans par soudure. Les coupelles 51 et 52 sont identiques et réalisées en tôle em- bouties; elles comportent des bossages radiaux répartis sur la surface annulaire de façon à venir s'encastrer dans les bossages de l'élément adjacent La figure 3 montre une coupe circulaire développée des coupelles 51 et 52 dans leur position encastrée. Dans cette position, la largeur totale X des deux coupelles ad- jacentes est réduite; cette position met les crabots en position active de crabotage, Les bossages des coupelles 51 et 52 respec- tivement sont identiques; ils comportent des surfaces planes 57 et des flans inclinés 58 et 59 servant de rampes Le déplace- ment de la coupelle 51 par rapport à la coupelle 52 induit 9 par le glissement des rampes 58 ou 59, l'une -sur l'autre, un écarte- ment des deux coupelles 51 et 52 Ce déplacement des coupelles 51 et 52 peut se prolonger de façon à amener la partie plane 57 du bossage sur la surface annulaire 60 adjacente, figure 4 Dans cette position, la largeur totale Y des deux coupelles adjacentes 51 et 52 est maximale; cette position met les crabots en position inactive de crabotage Le déplacement relatif des coupelles l'une par rapport à l'autre, par pivotement, est de 450 environ. Pour obtenir ce déplacement relatif des coupelles 51 et 52, ces dernières comportent une patte 61, 62, respectivement dispo- sée en périphérie, figure 5, qui est obtenue directement par dé- coupage-emboutissage dans de la tôle, ou rapportée Les coupelles sont montées libres en rotation sur le crabot 45 qui tourne avec les demiarbres 7 Une coupelle est immobilisée partiellement en rotation, par rapport au carter 1 de la boîte-pont, au moyen de la patte 62 munie d'un alésage qui s'enfile sur un axe 63 -6 2538475 olid Joire du carter La coupelle adjacente, en contact avec le pi- gnon de sortie est mobile en rotation par rapport au carter, sous l'effet d'une tige de commande 64 Selon une autre disposition, la coupelle immobilisée partiellement en rotation, est disposée contre le pignon-de sortie La tige de commande 64 traverse le car- ter à la partie supérieure de façon a éviter les problèmes d'étan- chéité; elle est reliée à la coupelle correspondante par l'inter- m'diaire de la patte 62 munie d'un alésage dans lequel s'enfile un axe 65 solidaire de l'extrémité de la tige de commande 64 La tige de commande 64 comporte, vers la partie supérieure du carter un ressort de rappel pour faire passer la coupelle de la position inactive à la position active de crabotage. Selon une autre disposition, le déplacement relatif des cou- pelles 51 et 52 adjacentes, pour passer dela position active à la position inactive de crabotage, est obtenu par une commande par câble et gaine, le câble étant relié à l'une des pattes des cou- pelles, la gaine étant relié à l'autre patte des coupelleso Le mouvement de rappel, pour faire passer les coupelles 51 et 52 de la position inactive à la position active de crabotage, peut 9 tre obtenu uniquement par le glissement des rompes adjacen- tes des coupelles 58 et 59 sous l'action du ressort de maintien 47 en position de chaque crabot 45. La figure 6 montre en perspective les élémentsqui constituent le dispositif de crabotage Partànt du centre, le pignon de sortie 29 comporte la denture intérieure qui s'enfile sur les canelures de la douille 40 Le pignon de sortie 29 est immobilisé sur la douille 40 par les butées élastiques 46 Les flancs du pignon de sortie 29 comporne X de bagues dnnulaires 56 sur lesquelles pren- nent appui les coupelles 51 Les coupelles 51 et les coupelles adjacentes 52 sont enfilées sur la partie cylindrique extérieures 53 d crabots 45 Les coupelles 52 prennent appui sur l'épaulement de chacun desrcrabots 45 Les coupelles 51 et 52 comportent chacune deux bossages 66, 67, conformés par emboutissage et des pattes 61 et 62, lesquelles sont pour l'une solidaire du carter, pour l'autre solidaire de la tige de commande 64 Les crabots 45 comportent des canelures internes identiques d'une partes la denture interne du pignon de sortie 29 et, d'autre partaux canelures de la douille et des demi-arbres 7 Ces crabots 45 coulissent sur les arbres moteurs 7, sous l'effet du pivotement relatif des coupelles 51 et 52 adjacentes, de façon à venir en position active de crabotage -7 2538475 sur la douille 40, pous 5 s Ds par les ressorts 47 qui prennent appui sur les épaulements 48 solidaires de l'arbre par la cage in-t-rieu- re des roulement 49 Les demi-arbres 7 sont enfilés sur un axe 36 de part et d'autre de la douille 40, pour assurer une bonne ri gi- dité. 1- 'oi t'l_-; nlrt Pour ino Lo:ull teurs et engins analogues cornprc- :rit un,i oitif c Ie crbot chaîne 6 pouvant être sélectivement solidarisé, ensemble ou sépa- rément, aux arbres de sortie 7 du pont; la boîte-pont est carac- térisée en ce que d'une part, les organes d'écartement 50 sont constitués de coupelles 51 et 52 munies de bossages 57 dont les flans 28 et 29 forment des rampes d'écartement, lesdites coupelles sont disposées entre le crabot 45 et le pignon de sortie 29 pour faire passer le crabot 45 de la position active à-la position inac- tive de crabotage et, d'autre part, le train d'engrenagesdémulti- plicateurs 5 comporte un relais permettant de doubler la gamme de vitesses de la boîte. 2- Boite-pont selon la revendication I caractérisée en ce que les coupelles sont identiques en tôle, obtenues par découpa- ge-emboutissage. 3- Botte-pont selon la revendication 1 ou 2 caractérisée-en ce que d'une part, la coupelle 52 comporte une patte 62 solidaire par l'intermédiaire de l'axe 63 du carter de la botte et, d'autre part, la coupelle 51 comporte une patte 61 solidaire de la tige de commande 64. 4- Botte-pont selon la revendication 1 caractérisée en ce que un ressort hélicoidal 47 est disposé entre le crabot 45 et un épaulement solidaire de l'arbre 7 pour contrarier la translation du crabot 45 et le maintenir en position active de crabotage. 5- Boite-pont selon la revendication 1 caractérisée en ce que le crabot 45 comporte des canelures internes en contact avec les canelures 44 de l'arbre 7 et, en position active de crabotage, en contact avec les canelures d'une douille 40 solidaire du pi- gnon moteur 29. 6- Boite-pont selon la revendication 5 caractérisée en ce que le pignon rroteur 29 est solidaire de la douille 40 par des ca- nelures internes et deux butées élastiques 46. 7- Boite-pont selon l'une des revendications 1 à 6 coroct 6- risée en ce que le relais du train d'engrenag Esd'dmultiplicateurs 5 comporte d'une part deux roues dentées 15 et 16, disposées sur un axe 17, contre les carters 1 et 2 respectivement, et, d'autre part sur le même axe 17 un pignon balladeur 18 comportant une gorge cen- trale 20 dans laquelle s'engage la fourchette 21 du sélecteur 22 pour l'amener dans une première position de vitesse, en prise avec la roue 15, et, pour une seconde position de vitesse, en prise avec la roue 16. 8- Bolte-pont selon l'une des revendications 1 b 7 caracté- risée en ce que le pignon bolladeur 18 engrène sur un pignon 23 de leaxe 24 solidaire d'un pignon 25, de diamètre plus réduit, qui engrène avec une roue 26 de grand diamètre solidaire du pignon 27 du réducteur à chaone 6