Brevet FR2657826A1 — publié le 19910809

" Transmission pour véhicule, notamment pour un tracteur agricole, reliée directement à un moteur " La présente invention concerne une transmission pour véhicule notamment pour un tracteur comportant une boîte de transmission portant l'essieu arrière et qui est reliée directement à un moteur. Comme transmission classique, on connaît une transmission à boîte de vitesses du type à propulsion et une boîte de vitesses de prise de force encore appelée boîte PTO comme celle décrit dans la publication du modèle d'utilité japonais 63-26 Dans cette structure connue, les axes de transmission font partie de deux trains d'engrenage de changement de vitesse superposés verticalement Cela se traduit par un encombrement important de la boîte de transmission dans la direction verticale. Dans la structure connue, les axes de transmission qui portent les deux ensembles de pignon des rapports de vitesse sont superposés verticalement ce qui se traduit également par une boîte de transmission, encombrante dans la direction verticale. Ainsi, dans le cas d'un tracteur ayant une boîte de transmission constituant le châssis, le marche-pied placé au-dessus de la boîte de transmission présente une partie médiane qui vient trop en saillie vers le haut si bien que ce marche-pied ou repose-pied est en fait divisé en une partie droite et une partie gauche laissant un faible intervalle pour les pieds du conducteur Lorsque l'on monte dans le tracteur, cette partie encombrante constitue un obstacle pour le conducteur qui risque d'y accrocher ses pieds Sur ce plan, il est souhaitable de perfectionner cette disposition pour rendre le marche-pied ou le repose- pied confortable. Le brevet US-A-4 824 128 décrit une transmission dans laquelle le mécanisme de changement de vitesse du système de propulsion et le mécanisme de changement de vitesses du système de la prise de force sont prévus de part et d'autre de l'axe longitudinal de la transmission Cette structure présente toutefois l'inconvénient que la transmission présente une section très importante. La présente invention a pour but de créer une transmission dans laquelle la boîte de vitesses du système de propulsion et la boîte de vitesses du système de la prise de force sont réparties de manière à avoir une boîte de transmission de faible dimension verticale et de section réduite au minimum, de manière à remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne une transmission de véhicule, permettant de transmettre aux roues arrière la puissance du moteur, cette transmission comprenant une boîte de transmission placée entre le moteur et les roues arrière, un axe principal d'entrée en amont de la boîte de transmission et s'étendant vers l'arrière et vers l'avant pour la transmission de la puissance du moteur, un axe de transmission de propulsion étant prévu d'un côté et s'étendant parallèlement à l'axe principal d'entrée ainsi qu'un axe de transmission de la prise de force prévu de l'autre côté et s'étendant parallèlement à l'axe principal d'entrée, une boîte de vitesses de propulsion étant prévue entre l'axe principal d'entrée et l'axe de transmission de propulsion, une boîte de vitesses de la prise de force étant prévue entre l'axe principal d'entrée et l'axe de transmission correspondant, et un dispositif de changement de vitesse pour commander à la fois la boîte de vitesses de propulsion et/ou la boîte de vitesses de la prise de force. Dans la structure ci-dessus, les pignons de la boîte de vitesses du système de propulsion et ceux de la boîte de vitesses du système de la prise de force sont disposés côte à côte par rapport à l'axe principal d'entrée à l'intérieur de la partie avant de la boîte de transmission, là o se trouve le marche- pied Cela permet à la boîte de transmission de présenter une section transversale plate importante et une faible surface par rapport à la structure connue. De cette manière, la hauteur de la boîte de transmission est réduite grâce à la disposition particulière des boîtes de vitesses et des axes de transmission du système de propulsion et du système de la prise de force Cela aboutit à un marche-pied très dégagé autour de sa partie centrale et qui est ainsi aussi plat que possible Cela se traduit par une plus grande surface permettant au conducteur de reposer les pieds en augmentant son confort. L'encombrement avant, réduit autour du milieu du marche-pied, réduit au minium les risques d'accrochage des pieds du conducteur par les parties en saillie lorsqu'il accède au véhicule ou en descend. Pour favoriser la réduction de la surface de la section de la boîte de transmission, la présente invention crée une structure dans laquelle la boîte de vitesses du système de propulsion comporte un premier ensemble de pignons de propulsion monté sur l'axe principal d'entrée et un second ensemble de pignons de propulsion monté sur l'axe de transmission de propulsion et la boîte de vitesses de la prise de force comporte un premier ensemble de pignons correspondants montés sur l'axe principal d'entrée et un second ensemble de pignons de la prise de force monté sur l'axe de transmission de la prise de force. Dans cette structure, au moins une partie du premier ensemble de pignons de propulsion et le premier ensemble de pignons de la prise de force appartiennent à la boîte de vitesses de propulsion et à la boîte de vitesses de la prise de force. En outre, selon un mode de réalisation préférentielle de l'invention, le carter de l'embrayage est relié à une paroi verticale du carter de transmission opposée au moteur pour améliorer les inconvénients au niveau du confort résultant de la présence d'un ou plusieurs leviers de changement de vitesse Dans ce mode de réalisation, le dispositif de commande de changement de vitesse comporte des tiges de levier de vitesse traversant la paroi verticale du carter d'embrayage et un levier de changement de vitesse remontant de la surface supérieure du carter d'embrayage pour pousser et tirer les tiges commandant la fourchette Ce perfectionnement découle du fait qu'un tracteur comporte, en général, un carter d'embrayage situé à l'arrière de la partie principale du moteur. De manière particulière, les pignons de changement de vitesse ou de rapport de vitesse ont les tiges de commande prolongées vers l'avant et vers l'arrière, ce qui permet de prolonger l'extrémité avant des tiges à travers la cloison jusque dans le carter d'embrayage Le levier de vitesse peut ainsi tirer et pousser les tiges de commande pour que celles-ci dépassent dans la surface supérieure du carter d'embrayage. Selon la présente invention, le levier de changement de vitesse est décalé vers l'avant par rapport à la position supérieure de la partie avant du carter de transmission comme dans l'art antérieur jusque dans une position supérieure du carter d'embrayage Comme le levier de vitesse est décalé plus vers l'avant du marche-pied, au delà des doigts de pied du conducteur, celui-ci peut accéder ou descendre du véhicule sans rencontrer pratiquement d'obstacle et disposer d'un meilleur confort sur le marche-pied. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de côté du tracteur, les figures 2 A et 2 B sont des coupes verticales de la transmission, la figure 3 est une coupe verticale d'un embrayage de la prise de force, la figure 4 est une coupe verticale d'un dispositif de commande de changement de vitesse équipant la transmission, la figure 5 est une coupe transversale d'un carter d'embrayage, la figure 6 est une vue montrant une disposition des tiges de commande. Description du mode de réalisation préférentielle de l'invention. La figure 1 montre un tracteur à usage agricole Ce tracteur comprend un moteur E situé en position avant du corps du véhicule et une partie de conducteur 1 au centre du véhicule Une boîte de transmission M est disposée longitudinalement par rapport au corps du véhicule et joue le rôle de châssis La boîte de transmission M est reliée directement au moteur E pour transmettre la puissance du moteur E vers les roues arrière 2 et l'axe de prise de force 3. Le poste de conduite 1 est équipé d'un volant 4, d'un siège 5 pour le conducteur et d'un marche-pied 6 Le carter de transmission M est situé en dessous du marche-pied 6, transversalement en position intermédiaire. Selon les figures 2 A et 2 B, le carter de transmission M est subdivisé schématiquement en trois compartiments 7, 8, 9 dans la direction avant et la direction arrière Le compartiment avant 7 loge les rapports de vitesse 10 principaux du système de propulsion, les pignons 11 de changement de vitesse du système de prise de force et un mécanisme de commutation marche avant/marche arrière 12 du système de la prise de force Le compartiment intermédiaire 8 loge le mécanisme de commutation marche avant/marche arrière 13 du système de propulsion, un embrayage 14 à commande hydraulique permettant la mise en oeuvre de mécanisme de changement de vitesse en aval du mécanisme de commutation 13 marche avant/marche arrière et un embrayage de la prise de force 15 à commande hydraulique Le compartiment arrière 9 loge une boîte de vitesses auxiliaire 16 faisant partie du système de propulsion, un mécanisme de super-réduction 17, un différentiel 18 pour recevoir la sortie de vitesse du système de propulsion et d'entraînement des roues arrière 2 et les axes arrière 35 portant les roues arrière 2. Le carter de transmission M est relié directement à un carter d'embrayage 19 à l'arrière du moteur E Le carter d'embrayage 19 comporte un embrayage principal C à commande hydraulique qui transmet la puissance de l'axe principal 20 logé dans le compartiment avant 7. Selon la figure 4, l'axe de transmission 21 du système de la prise de force et l'axe d'inversion 22 du système de la prise de force sont disposés du côté droit de l'axe principal 20 alors que l'axe de transmission 23 du système de propulsion est situé à gauche de l'axe principal 20 La boîte de vitesses principale 10 est montée sur l'axe principal 20, entre ce dernier et l'axe de transmission 23 du système de propulsion La boîte de vitesses 11 est montée sur l'axe principal 20 et entre cet axe et l'axe de transmission 21 du système de la prise de force. De manière plus particulière, l'axe principal 20 porte un quatrième pignon G 4, un pignon intermédiaire G 5, un troisième pignon G 3, un second pignon G 2 et une premier pignon Gi montés dans l'ordre ainsi indiqué de l'avant à l'arrière pour tourner avec l'axe principal 20 L'axe de transmission 23 du système de propulsion porte un quatrième pignon de vitesse G 9, un troisième pignon de vitesse G 8, un second pignon de vitesse G 7 et un premier pignon de vitesse G 6 montés dans l'ordre indiqué de l'avant à l'arrière pour tourner par rapport à l'axe de transmission 23 L'axe de transmission 21 du système de la prise de force porte un troisième pignon de vitesse G 12, un quatrième pignon de vitesse G 13, un second pignon de vitesse Gll et un premier pignon de vitesse G 10 montés dans l'ordre indiqué de l'avant à l'arrière pour tourner par rapport à l'axe de transmission 21 La boîte principale 10 se compose d'un mécanisme de synchronisation à commande hydraulique comprenant deux éléments ou fourches de changement de vitesse 24 La boîte de vitesse 11 comporte un mécanisme de synchronisation à commande mécanique dans lequel le quatrième pignon de vitesse G 13 et le second pignon de vitesse Gll fonctionnent comme élément de changement de vitesse. Le premier, le second et le troisième pignon G 1-G 3 de l'axe principal 20 engrène avec le premier, le second et le troisième pignon de vitesse G 6-G 8 du système de propulsion et avec le premier, le second et le quatrième pignon de vitesse G 10, Gli, G 13 du système de la prise de force respectivement Pour des raisons de rapports de vitesse, le quatrième pignon de vitesse G 9 du système de propulsion et le troisième pignon de vitesse G 12 du système de la prise de force engrènent avec le quatrième pignon G 4 et le pignon intermédiaire G 5 porté par l'axe principal 20 L'axe d'inversion 22 porte un pignon d'inversion G 14 monté coulissant et tournant par rapport à cet axe pour engrener avec le second pignon G 2 Cela constitue le mécanisme de commutation 12 marche avant/marche arrière Un passage en mode de rotation inverse est produit en faisant glisser le pignon d'inversion 14 de manière à le faire engrener à la fois avec le second pignon G 2 et le second pignon de vitesse G 11. Selon la figure 3, l'embrayage de la prise de force 15 se compose d'un embrayage multidisques humide avec un moyeu 151 claveté sur l'axe de transmission 21 et une partie externe 152 clavetée sur un axe intermédiaire 25 La partie externe 152 comprend une partie tubulaire formant un passage pour l'huile sous pression pour pousser le corps d'embrayage 153 et un passage d'huile 155 pour lubrifier l'embrayage L'huile passe du passage 155 dans une bâche à huile 159 formée entre l'axe de transmission 21 et l'axe intermédiaire 25; cette bâche alimente en huile la chambre 157 de l'embrayage par l'intermédiaire du palier 156 Un joint circulaire 158 est fixé à la cage interne 156 a du palier 156 pour éviter les fuites d'huile à travers la liaison par clavettes entre la partie inférieure 151 et l'axe de transmission 21 La puissance est fournie en sortie de l'embrayage de la prise de force 15 à travers l'axe intermédiaire 25 et l'axe 3 jusqu'à un outil non représenté. Le mécanisme de commutation 13 marche avant/ marche arrière du système de propulsion comporte un mécanisme de synchronisation à commande mécanique Le mécanisme de commutation 13 marche avant/marche arrière est commandé manuellement par un levier d'inversion 26 disposé latéralement de manière opposée au levier de changement de vitesse 27 de la prise de force par rapport au volant de direction 4, de manière à permettre la commande manuelle de la boîte de vitesses 11. Selon les figures 4 à 6, le carter de transmission M reçoit une première tige 30, une seconde tige 31 et une troisième tige 34 s'étendant vers l'avant et vers l'arrière La première tige 31 porte solidairement une première fourchette 28 qui fait coulisser le second pignon de vitesse Gll de la boîte de vitesse 11 La seconde tige 32 porte solidairement une seconde fourchette 29 pour faire glisser le quatrième pignon de vitesse G 13 de la boîte de vitesse La troisième tige 34 porte solidairement une troisième fourchette 33 pour coulisser un élément de changement de vitesse 32 du mécanisme de commutation 12 marche avant/marche arrière du système de la prise de force Ces tiges 30, 31, 34 pénètrent dans le carter d'embrayage 19 à travers une cloison verticale 36 jouant le rôle de cloison entre le carter d'embrayage 19 et le carter de transmission M. Une quatrième tige 39 porte solidairement une quatrième fourchette 38 pour actionner l'élément de changement de vitesse 37 du mécanisme de commutation marche avant/marche arrière 13 du système de propulsion La quatrième tige 39 possède également une extrémité avant pénétrant dans le carter d'embrayage 19. La première, la seconde et la troisième tige , 31, 34 possèdent des organes de prise 40, 41, 42 juxtaposés transversalement à proximité l'un de l'autre du côté droit du carter d'embrayage 19 Le carter d'embrayage 19 présente une partie supérieure qui vient en saillie au-delà de la partie plane 6 a du marche-pied 6 Le levier de changement de vitesse 27 est porté par un palier à rotule 43 et vient en saillie par rapport à la surface supérieure du carter d'embrayage 19 L'extrémité inférieure du levier de changement de vitesse 27 constitue un organe de prise 44 pour coopérer avec les tiges Cet organe de prise 44 peut coopérer sélectivement avec les trois organes de prise 40, 41, 42 rappelés ci- dessus pour faire passer le système de la prise de force dans l'un des quatre rapports de vitesse avant et une vitesse arrière. La quatrième tige 39 est placée au voisinage de l'extrémité gauche du carter d'embrayage 19 La quatrième tige 39 comporte une partie de contact 45 coopérant avec un organe de commande 46 susceptible de pivoter vers l'avant et vers l'arrière autour de son axe de support 47 traversant la surface supérieure du carter d'embrayage 19 Le levier de commande 26 est relié à l'axe de support 47 à travers un joint universel 48, il arrive jusqu'à une position du côté il gauche du volant 4, son extrémité distale étant recourbée vers la gauche. Ainsi, la partie plate 6 a du marche-pied 6 est dégagée des extrémités proximales des deux leviers 26 et 27, ce qui assure le confort du conducteur. Il convient de souligner que, comme représenté à la figure 2 A, le marche-pied 6 se trouve pratiquement au-dessus du compartiment avant 7 du carter de transmission M; ce dernier, vu selon la figure 4, présente une dimension transversale importante et une dimension verticale réduite Cela permet au marche-pied 6 de ne présenter qu'un encombrement en saillie, réduit, au niveau de son milieu. Le mode de réalisation décrit ci-dessus peut être modifié comme suit: Le levier de changement de vitesse 27 peut servir pour commander la boîte de vitesses principale Un levier de changement de vitesse commandant à la fois la boîte principale 10 et la boîte de vitesses 11 peut remonter de la surface supérieure du carter d'embrayage 19. R E V E N D I C A T I O N S 1 O) Transmission pour véhicule, pour trans- mettre la puissance du moteur vers les roues arrière, transmission caractérisée en ce qu'elle comporte: un carter de transmission (M) placé entre le moteur (E) et les roues arrière ( 2), un axe d'entrée, principal ( 20), dans la partie avant du carter de transmission et s'étendant vers l'avant et vers l'arrière pour recevoir la puissance du moteur, un axe de transmission ( 23) de propulsion placé d'un côté parallèlement à l'axe principal d'entrée, un axe de transmission ( 21) de prise de force de l'autre côté parallèlement à l'axe principal un moyen de changement de vitesse de propulsion monté sur l'axe d'entrée principal entre celui-ci et l'axe de transmission de propulsion ( 23), une boîte de vitesses de prise de force sur l'axe principal ( 20) d'entrée entre cet axe et l'axe de transmission de la prise de force ( 21), et un moyen de commande de vitesse pour commander la boîte de vitesses de propulsion ( 10) et la boîte de vitesses de prise de force ( 11). 20) Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que la boîte de vitesses ( 10) de propulsion comprend un premier ensemble de pignons (G 4-G 5-G 3-G 2-G 1) de propulsion monté sur l'axe principal ( 20) d'entrée et un second ensemble de pignons de propulsion monté sur l'axe de transmission ( 21) de propulsion et la boîte de vitesses de prise de force ( 11) comprend un premier ensemble de pignons (G 12-GIO) de prise de force monté sur l'axe principal d'entrée et un second ensemble de pignons (G 13-G 11) de prise de force monté sur l'axe de transmission de prise de force. ) Transmission selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins une partie du premier ensemble de pignons de propulsion et le premier ensemble de pignons de prise de force sont communs à la boîte de vitesses de propulsion ( 10) et à la boîte de vitesses de prise de force ( 11). ) Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un carter d'embrayage ( 19) relié à une paroi verticale ( 36) du carter de transmission en regard du moteur, ce moyen de commande de changement de vitesse comportant des tiges ( 30, 31-34) ( 39) de commande de translation traversant la paroi verticale pour pénétrer dans le carter d'embrayage et un levier de changement de vitesse remontant de la surface supérieure du carter d'embrayage pour permettre de tirer et de pousser les tiges de commande des fourchettes de changement de vitesse.