Brevet FR2556662A1 — publié le 19850621

"Transmission pour tracteurs agricoles comprenant une transmission d'augmentation de vitesse" L'invention concerne une transmission pour tracteurs agricoles destinée à la propulsion de ces trac- teurs. La transmission principale du tracteur comporte, directement reliée à celle-ci, une partie de transmission d'augmentation de vitesse. destinée à entraîner une paire de roues avant directrices droie et gauche à une vitesse péri- phérique moyenne supérieure à celle de la paire de roues arrière droite et gauche. Un tracteur agricole du type ci-dessus comporte des roues avant destinées à être entraînées à des vitesses plus élevées pour effectuer des virages à faible rayon de courbure aux extrémités d'un champ. Classiquement, la partie de transmission d'augmentation de vitesse est directement reliée à une partie inférieure de la transmission principale, de façon qu'on puisse facilement ajouter la partie de trans- mission d'augmentation de vitesse sans qu'il soit nécessaire de modifier fondamentalement la transmission principale. Cependant, cette disposition présente l'incon- vénient-que la partie de transmission d'augmentation de vitesse ainsi ajoutée, fait saillie vers le bas par rapport à la transmission principale en abaissant par consequent le fond de la botte de transmission par rapport au sol. Par suite, cette boite de transmission risque de venir toucher les buttes de terre et les récoltes lorsque le tracteur effectue une opération au cours de laquelle il enjambe les sillons. L'invention a pour but de pallier l'inconvé- nient ci-dessus en créant une construction perfectionnée permettant de fixer facilement la partie de transmission d'augmentation de vitesse à la transmission principale tout en conservant une bonne hauteur entre le sol et le fond de la boite de transmission. A cet effet, l'invention concerne une trans- mission pour tracteurs agricoles comprenant une partie de transmission principale et une partie de transmission d'aug- mentation de vitesse directement reliée à la partie de transmission principale et destinée à entraîner une paire de roues avant droite et gauche à une vitesse périphérique moyenne supérieure à celle d'une paire de roues arrière droite et gauche, la partie de transmission principale com- prenant un arbre de sortie destiné à entraîner les roues avant et la partie de transmission d'augmentation de vitesse comprenant un arbre d'entrée et un arbre de sortie, transmis- sion caractérisée en ce que la partie de transmission d'aug- mentation de vitesse est disposée en avant de la partie de transmission principale de telle manière que l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de cette partie de transmission d'aug- mentation de vitesse soient disposés coaxialement avec l'arbre de sortie de la partie de transmission principale servant à entraîner les roues avant. La partie de transmission d'augmentation de vitesse comporte un arbre intermédiaire en plus de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie, cet arbre intermédiaire étant placé au-dessus des deux autres arbres. La partie de transmission d'augmentation de vitesse présentant la cons- truction ci-dessus, est placée en avant de la partie de transmission principale, comme indiqué ci-dessus. Plus pré- cisément, la partie de transmission d'augmentation de vitesse est couplée à une extrémité avant de l'arbre de sortie de la partie de transmission principale. Cette dis- position permet d'effectuer facilement l'adjonction de la partie de transmission d'augmentation de vitesse sans qu'il soit nécessaire de modifier de manière importante la partie de transmission principale. Du fait de la construction décrite ci-dessus, dans laquelle la partie de transmission d'augmentation de vitesse est disposée en avant de la partie de transmission principale, la partie de transmission d'augmentation de vitesse ne fait pas saillie vers le bas par rapport à la partie de transmission principale, de sorte que le bord de la boite de transmission peut rester à une bonne hauteur par rapport au sol. Un tracteur équipé du dispositif de trans- mission ci-dessus peut effectuer des virages très courts et travailler le sol sans grands risques que la botte de trans- mission vienne en contact avec les buttes des sillons ou avec les cultures. L'invention sera décrite en détail en se réfé- rant aux dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté, partielle- ment coupée, d'un tracteur agricole, - la figure 2 est une vue de face de la botte de transmission, - la figure 3 est une vue de côté, en coupe verticale, d'une transmission comprenant une partie de trans- mission d'augmentation de vitesse des roues avant selon l'invention, - la figure 4 est une vue de côté développée d'un mécanisme de renforcement, - la figure 5 est une vue en plan d'un mécanis- me de changement de vitesse auxiliaire et d'un mécanisme de superréduction, - la figure 6 est une vue représentant un méca- nisme de commande de la partie de transmission d'augmenta- tion de vitesse des roues avant, et - la figure 7 est une vue de côté partielle- ment coupée, de la partie de transmission principale. Comme indiqué sur la figure 1, un tracteur agricole à roues avant motrices comporte une paire de roues avant directrices droite et gauche 1, une paire de roues arrière non directrices droite et gauche 2, un moteur 3, une boite de transmission 4, et une paire de châssis droit et gauche 5 reliant le moteur 3 à la boite de transmission 4. Ce tracteur comporte un bras de levage pouvant osciller verticalement 6, destiné à l'accrochage d'une charrue rota- tive ou de tout autre outil agricole, et un arbre de prise de force 7 destiné à entrainer l'outil agricole ainsi acrroché. Sur les figures 1 à 3, la boite de transmission 4 loge une partie de transmission principale 8 destinée à effectuer les changements de vitesse des roues avant 1 et des roues arrière 2. La partie de transmission principale 8 comprend un arbre d'entrée 11 auquel la puissance de sor- tie du moteur 3 est transmise par l'intermédiaire d'un embrayage 9 et d'un arbre rotatif 10. La boite de transmis- sion 4 loge en outre une partie de transmission d'augmenta- tion de vitesse 12 disposée en avant de la partie de trans- mission principale 8, cette partie de transmission d'augmentation de vitesse 12 comprenant un arbre d'entrée 13 couplé directement et coaxialement à un arbre de sortie d'entraînement de roues avant 14a de la partie de transmission principale 8. La partie de transmission d'augmentation de vitesse 12 comprend, en outre, un arbre de sortie 15 également coaxial avec l'arbre de sortie 14a de la partie de transmis- sion principale 8 et relié en fonctionnement à un différen- tiel avant 17 par l'intermédiaire d'un arbre rotatif 16. La puissance de sortie du moteur 3 se divise, dans la partie de transmission principale 8, entre la puissance d'entraînement des roues avant 1 et la puissance d'entraînement des roues arrière 2. La puissance d'entraîne- ment des roues avant est transmise aux roues avant 1, par la partie de transmission d'augmentation de vitesse 12, tandis que la puissance d'entraînement des roues arrière est transmise aux roues arrière 2 par un différentiel de roues arrière 53 monté dans la boîte de transmission 4. La partie de transmission d'augmentation de vitesse 12 comprend un arbre intermédiaire 18 placé au-dessus de l'arbre d'entrée 13 et de l'arbre de sortie 15, cet arbre intermédiaire étant entraîné en permanence par l'arbre d'entrée 13 par l'intermédiaire d'un enclenchement à engre- nages. L'arbre intermédiaire 18 porte un premier engrenage d'entraînement en rotation libre 20 venant en prise avec un premier engrenage entraîné 19 monté sur l'arbre de sortie , un second engrenage d'entraînement en rotation libre 23 venant en prise avec un second engrenage entraîné 22, monté sur l'arbre de sortie 15, et une roue de sortie 21 tournant en synchronisme avec l'arbre intermédiaire 18. Un embrayage hydraulique à vitesse constante 24 est monté entre le premier engrenage d'entraînement en rotation libre 20 et la roue de sortie 21, trandis qu'un embrayage hydraulique à augmentation de vitesse 25 est monté entre le second engrenage d'entraînement en rotation libre 23 et la roue de sortie 21. Les chambres à huile des pistons 24a et 25a associés à ces embrayages 24 et 25, sont respectivement reliées à une pompe hydraulique 28 par les passages d'huile 26a et 26b formés dans l'arbre intermédiaire 18, et à une soupape de commande 27 destinée a actionner sélectivement les embrayages 24 et 25. Quand on fait fonctionner l'embrayage d'augmen- tation de vitesse 25 en commutant la soupape de commande 27, la puissance de sortie de la partie de transmission prInci- pale 8 est transmise à l'arbre de sortie 15 sous forme d'une augmentation de vitesse, de sorte que les roues avant 1 sont entralnées a une vitesse périphérique moyenne supérieure à celle des roues arrière 2. Lorsqu'on fait fonctionner l'embrayage à vitesse constante 24, la puissance de sortie de la partie de transmission principale 8 est transmise à l'arbre de sortie 15 sous forme d'une m'me vitesse constante, de sortie que les roues avant 1 sont entrainées à une vites- se périphérique moyenne ne dépassant que très légèrement celle des roues arrière 2. Comme indiqué sur la figure 2, la soupape de commande 27 est actionnée par un dispositif de manoeuvre grâce à un bras oscillant 29. Le dispositif de commande 30 est muni d'un détecteur 31 destiné à détecter l'angle de direction des roues avant 1 et d'un détecteur 32 destiné à détecter l'action de l'un des freins de direction (non re- présentés) équipant respectivement les deux roues arrière 2. Le dispositif de commande 30 fonctionne en réponse aux signaux provenant des détecteurs 31 et 32, de façon que la soupape de commande 27 soit automatiquement commutée du côté correspondant à l'augmentation de vitesse dans le cas seulement o l'angle de direction des roues avant 1 dépasse une valeur prédéterminée et o l'un seulement des frains est en action. Ainsi, la construction décrite ci-dessus permet d'effectuer la commutation entre une position d'entraînement dans laquelle les roues avant 1 et les roues arrière 2 sont entraînées sensiblement à la même vitesse périphérique moyenne, cette vitesse moyenne étant celle des roues droites et des roues gauches, et une position d'entraînement dans laquelle les roues avant 1 sont entraîn4es à une vitesse périphérique moyenne supérieure à celle des roues arrière 2 pour effectuer un virage serré. Cette dernière position d'entraînement permettant d'obtenir un virage à faible rayon de courbure, est obtenue automatiquement en faisant simplement tourner les roues avant 1 et en actionnant un embrayage de direction pour appliquer les freins aux roues arrière 2. Pour relier la partie de transmission d'augmen- tation de vitesse 12 à la partie de transmission principale 8, la pompe hydraulique 28 doit être montée dans la boîie de transmission 4 pour être entraînée par un arbre intermé- diaire 33a de la partie de transmission principale 8, et la soupape de commande 27 doit également être montée dans la boîte de transmission 4. En se référant aux figures 3 et 7, on peut constater que, dans ce but, un arbre intermédiaire 33b et un arbre de sortie d'entraînement de roues avant 14b de la partie de transmission principale 8, sans la partie de transmission d'augmentation de vitesse 12, peuvent se trans- former respectivement en l'arbre intermédiaire 33a auquel se relie la pompe hydraulique 28, et l'arbre de sortie 14a au- quel se relie l'arbre d'entrée 13 de la partie de transmis- sion d'augmentation de vitesse 8. En même temps, une paroi avant 4a de la boite de transmission 4 est remplacée par un boîtier en trois parties comprenant une première partie de boîtier 4c destinée à supporter les arbres de la partie de transmission princi- pale 8, une seconde partie de boîtier 4d destinée à recevoir l'arbre d'entrée 11 et la partie de transmission d'augmenta- tion de vitesse 12, et une troisième partie de bottier 4e destinée à recevoir la partie de transmission d'augmentation de vitesse 12. On décrira, ci-après en détail, la partie de transmission principale en se référant aux figures 3 à 5. (I) Mécanisme de changement de vitesse principal 34: L'arbre d'entrée 11 fait saillie vers l'avant par rapport à la partie avant supérieure de la boite de transmission 4, destinée à être couplée à l'arbre rotatif sortant de l'embrayage principal (figure 1). Un premier arbre intermédiaire constitué par l'arbre intermédiaire 33a déjà mentionné ci- dessus est placé au-dessous de l'arbre d'entrée 1I et se relie en fonctionnement à celui-ci par les engrenages CG1 et G2. Un second arbre intermédiaire 36 placé au-dessous du premier arbre intermédiaire 33a, porte des engrenages G5, G6 et G7 montés en rotation libre sur celui- ci et venant en prise avec les engrenages G2, G3 et avec un engrenage G4 fixé au premier arbre intermédiaire 33a. Le second arbre intermédiaire porte en outre un premier manchon de déplacement S1 destiné à engager et à dégager l'engrenage G7 par rapport au second arbre intermé- diaire 36, grâce à un collier à clavette C1, et un second manchon de déplacement S2 destiné à amener respectivement l'engrenage G5 ou l'engrenage G6 en prise ou hors de prise avec le second arbre intermédiaire 36, grâce à un collier à clavette C2. Une première vitesse est obtenue en déplaçant le premier manchon de déplacement Si vers la gauche de la figure 3 de manière à relier l'engrenage G7-au second arbre intermédiaire 36, une seconde vitesse est obtenue en dépla- çant le second manchon de déplacement 52 vers la droite pour relier l'engrenage G6 au second arbre intermédiaire 36, et une troisième vitesse est obtenue en déplaçant le second manchon de déplacement S2 vers la gauche pour relier l'en- grenage 5 au second arbre intermédiaire 36. (II) Mécanisme d'inversion marche-arrière marche-avant 37: Un troisième arbre intermédiaire 38 est disposé coaxialement et vers l'arrière, par rapport au second arbre intermédiaire 36. Le troisième arbre intermédiaire 38 porte un troisième manchon de déplacement S3 à son extrémité avant. Une position d'entraînement en marche avant est obtenue en déplaçant le troisième manchon de déplacement 53 vers la gauche pour établir une liaison à clavette directe entre un collier à clavette C3 du second arbre intermédiaire 36 et un collier à clavette C4 du troisième arbre intermédiaire 38. Une position d'entraînement en marche arrière est obtenue en déplaçant le troisième manchon de déplacement S3 vers la droite pour relier le troisième arbre intermédiaire 38 à un engrenage G8 monté en rotation libre sur celui-ci. Plus précisément, comme indiqué sur la figure 4, un engrenage G9 fixé à une extrémité arrière du second arbre intermédiaire 36 est constamment en prise avec un engrenage arrière GIO monté en rotation libre sur un arbre arrière 39, l'engrenage arrière GO1 étant à son tour cons- tamment en prise avec un engrenage Gll monté à l'extrémité avant d'un arbre en manchon 40 entourant l'arbre de sortie 14a placé dans la partie inférieure de la boîte de transmis- sion 4, et un engrenage C12 monté à l'extrémité arrière de l'arbre en manchon 40 est constamment en prise avec l'en- grenage G8 monté en rotation libre sur le troisième arbre intermédiaire 38. Ainsi, le troisième arbre intermédiaire 38 se trouve entraîné en rotation inverse par la puissance transmise par l'arbre en manchon 40. (III) Mécanisme de chanqement de vitesse auxiliaire 41 Le troisième arbre intermédiaire 38 porte une paire de grand et petit engrenages G13 et G14 fixés sur celui-ci et venant en prise avec les engrenages G15 et C16 montés en rotation libre sur un arbre final 42 placé au- dessus du troisième arbre intermédiaire 38. L'arbre final 42 porte en outre un quatrième manchon de déplacement S4 destiné à amener les engrenages G15 et G16 sélectivement en prise et hors de prise avec l'arbre final 42, grace à un collier à clavette C5. Un état d'entraînement à faible vitesse est obtenu lorsque le man- chon de déplacement S4 est déplacé vers la gauche des des- sins, et un état d'entraînement à vitesse élevée est obtenu lorsque le manchon de déplacement S4 est déplacé vers la droite. (IV) Mécanisme de super-réduction 43 Comme indiqué sur la figure 5, la boite de transmission 4 définit une ouverture 44 dans sa partie gauche comportant une console de support 45 qui peut se monter et se démonter par l'extérieur de la botte 4. Cette console 45 porte un arbre 54 qui porte, à son tour, un grand engrenage G17 et un petit engrenage G18 solidaires l'un de l'autre et pouvant se déplacer le long de l'arbre 54. Le grand engrenage C16 du méeanisme de changement de vitesse auxiliaire 41 est relié rigidement à un petit engrenage large G19 constamment en prise avec le grand engrenage C17. Un engrenage G20 venant en prise avec le petit engrenage G18 est claveté sur l'arbre final 42. Cet arbre final 42 est destiné à être entraîné à une vitesse fortement réduite lorsqu'on déplace les grand et petit engrenages C17 et G18 vers la gauche du dessin pour amener le petit engrenage G18 en prise avec l'engrenage G20 lorsque le mécanisme de chan- gement de vitesse auxiliaire 41 est en position neutre. (V) Mécanisme de commutation d'entraînement des roues avant 47: L'engrenage 20 du mécanisme de super-réduction 43 est solidaire d'un engrenage 23 destiné à transmettre la puissance d'entraînement des roues avant, et le troisième arbre intermédiaire 38 porte un engrenage C24 et un engre- nage G25 solidaires l'un de l'autre et pouvant tourner li- brement sur celui-ci, l'engrenage G24 étant en prise avec l'engrenage G23. L'arbre de sortie d'entra[nement des roues avant 14a porte, claveté sur sa partie arrière, un engrenage G26 pouvant se déplacer pour venir en prise avec l'engrenage G25 tournant en rotation libre. On peut ainsi entraîner ou stopper l'arbre 14a en déplaçant l'engrenage G26. (VI) Mécanisme de changement de vitesse de prise de force 48: Un premier arbre intermédiaire 49 de la ligne de prise de force est disposé en arrière de l'arbre d'entrée 11 et porte, à son extrémité arrière, un engrenage en rota- tion libre G27 venant constamment en prise avec un engrenage G28 fixé au premier arbre intermédiaire 33a. Le premier arbre intermédiaire 49 de la ligne de prise de force porte, en outre, un engrenage de déplacement C29 claveté sur celui- ci et pouvant se déplacer entre une position d'engagement avec le pourtour d'une partie de bossage de l'engrenage en rotation libre G27, et une position d'engagement G3 du mé- canisme de changement de vitesse principal 34. l1 Le premier arbre intermédiaire 49 tourne a faible vitesse lorsque l'engrenage de déplacement G29 est déplacé vers la droite du dessin, et tourne à grande vitesse lorsque l'engrenage de déplacement G29 est déplacé vers la gauche. Le premier arbre intermédiaire est couplé, par son extrémité arrière, à un second arbre intermédiaire 51 de la ligne de prise de force, par l'intermédiaire d'un limiteur de type à embrayage 50. Le second arbre intermédiaire 51 est couplé à l'arbre de prise de force 7, par un engrenage de réduction non représenté. On peut modifier la forme de réalisation de l'invention décrite ci-dessus, de manière à effectuer manuel- lement l'opération de commutation de la partie de transmis- sion d'augmentation de vitesse 12. De plus, les châssis 5 reliant la boîte de transmission 4 au moteur 3 peuvent être remplacés par un boltier tubulaire. La figure 6 représente un exemple de construc- tion permettant de commander manuellement la partie de trans- mission d'augmentation de vitesse 12. Dans cette construc- tion, la soupape 27 est reliée, par l'intermédiaire d'un mécanisme de liaison 52, à une pédale à pied 53. En appuyant sur cette pédale à pied 53, on amène sélectivement en prise et hors de prise l'embrayage à vitesse uniforme 24 et l'em- brayage à augmentation de vitesse 25. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Transmission pour tracteurs agricoles com- prenant une partie de transmission principale (8) et une partie de transmission d'augmentation de vitesse (12) direc- tement reliée à la partie de transmission principale (8) et destinée à entraîner une paire de roues avant droite et gauche (1) à une vitesse périphérique moyenne supérieure à celle des paire de roues arrière droite et gauche (2), la partie de transmission principale (8) comprenant un arbre de sortie (14a) destiné à entraîner les roues avant (1) et la partie de transmission d'augmentation de vitesse (12) comprenant un arbre d'entrée (13) et un arbre de sortie (15), transmission caractérisée en ce que la partie de transmis- sion d'augmentation de vitesse (12) est disposée en avant de la partie de transmission principale (8) de telle manière que l'arbre d'entrée (13) et l'arbre de sortie (15) de cette partie de transmission d'augmentation de vitesse (12) soient disposés coaxialement avec l'arbre de sortie (14a) de la partie de transmission principale (8) servant à entraîner les roues avant (1). 2 ) Transmission pour tracteurs agricoles selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de transmission d'augmentation de vitesse (12) comprend, en outre, un arbre intermédiaire (18) placé au- dessus de l'arbre d'entrée (13) et de l'arbre de sortie (15) et se trouvant entraîne en permanence par l'arbre d'entrée (13) par l'inter- médiaire d'un enclenchement à engrenages, cet arbre intermé- diaire (18) portant un premier engrenage d'entraînement en rotation libre (20) venant en prise avec un premier engrenage entraîné (19) monté sur l'arbre de sortie (15), un second engrenage d'entraînement en rotation libre (23) venant en- prise avec un second engrenage entrainé (22) monté sur l'ar- bre de sortie (15), et une roue de sortie (21) pouvant tourner en synchronisme avec l'arbre intermédiaire (18), un embrayage hydraulique à vitesse constante (24) étant monté entre le premier engrenage d'entra!nement en rotation libre (20) et la roue de sortie (21), un embrayage hydraulique à augmentation de vitesse (25) étant monté entre le second engrenage d'entraînement en rotation libre (23) et la roue de sortie (21), des chambres à huile destinée à recevoir les pi3tons (24a, 25a) associés aux deux embrayages (24, 25) étapt reliées respectivement à une pompe hydraulique (28) par des passages d'huile (26a, 26b) ménagés dans l'arbre intermédiaire (18) et l une soupape de commande (27) desti- nie à actionner sélectivement les embrayages (24, 25).