Brevet FR2622664A1 — publié le 19890505

La présente invention a pour objet un dispositif de démultipLication de la vitesse des roues motrices et de blocage du différentiel d'engins agricoles ou de travaux publics. Les engins agricoles ou de travaux publics ont des vitesses de déplacement peu élevées et, dans tous les cas, il est nécessaire de disposer d'au moins deux vitesses ; l'une, dite "longue", permet les déplacements en terrain de faible dénivelé, sur piste ou sur route, L'autre, dite "courte", est destinée aux déplacements sur Les terrains accidentés ou en pente. Néanmoins, il reste que, dans certains cas, notamment lorsque le sol est sableux, boueux ou argileux, ces engins patinent et s'immobilisent. Généralement, il est prévu une solidaris~ation momentanée en rotation des roues motrices entre elles ou, pLus exactement, le blocage du différentiel, qui empêche une roue de tourner sans L'autre. Ce blocage doit s'exercer temporairement, pour surmonter la difficulté présente, et être supprimé aussitôt ,afin que les roues puissent à nouveau tourner à des vitesses variables dans les virages par l'intermédiaire du différentiel. La demande de brevet français FR-A- 2 071 320, propose un pont différentiel à deux vitesses, avec lequel les arbres de sortie peuvent tourner à des vitesses différentes. L'arbre primaire entraîne, par des couronnes dentées, deux arbres de sortie ; ces couronnes dentées sont au nombre de deux, ayant un nombre de dents différent. Une commande hydraulique actionne un embrayage muttidisques à sec qui entraine, suivant la position de cette commande, la première ou la deuxième couronne. L'embrayage est, en fait, constitué de deux embrayages à commande unique, situés sur chaque arbre de sortie. Il est, ainsi, possible de disposer, pour une même vitesse d 'arbres primaires, de deux vitesses de sortie, par action sur le différentiel indépendamment de toutes boites de vitesses. Un teL dispositif ne permet pas L'entrainement simultané des deux arbres de sortie par blocage du différentiel. D'autre part, un tel système est délicat dans sa conception et le nombre de pièces qu'il met en jeu est important, -ce qui diminue ta fiabilité ; quant aux interventions sur chantier, elles restent aléatoires. De même, le certificat d'utilité français FR-2353762 décrit un changement -de vitesse permettant le passage de deux roues motrices en quatre roues motrices, en disposant un mécanisme différentiel entre le premier arbre et le second arbre. Deux engrenages, de diamètres différents, servent à enclencher la marche en terrain varié ou la marche sur route, par l'intermédiaire de couronnes dentées en étoile dont ils sont munis, en prise sur l'engrenage intermédiaire. Ces deux vitesses sont obtenues par déplacement, en translation, de ces couronnes dentées, un manchon assurant le verrouillage. Un tel changement de vitesse, avec pont intégré, ne permet pas le blocage du différentiel ; quant aux deux vitesses, elles sont obtenues, de façon classique, par la boite. La présente invention a pour but d'obtenir un dispositif permettant de remédier aux inconvénients évoqués cidessus, en disposant de deux vitesses, directement, sur chaque roue, en combinaison avec un système de blocage temporaire du différentiel indépendant de celui-ci. Les avantages obtenus,grâce à cette invention,consistent essentiellement en ce qu'elle permet d'obtenir, par des moyens simples, deux vitesses simultanées au niveau de chaque roue motrice ; ces vitesses pouvant être à volonté, synchronisées ou désynchronisées par liaison directe, indépendantes du différentiel. Le dispositif selon L'invention, se caractérise principalement en ce que le changement de rapport de vitesse est obtenu au niveau de chaque roue motrice par L'intermédiaire d'un jeu de pignons baladeurs de diamètres différents, montés sur un arbre primaire et de deux pignons fixes solidaires de t'arbre de roue, en ce que le blocage du différentiel est obtenu par solidarisation temporaire des arbres primaires. Selon une autre caractéristique, la solidarisation temporaire en rotation des arbres primaires est obtenue par l';nterméaiaire de trous oblongs, percés dans le fourreau, et de pions, de forme correspondante à ces trous oblongs, montés radialement à l'extrémité des arbres primaires. Le fourreau mobile est entrainé en permanence en rotation par l'un des arbres primaires, L'ergot d'entrainement correspondant, étant situé, pour ce faire, dans Le trou oblong. A l'extrémité opposée, te fourreau mobile comporte une rainure ouverte. Le fourreau mobile est rappelé en permanence, en position débloquée au moyen, par exemple, d'un simple ressort. Selon une autre caractéristique, le levier de co-mmande de démultiplication des vitesses agit sur deux ressorts qui exercent une poussée ou une traction continue sur un couple de pignons baladeurs, montés sur une partie cannelée de L'arbre primaire, selon que l'on cherche à obtenir l'un ou L'autre des deux rapports de vitesse. Ainsi qu'on le remarque, un tel dispositif est simple et convient parfaitement à des conditions de travail difficiles et il permet l'utilisation d'un différentiel et d'une boite de vitesses classique. Les énergies mises en jeu sont très limitées, étant donné la simplicité du dispositif. Le nombre de pièces mis en oeuvre est très réduit et la fiabilité de t'ensemble s'en trouve augmentée. Quant au prix de revient du dispositif, il est incontestablement plus réduit que celui des moyens utilisés jusqu'alors pour obtenir les mêmes services. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier d'un petit véhicule porte-outils polyvalent, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le schéma du mécanisme de changement de rapport vu de l'arrière, - la figure 2 représente Le schéma du mécanisme de changement de rapport vu de côté - la figure 3 représente une vue détaillée d'un mode de réalisation des mécanismes de changement de rapport, Les figures 1 et 2 représentent un dispositif de démultiplication à deux vitesses, avec blocage de différentiel, pour transmission d'engins agricoles ou de travaux publics, selon L'invention, constitué essentieLLement d'une boite de vitesses 10, à deux arbres de sortie 11 et 12 pénétrant dans des carters 13 et 14 pour entrainer, par l'intermédiaire de coupLes d'engrenages 130, 131 et 140, 141 des arbres primaires 132 et 142, reliés par un fourreau coulissant 15, entrainant, par l'intermédiaire de couples de pignons baladeurs 133, 134 et 143, 144 et de pignons fixes 136, 137 et 146, 147, les arbres. de roue 138 et 148 comportant, à leur extrémité extérieure, des platines 139, 149 de fixation des jantes des roues 151 et 150. Le déplacement des couples de pignons baladeurs 133, 134 et 143, -144 s'effectuent par l'intermédiaire de fourchettes 135, 145 et de bagues tournantes 22, 23; la liaison du fourreau 1 5 avec les arbres primaires 132, 142 s'effectue par l'intermédiaire d'un trou oblong et de rainures ouvertes et de pions 39 et 36 solidaires des arbres primaires 132,142 ; les manoeuvres de solidarisation et de désolidarisation des arbres primaires 132, 142 s'effectuent par coulissement du fourreau 15 par l'intermédiaire d'une bague 16 et d'un cava lier 160. L'énergie fournie par un moteur 50 est transmise à la boite de vitesses 10 par l'intermédiaire d'un arbre 51 et d'un embrayage 52. En examinant la figure 3, représentant un mode de réalisation de mécanismes de changement de rapport et de bLocage du différentiel, on remarque que, lorsque le conducteur de L'engin décide de modifier le rapport de réduction de vitesse des roues motrices, indépendamment de l'utilisation de la boite de vitesses elte-même, c'est-à-dire pour passer en vitesse "longue" ou "courte", il lui suffit, pour passer en vitesse "longue", d'actionner vers le haut la commande 29 qui, par l'intermédiaire de leviers 28, de lames de ressort 26 et 27 et de doigts 24 et 25, exerce une poussée simultanée sur les bagues folles 22 et 23 qui assurent successivement le désengagement des petits pignons baladeurs 201 et 211 puis l'engagement des grands pignons baladeurs 200 et 210. Les vitesses "courtes" seront obtenues par action inverse sur le levier de commande 29. Ainsi, La progression de l'engrènement des pignons baladeurs sur les pignons menés est obtenue par les lames de ressort 26, 27 mises sous contrainte de flexion par l'intermédiaire des biellettes 28, de la commande 29 préalablement amenée dans une position déterminée et immobilisée dans celle-ci par l'intermédiaire d'un ergot à effacement 30 et d'encoches 31 correspondant aux positions extrêmes. Les extrémités internes des arbres primaires 20, 21 sont reliées par un fourreau mobile 32 ramené en position de désolidarisation par un ressort 33 agissant, par L'intermédiaire d'une fourchette 34, sur une bague à billes 35. En position de désolidarisation, le fourreau est maintenu en appui, sur un pion 36, solidaire de l'un des arbres primaires 21, introduit dans le trou oblong correspondant 37. L'extrémité Libre du fourreau mobile 32 comporte une rainure débouchante 38 qui, après translation du fourreau vers L'arbre primaire 20 sous L'action du levier 34, assure La solidarisation en rotation des deux arbres primaires 20 et 21 par encastrement du pion 39 fixé sur L'arbre primaire 20 dans la rainure 38. En conséquence, lorsque le conducteur souhaite obtenir une liaison momentanée des roues motrices en rotation, assurant un blocage du differenciel, it lui suffit d'agir sur la fourchette 34 pour obtenir ta translation du fourreau mobile 32, déjà en prise, de construction, sur l'arbre primaire 21, et la pénétration du pion 39,solidaire de L'arbre primaire 20, dans ta rainure 38 du fourreau. Le pion 36 est situé alors à L'extrémité du trou oblong 37. Selon une variante de L'invention, le fourreau mobile 32 peut comporter des rainures débouchantes multiples de façon à faciliter l'enclenchement sur le pion 39 de L'arbre primaire 20 correspondant. Le dispositif selon L'invention est destiné principalement à équiper des engins agricoles et des travaux publics, mais il pourrait avantageusement être utilisé sur d'autres types de véhicules sous réserve de quelques adaptations mineures. Revendications 1. Dispositif de démultiplication de la vitesse des roues motrices, de blocage temporaire du différentiel et de débrayage des arbres de prise de force d'un engin motorisé tel qu'un tracteur, caractérisé en ce que le changement de rapport de vitesse est obtenu au niveau de chaque roue motrice (150,151) par t'intermédiaire d'un jeu de pignons baladeurs (133,134 ou 143,144) de diamétres différents, montés sur un arbre primaire t132,142) et de deux pignons fixes (136,137 et 146,147) solidaires de L'arbre de roue (138,148) et en ce que le blocage du différentiel est obtenu par solidarisation temporair-e des arbres primaires (132,142). 2. Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement des pignons baladeurs (200, 201 et 210, 211), permettant le changement de rapport de vitesse au niveau de chaque roue motrice est obtenu par actionnement, en poussée ou en traction, de doigts (24,25) reliés chacun à une bague (22,23), de préférence à billes, disposée entre les pignons baladeurs (200,201 et 210, 211). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'actionnement des doigts (24,25) de manoeuvre des pignons baladeurs (200, 201 et 210,211) est obtenu par l'intermédiaire de ressorts mis en tension par l'intermédiaire de biellettes (28) et d'un levier (29) immobilisable en rotation par L'intermédiaire d'un ergot escamotable (30) et d'échancrures (31). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que tes ressorts d'actionnement des doigts (24,25) de manoeuvre des pignons baladeurs (200,201 et 210,211) sont des ressorts à lames (26,67). 5. Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que ta solidarisation des arbres primaires (20,21) assurant le blocage temporaire du différentiel, est obtenue par L'intermédiaire d'un fourreau couLissant (32), rendu solidaire en rotation de l'un des arbres primaires (21) par L'intermédiaire d'un pion (36), fixé radialement sur cet arbre primaire (21), et d'un trou oblong (37), réalisé dans le fourreau couLissant (32), et d'un autre pion (39), fixé radialement sur L'autre arbre primaire (20), pénétrant, tors du débattement extrême du fourreau coulissant (32) dans une rainure débouchante (38) réalisée à l'extrémité dudit fourreau coulissant (32). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la manoeuvre du fourreau coulissant (32) s'effectue par l'intermédiaire d'une bague (35) solidaire du fourreau coulissant (32) et d'une fourchette (34), rappelée en permanence, par un ressort (33), en position de déblocage du différentiel.