Brevet FR2675109A1 — publié le 19921016

"Véhicule de travail équipé d'un système de protection contre les vibrations et le bruit, pour transmission hydrostatique progressive fixée à une boîte de vitesses"5 La présente invention concerne un véhicule de travail tel qu'un tracteur ou une tondeuse à gazon comportant une transmission hydrostatique progressive et un mécanisme d'engrenages de changement de vitesse relié en fonctionnement aux arbres de transmission de10 la transmission hydrostatique progressive, dans une transmission de propulsion destinée à transmettre aux roues la puissance à la sortie du moteur Plus particulièrement, la présente invention concerne un système de protection contre les vibrations et le15 bruit du véhicule de travail. Dans un véhicule de travail tel qu'indiqué ci-dessus, la transmission hydrostatique progressive (appelée ci-après transmission hydrostatique progressive) est généralement fixée directement à la paroi de la boîte de vitesses opposée au moteur La transmission hydrostatique progressive comprend un certain nombre de plongeurs côté pompe destinés à fournir successivement de l'huile sous pression, et un certain nombre de plongeurs côté moteur pouvant25 fonctionner successivement sous l'action de l'huile sous pression ainsi fournie pour produire le couple de sortie Cette construction tend à produire des vibrations et du bruit du fait des pulsations de l'huile sous pression et autres causes Les vibrations et les bruits mécaniques sont transmis par l'intermédiaire de la boîte de vitesses au corps du véhicule Les vibrations et les bruits mécaniques transmis au poste de pilotage provoquent en particulier une gêne pour le conducteur Le bruit se propageant dans l'air est également désagréable pour le conducteur lorsqu'on ne prévoit pas de moyens d'insonorisation suffisants autour de la boîte de vitesses. Le but de la présente invention est de créer un système de protection contre les vibrations et le bruit, pour une transmission hydrostatique progressi- ve, et plus particulièrement de créer une structure de protection contre les vibrations et le bruit permet- tant de réduire la transmission des vibrations et du bruit entre une boîte de transmission hydrostatique progressive et une boîte de vitesses. Le but ci-dessus est atteint, selon la présente invention, grâce à une construction dans laquelle une transmission hydrostatique progressive est montée dans un boîtier fixé à la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'éléments d'absorption des vibrations et du son tels que des éléments de caoutchouc. Ainsi, la présente invention concerne un véhicule de travail du type défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: une boîte de vitesses contenant le mécanisme d'engrenages de changement de vitesses; et un bloc de protection contre les vibrations utilisé pour relier la transmission hydrostatique progressive à la boîte de vitesses. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion les arbres de transmission et le mécanisme d'engrenages de changement de vitesse sont reliés en- semble par des accouplements absorbant les vibrations. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bloc de protection contre les vibra- tions comprend des éléments de monture intermédiaires reliés à la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'éléments anti-vibratoires, la transmission hydrosta- tique progressive étant reliée à ces éléments de monture intermédiaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacun des éléments anti-vibratoires comprend un tube extérieur métallique, un tube intérieur métallique disposé concentriquement par rapport au tube extérieur, et un élément de caoutchouc remplissant étroitement l'espace annulaire formé entre le tube extérieur et le tube intérieur, les éléments de monture intermédiaires étant reliés à la boîte de vitesses de façon que les tubes extérieurs soient introduits dans des alésages formés dans les éléments de monture intermédiaires, par des boulons de serrage passant à travers les tubes intérieurs et à travers des pièces d'écartement interposées respectivement entre les tubes intérieurs et la boîte de vitesses. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la transmission hydrostatique progressive est enfermée dans un carter d'insonorisation. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la transmission hydrostatique progressive est montée dans une chambre remplie d'huile à l'intérieur de la boîte de vitesses. De préférence, la transmission hydrostatique progressive est enfermée dans un carter d'insonorisation. Cependant, les positions des trous de boulons ou autres dispositifs de monture formés sur la boîte de transmission hydrostatique progressive dépendent de la forme et des dimensions de la boîte et ne sont pas nécessairement adaptés à des applications de protection contre les vibrations. Dans une forme préférée de réalisation de la présente invention, une transmission hydrostatique progressive est montée dans une boîte fixée à des éléments de monture intermédiaires fixés à la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'amortisseurs de vibrations et de son Les arbres de sortie de la transmission hydrostatique progressive sont reliés aux arbres d'entrée de la transmission à engrenages par l'intermédiaire d'accouplements d'arbres absorbant les vibrations Dans cette construction, les amortisseurs de vibrations et de son sont interposés entre la boîte de vitesses et les éléments de monture intermédiaires auxquels est fixée la boîte de transmission hydrostatique progressive Cela permet aux éléments de monture intermédiaires d'être supportés avec un effet de suppression des vibrations, dans des positions différentes des positions de monture de la boîte de transmission hydrostatique progressive On peut ainsi disposer facilement un nombre voulu d'amortisseurs de vibrations et de son dans des positions efficaces sans remanier la boîte de transmission hydrostatique progressive pour modifier les positions de monture. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci- joints dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté, en élévation, d'un tracteur agricole; la figure 2 est une vue de côté, partiellement en coupe, d'une structure de monture de la transmission hydrostatique progressive; la figure 3 est une vue de face de la structure de monture de la transmission hydrostatique progressive; la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la structure de monture de la transmission hydrostatique progressive; la figure 5 est une vue de côté, en coupe verticale, d'une liaison de suppression des vibra- tions; la figure 6 est une vue en coupe, agrandie, d'un élément de suppression des vibrations; la figure 7 est une vue de côté d'une structure de monture de la transmission hydrostatique progressive correspondant à une seconde forme de réalisation de la présente invention; la figure 8 est une vue en plan, partiellement en coupe, représentant une modification de la structure de monture de la transmission hydrostatique progressive représentée à la figure 7; la figure 9 est une vue de côté, en élévation, d'un tracteur utilisant une troisième forme de réalisation de la présente invention; la figure 10 est une vue de côté du réservoir de carburant et du filtre du tracteur représenté à la figure 9; et la figure 11 est une vue de côté, en coupe verticale, d'une transmission hydrostatique progressive fixée à une boîte de vitesses dans la troisième forme de réalisation. Première forme de réalisation La figure 1 représente un tracteur constituant un exemple de véhicule de travail utilisant un système de protection contre les vibrations et le bruit selon la présente invention Ce tracteur comporte un moteur 1 monté à l'avant d'une structure de corps comprenant un carter d'embrayage principal 2 couplé directement au moteur 1, et une boîte de vitesses arrière 3 reliée au carter d'embrayage principal 2 par l'intermédiaire d'un carter 4 constitué d'une tôle métallique Un châssis avant 5 dépassant vers l'avant du moteur 1 permet de monter en rotation les roues avant 6, tandis que les roues arrière sont montées en rotation sur la boîte de vitesses 3. Le carter 4 contient une transmission hydrostatique progressive (transmission hydrostatique progressive) 8 montée à sa partie arrière et fixée à la boîte de vitesses 3 La transmission hydrostatique progressive 8 reçoit sa puissance d'entraînement par l'intermédiaire d'un embrayage monté dans la boîte d'embrayage principale 2 et par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 9 Cette transmission effectue un changement de vitesse progressif ainsi qu'une commutation marche avant/marche arrière progressive de l'entraînement, et fournit en sortie la puissance d'entraînement d'un mécanisme d'engrenages de change- ment de vitesse monté dans la boîte de vitesses 3 Le mécanisme d'engrenages de changement de vitesse effectue un autre changement de vitesse de l'entraînement reçu et transmet cet entraînement aux roues arrières 7 par l'intermédiaire d'un différen- tiel Le mécanisme d'engrenages de changement de vitesses peut également dériver une partie de la puissance d'entraînement pour entraîner les roues avant 6 en synchronisme par l'intermédiaire d'un arbre de transmission de roues avant 10. Comme indiqué aux figures 2 à 4,r la transmission hydrostatique progressive 8 est montée dans un carter 11 relié rigidement à une paire d'éléments de monture intermédiaires de droite et de gauche 12 par un certain nombre de boulons 13 Chacun des éléments de monture intermédiaires 12 est fixé en un certain nombre de points sur la paroi avant de la boîte de vitesses 3 par des boulons 16 et par l'intermédiaire de colliers 14 et de Silentblocs 150 présentant un effet de protection contre les vibrations et le bruit, comme on peut le voir à la figure 5 Chaque Silentbloc 150 comprend un tube extérieur métallique 151, un tube intérieur métallique 152 plus long que le tube extérieur 151, et un anneau de caoutchouc 153 monté dans l'espace annulaire compris entre les tubes, cet anneau de caoutchouc étant collé au tube extérieur 151 et au tube intérieur 152 Le Silentbloc 150 est introduit dans un trou à réduction 15 percé dans l'élément de monture intermédiaire 12, le collier d'écartement 14 étant placé entre la boîte de vitesses 3 et le tube intérieur 152 Chaque boulon 16 passe à travers le tube intérieur 152 et le collier d'écartement 14 de manière à se visser dans le carter de la boîte de vitesses 3 dans laquelle sont percés des trous taraudés destinés à recevoir les boulons 16 Le collier d'écartement 14 présente une dimension lui permettant de venir en contact avec le tube intérieur 152 mais pas avec le tube extérieur 151 ou l'élément de monture intermédiaire 12 Par suite, les vibrations de la transmission hydrostatique progressive 8 ou des éléments de monture intermédiaires 12 doivent passer à travers les anneaux de caoutchouc 153 et sont absorbées par ces anneaux 153 avant d'atteindre la boîte de vitesses 3. La transmission hydrostatique progressive 8 est supportée par la boîte de vitesses 3 avec un effet d'amortissement des vibrations comme décrit ci-dessus. De plus, la transmission hydrostatique progressive 8 est enfermée dans le carter 4 pour supprimer la propagation du bruit généré par celle-ci. En correspondance avec le support anti- vibratoire de la transmission hydrostatique progressive 8, des joints à rotule d'amortissement des vibrations 22 sont utilisés pour assurer les liaisons entre l'arbre de transmission 9 et l'extrémité avant de l'arbre d'entrée (arbre de pompe) 17 de la transmission hydrostatique progressive 8, entre l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 17 et l'arbre d'entrée de prise de force 18 de la boîte de vitesses 3, et entre l'arbre de sortie (arbre moteur) 20 de la transmission hydrostatique progressive 8 et l'arbre d'entrée d'entraînement de propulsion 21 de la boîte de vitesses 3 De plus, la transmission hydrostatique progressive 8 comporte un arbre de commande de vitesse 23 faisant saillie vers l'extérieur à travers un alésage du carter 4 muni d'un joint d'étanchéité en caoutchouc 24 L'extrémité extérieure de l'arbre de commande 23 est reliée à un bras de commande 25 par l'intermédiaire d'un amortisseur de vibrations en caoutchouc 26, le bras de commande 25 étant relié à une pédale de changement de vitesse 27. Le carter 4 définit une paire d'ouvertures de détection 28 et 29 permettant de mesurer les pressions d'huile dans un circuit haute pression d'entraînement en marche avant et dans un circuit haute pression d'entraînement en marche arrière de la transmission hydrostatique progressive 8, une ouverture d'alimentation d'huile de charge 30 et une ouverture d'évacuation d'huile de charge 31 Ces ouvertures sont reliées respectivement à des orifices correspondants de la transmission hydrostatique progressive 8 par des tuyaux de caoutchouc 32. Seconde forme de réalisation Cette forme de réalisation diffère de la première forme de réalisation en ce que la transmission hydrostatique progressive 8 est fixée à la boîte de vitesses 3 par l'intermédiaire d'amortisseurs de vibrations sans utiliser les éléments de monture intermédiaires En se référant à la figure 7, la transmission hydrostatique progressive 8 est reliée, avec un effet d'amortissement des vibrations, à l'avant de la boîte de vitesses 3 par l'intermédiaires de Silentblocs 160 et d'amortisseurs Dans cette forme de réalisation également, la transmission hydrostatique progressive 8 est enfermée dans le carter 4 pour supprimer la propagation du bruit provenant de cette transmission hydrostatique progressive 8. Pour produire l'effet de protection contre les vibrations, comme dans la forme de réalisation ci- dessus, on utilise des accouplements d'arbres à absorption de vibrations 22 pour assurer les liaisons entre l'arbre -de transmission 9 et l'extrémité avant de l'arbre d'entrée (arbre de pompe) 17 de la transmission hydrostatique progressive 8, entre l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 17 passant à travers la transmission hydrostatique progressive 8 et l'arbre d'entrée de prise de force 18 de la boîte de vitesses 3, et entre l'arbre de sortie (arbre moteur) de la transmission hydrostatique progressive 8 et l'arbre d'entrée d'entraînement de propulsion 21 de la boîte de vitesses 3. La figure 8 représente une modification de la seconde forme de réalisation Ici, le moteur 1 et la boîte de vitesses 3 sont reliés ensemble par une paire de châssis principaux droit et gauche 50 La transmission hydrostatique progressive 8 est reliée à l'avant de la boîte de vitesses 3 par l'intermédiaire des Silentblocs 160, et enfermée dans un carter d'insonorisation 40 relié à la boîte de vitesses 3 par l'intermédiaire de Silentblocs 180 Dans chaque cas, les Silentblocs comportent un matériau d'absorption des vibrations par l'intermédiaire duquel les vibrations sont transmises de la transmission hydrostatique progressive 8 à la boîte de vitesses 3. Troisième forme de réalisation Comme indiqué à la figure 9, un tracteur utilisant cette forme de réalisation comporte un moteur 201 et un poste de pilotage 202 placé dans un corps de tracteur 203 supporté par des roues avant 204 et des roues arrières 205 Le poste de pilotage 202 comprend un siège de conducteur 206, et un réservoir de carburant 207 est disposé en arrière du siège de conducteur 206 et entre les garde-boue des roues arrières 205 Un tuyau de carburant 208 est monté entre le réservoir de carburant 207 et le moteur 201, ce tuyau de carburant comprenant un filtre 209 placé au voisinage du réservoir de carburant 207 Comme indiqué à la figure 10, le filtre 209 comporte un tuyau d'évent 209 a montant jusqu'à une position haute maximum à l'intérieur du réservoir de carburant 207. En se référant aux figures 9 et 11, l'entraînement est transmis du moteur 1 à une boîte de vitesses 210 placée à l'arrière du corps de tracteur 203, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 211 La boîte de vitesses 210 contient une transmission hydrostatique progressive 212 montée à l'avant de celle-ci et reliée en fonctionnement à l'arbre de transmission 211 La boîte de vitesses 210 contient également un mécanisme d'engrenages de changement de vitesse, non représenté, monté à l'arrière de celle-ci La transmission hydrostatique il progressive 212 comporte un arbre de sortie d'entraînement de propulsion 214 A et un arbre de sortie de prise de force d'entraînement d'outil de travail 214 B reliés par une liaison d'entraînement à un arbre d'entrée d'entraînement de propulsion 215 A et à un arbre d'entrée de prise de force 215 B du mécanisme d'engrenages de changement de vitesse, par l'intermédiaire d'accouplements élastiques respectifs 216 A et 216 B réalisés en caoutchouc dur ou analogue pour servir de Silentblocs La transmission hydrostatique progressive 212 est reliée à une paroi avant 213 A cloisonnant la boîte de vitesses 210, par des boulons 218 et par l'intermédiaire de Silentblocs en caoutchouc 217. La transmission hydrostatique progressive 212 est montée dans une chambre avant 210 A de la boîte de vitesses 210 remplie d'huile hydraulique La transmission hydrostatique progressive 212 reçoit, comme huile de chargement permettant de compenser les fuites d'huile, de l'huile hydraulique propre provenant de l'intérieur de la chambre avant 210 A, cette huile étant débarrassée de poussières ou analogues résultant de l'usure des engrenages L'huile hydraulique remplissant la chambre avant 210 A empêche également la résonance des vibrations dans l'espace intérieur de la chambre avant 210 La boîte de vitesses 210 peut comporter de petits trous destinés à équilibrer la pression intérieure et la pression extérieure de la chambre avant 210 A, pour empêcher ainsi une contrainte intérieure du fait de la pression intérieure De plus, comme indiqué à la figure 9, l'huile hydraulique se trouvant dans la chambre avant 210 a est utilisée pour qu'un circuit hydraulique fasse fonctionner un cylindre hydraulique 220 commandant des bras de levage 219 permettant de faire monter et descendre un outil de travail tel qu'une charrue rotative montée à l'extrémité arrière du corps de tracteur 203 La référence 221 de la figure 11 désigne un dispositif de refroidissement d'huile. Dans la construction ci-dessus, les vibra- tions et le bruit générés par la transmission hydrostatique progressive 212 sont atténués par les accouplements élastiques 216 A et 216 B ainsi que par les Silentblocs 217 montés dans la transmission aboutissant à la boîte de vitesses 210 L'huile hydraulique se trouvant dans la chambre avant 210 A empêche également la transmission des vibrations et du bruit vers la boîte de vitesses 210. RE V E N D I C A T I O N S 1) Véhicule de travail comportant une transmission hydrostatique progressive et un mécanisme d'engrenages de changement de vitesse relié en fonctionnement aux arbres de transmission de la transmission hydrostatique progressive, véhicule de travail caractérisé en ce qu'il comprend: une boîte de vitesses ( 3) contenant le mécanisme d'engrenages de changement de vitesse, et un bloc de protection contre les vibrations utilisé pour relier la transmission hydrostatique progressive à la boîte de vitesses. 2 ) Véhicule de travail selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les arbres de transmission et le mécanisre d'engrenages de changement de vitesse sont reliés ensemble par des accouplements absorbant les vibrations ( 22). ) Véhicule de travail selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le bloc de protection contre les vibrations comprend des éeéments de monture intermédiaires ( 12) reliés à la boî-e de vitesses par l'intermédiaire d'éléments anti-vibratoires ( 150), la transmission hydrostatique progressive étant reliée à ces éléments de monture intermédiaires. 40) Véhicule de travail selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que chacun des éléments anti-vibratoires comprend un tube extérieur métallique ( 151), un tube intérieur métallique ( 152) disposé concentriquement par rapport au tube extérieur, et un élément de caoutchouc ( 153) remplissant étroitement l'espace annulaire formé entre le tube extérieur et le tube intérieur, les éléments de monture intermédiaires ( 12) étant reliés à la boîte de vitesses de façon que les tubes extérieurs ( 151) soient introduits dans des alésages ( 15) formés dans les éléments de monture intermédiaires, par des boulons de serrage passant à travers les tubes intérieurs ( 152) et à travers des pièces d'écartement ( 14) interposées respectivement entre les tubes intérieurs et la boîte de vitesses. 50) Véhicule de travail selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la transmission hydrostatique progressive est enfermée dans un capot d'insonorisation ( 40). ) Véhicule de travail selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la transmission hydrostatique progressive est montée dans une chambre ( 210 A) remplie d'huile à l'intérieur de la boîte de vitesses.