Brevet FR2851544A1 — publié le 20040827

Dispositif de transmission pour engin à conducteur marchant 15 et engin roulant automoteur équipé d'un tel dispositif de transmission La présente invention concerne un dispositif de transmission pour engin à conducteur marchant, notamment 20 pour chariot de golf, ainsi qu'un engin roulant automoteur, tel qu'un chariot de golf, équipé d'un tel dispositif de transmission. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de 25 transmission du type comprenant, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier, un arbre d'entrée moteur constitué d'une vis sans fin en prise permanente avec une roue dentée tangente susceptible de transmettre son mouvement aux roues d'avancement de l'engin. 30 L'utilisation des chariots de golf, tels que réalisés actuellement, engendre un certain nombre d'accidents. En effet, ces chariots de golf sont équipés d'un moteur entraînant en rotation par une transmission directe les 35 roues d'avancement de l'engin. Lorsque le moteur est arrêté dans une pente, du fait de l'absence de freins sur le chariot de golf, on constate un entraînement dans la pente de ce chariot si les roues du chariot sont parallèles à la pente. Lorsque l'utilisateur du chariot s'en aperçoit, il 5 peut mettre très rapidement fin à la course du chariot de golf. Parfois, toutefois, il est déjà occupé à reprendre sa partie et le chariot de golf dévale alors la pente au risque de provoquer un accident. De même, lorsque le moteur du chariot de golf fonctionne et que le chariot de golf est déplacé le long d'une pente à forte déclivité, le chariot de golf tend à entraîner le conducteur marchant derrière ledit chariot, obligeant ce dernier à exercer un effort musculaire sur le chariot pour 15 retenir ce dernier dans la pente. Enfin, la conception actuelle des chariots de golf fait que le conducteur est obligé de produire un effort musculaire important pour déplacer le chariot, en particulier lorsque 20 le moteur est à l'arrêt. En effet, généralement, la transmission équipant un tel chariot est une transmission du type à différentiel. Or, dans les dispositifs de transmission à différentiel connus de l'état de la technique, la cage porte-satellites du différentiel est 25 entraînée en permanence en rotation par l'intermédiaire d'un organe moteur approprié. Une construction classique consiste à équiper la cage du différentiel d'une couronne dentée à denture frontale, la 30 denture de cette couronne étant maintenue en prise permanente avec un pignon d'attaque moteur. Le maintien en prise permanente de la cage porte-satellites du différentiel avec la pignonerie d'entraînement oblige le conducteur d'un engin équipé d'un tel dispositif de 35 transmission à vaincre l'inertie de l'ensemble de la pignonerie pour pouvoir déplacer en roue libre l'engin. De ce fait, il en résulte un effort musculaire important du conducteur. Un but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de transmission ainsi qu'un engin roulant équipé d'un tel dispositif de transmission dont les conceptions permettent à un conducteur d'une part de ne pas avoir à se préoccuper de l'engin, en particulier lorsque ce dernier 10 est immobilisé sur un plan incliné, d'autre part de pouvoir déplacer aisément en roue libre l'engin roulant équipé d'un tel dispositif de transmission sans avoir à produire d'effort musculaire important pour vaincre l'inertie de la transmission. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission ainsi qu'un engin roulant équipé d'un tel dispositif de transmission dont les conceptions permettent de disposer sur ledit engin de l'équivalent d'un 20 frein moteur et d'un frein de parking au moyen d'un dispositif extrêmement simple et peu onéreux. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission pour engin à conducteur marchant notamment 25 pour chariot de golf, ce dispositif comprenant, logé au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier, un arbre d'entrée moteur constitué d'une vis sans fin en prise permanente avec une roue dentée tangente susceptible de transmettre son mouvement aux roues d'avancement de 30 l'engin, caractérisé en ce que la vis sans fin est montée avec jeu axial à l'intérieur du boîtier et est déplaçable axialement lorsque la force appliquée à la roue tangente, notamment lors d'un déplacement en marche avant de l'engin sur un plan incliné, est supérieure à la force 35 d'entraînement en rotation de la vis sans fin, ce déplacement axial assurant par contact de friction d'au moins une partie de la vis sans fin ou d'une pièce solidaire en rotation de la vis sans fin contre une surface stationnaire du dispositif, le freinage et/ou 5 l'immobilisation de la vis sans fin et par suite, celle des roues d'avancement de l'engin. Le fait d'utiliser le déplacement axial de la vis sans fin pour obtenir l'équivalent d'un frein moteur ou d'un frein 10 de parking permet d'accroître la sécurité de l'engin sans pour autant augmenter de manière importante le cot du dispositif de transmission. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les 15 roues d'avancement de l'engin sont respectivement entraînées en rotation par un demi-arbre auquel le mouvement de la roue dentée est transmis par l'intermédiaire d'une transmission du type à différentiel, ce différentiel comportant une cage porte-satellites 20 désolidarisable en rotation de l'arbre d'entrée moteur constitué de la vis sans fin. Les caractéristiques du différentiel et de sa liaison avec la vis sans fin autorisent l'opérateur à déplacer en roue 25 libre l'engin sans avoir à produire un effort musculaire important. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en 30 référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif de transmission conforme à l'invention en fonctionnement marche avant de l'engin; la figure 2 représente une vue en coupe d'un dispositif de transmission conforme à l'invention en position de freinage et/ou d'immobilisation de la vis sans fin correspondant à une position d'immobilisation et/ou de freinage des roues d'avancement de l'engin; la figure 3 représente une vue en coupe du dispositif de transmission conforme à l'invention; la figure 4 représente une vue partielle en perspective du mécanisme de désolidarisation entre roue dentée et cage porte-satellites et la figure 5 représente une vue schématique du 15 dispositif en position éclatée des éléments le constituant. Comme mentionné ci-dessus, le dispositif de transmission, objet de l'invention, est plus particulièrement destiné à 20 équiper un engin roulant automoteur, tel qu'un chariot de golf, de manière à permettre l'entraînement en rotation des roues d'avancement de l'engin. Ce dispositif de transmission, représenté sous la référence générale 1, comporte, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un 25 boîtier 16, au moins un arbre 6 d'entrée en prise permanente avec une roue 7 dentée dont le mouvement peut être transmis par des moyens de transmission tels qu'un dispositif de pignonerie ou un différentiel aux deux demiarbres 5 d'entraînement des roues d'avancement de l'engin. 30 Dans les exemples représentés, un différentiel lA est intercalé entre roue 7 dentée et demiarbres 5 d'entraînement des roues d'avancement de l'engin. La conception intérieure du différentiel 1 peut être une conception parfaitement classique. Ainsi, dans l'exemple 35 représenté, les satellites 3 sont portés par un arbre 3A porte-satellites, lui-même solidaire en rotation de la cage 2 du différentiel 1. Des planétaires 4 sont montés fixes en rotation sur chacun des demi-arbres 5 d'entraînement des roues d'avancement de l'engin. La cage 2 porte-satellites 3 5 du différentiel 1 est elle-même logée à l'intérieur du boîtier 16 du dispositif de transmission. Ce boîtier 16 est constitué par exemple de demi-carters assemblables par un plan de joint. Il est à noter que, bien que la présence d'un tel différentiel lA soit préféré dans le cadre de l'invention, ce différentiel lA peut être supprimé et remplacé par tout autre moyen de transmission du mouvement de la roue dentée aux arbres d'entraînement des roues de l'engin sans sortir 15 du cadre de l'invention. L'arbre 6 d'entrée du dispositif de transmission, constitué par une vis sans fin, est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un moteur représenté en 20 aux figures. 20 Dans l'exemple représenté, cette vis sans fin est en prise directe avec l'arbre du moteur. Cette vis sans fin 6 est par ailleurs en prise permanente avec une roue dentée 7 tangente de manière à constituer un mécanisme réducteur. De manière caractéristique à l'invention, la vis sans fin 6 est montée avec jeu axial à l'intérieur du boîtier 16. Grâce à cette possibilité de déplacement axial de la vis sans fin le long d'un axe parallèle à l'axe de ladite vis, en particulier lorsque la force appliquée à la roue 7 30 tangente, notamment lors d'un déplacement en marche avant de l'engin sur un plan incliné, est supérieure à la force d'entraînement en rotation de la vis sans fin 6, il est possible d'obtenir un freinage et/ou une immobilisation de la vis sans fin 6 et par suite, un freinage et/ou une 35 immobilisation des roues d'avancement de l'engin. En effet, au cours de son déplacement axial vers la gauche comme l'illustre la figure 2, la vis sans fin 6, ou une pièce 17 solidaire en rotation de la vis sans fin 6, vient en contact de friction contre une surface 16A stationnaire du 5 dispositif. Ce contact assure le freinage et/ou l'immobilisation de la vis sans fin 6. A l'inverse, lors d'un entraînement en marche avant de l'engin et lorsque la force appliquée à la roue 7 tangente est inférieure à la force d'entraînement en rotation de la vis sans fin 6, la 10 vis sans fin tend à se déplacer axialement dans une direction conforme à celle représentée à la figure 1, c'est-à-dire vers la droite dans la figure 1, de telle sorte que la pièce 17 solidaire en rotation de la vis sans fin 6 est écartée de la surface d'appui stationnaire. 15 Ainsi, la vis sans fin n'est, à aucun moment, entravée dans ses mouvements de rotation. Dans l'exemple représenté à la figure 2, la vis sans fin 6 porte un disque 17 susceptible de venir, lors du 20 déplacement axial de la vis sans fin 6 d au fait que la force appliquée à la roue 7 tangente est supérieure à la force d'entraînement en rotation de la vis sans fin 6, en contact de friction contre une cloison 16A stationnaire issue du boîtier 16. Ce disque ou rondelle 17, monté 25 solidaire en rotation de la vis sans fin 6, est positionné entre un épaulement 19 de la vis sans fin et la cloison 16A stationnaire issue du boîtier 16. La face de ladite cloison, opposée à celle destinée à venir en appui avec la rondelle 17 est apte à venir en contact avec un roulement 30 18 monté sur la vis sans fin 6. De manière similaire, l'extrémité opposée de la vis sans fin est également équipée d'un roulement 18 positionné au voisinage du palier support de la vis sans fin ménagé dans le boîtier 16. La vis sans fin peut ainsi se déplacer avec jeu à l'intérieur 35 de ce palier en fonction des forces appliquées à la roue 7 tangente. En résumé, lorsque le moteur est à l'arrêt ou que l'engin se déplace en marche avant dans une descente et que la roue 5 7 dentée tourne plus vite que la vis sans fin 6 entraînée par le moteur, la roue dentée 7 plaque, par l'intermédiaire de la vis sans fin 6, la rondelle 17 contre la cloison stationnaire 16A du boîtier 16 pour provoquer un arrêt ou un ralentissement de l'engin. Dans le cas o le moteur 10 entraîne en rotation la vis sans fin à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation de la roue dentée, la vis sans fin 6, par l'intermédiaire de la roue dentée 7, est déplacée axialement dans le sens d'un écartement de la rondelle 17 de la cloison 16A de manière à supprimer tout 15 contact de friction et, par suite, toute action de freinage. Grâce à la présence de cette rondelle 17, constituant en soi un dispositif extrêmement simple, il est donc possible 20 de disposer d'un dispositif de transmission jouant le rôle d'un frein moteur ou d'un frein de parking lorsque l'engin est positionné sur un plan incliné que le moteur soit à l'arrêt ou en marche. Grâce à ce dispositif, le conducteur n'a plus à se préoccuper de positionner correctement 25 l'engin dans la pente pour empêcher que ce dernier ne dévale la pente. Un tel mécanisme de freinage est apte à se déclencher automatiquement. Selon une seconde caractéristique de l'invention, la cage 2 30 portesatellites du différentiel 1 est désolidarisable en rotation de l'arbre G d'entrée. Ceci permet d'obtenir sur l'engin un fonctionnement en roue libre de l'engin, en particulier lorsque ce dernier est tiré ou poussé par le conducteur alors que le moteur est à l'arrêt. Ainsi, comme 35 l'illustrent les figures 3 à 5, les roues d'avancement de l'engin sont respectivement entraînées en rotation par un demi-arbre 5 auquel le mouvement de la roue dentée 7 est transmis par l'intermédiaire d'une transmission du type à différentiel 1A. Ce différentiel lA comporte une cage 2 5 porte-satellites 3 désolidarisable en rotation de l'arbre d'entrée moteur constitué de la vis sans fin 6. Ainsi, il est prévu un mécanisme de désolidarisation en rotation entre roue dentée 7 et cage 2 porte-satellites 3 du différentiel de manière à désolidariser à volonté 10 l'entraînement des deux demi-arbres 5 porte-roue de l'arbre 6 d'entrée moteur et permettre une utilisation de type roue libre des roues d'avancement de l'engin portées par les deux demi-arbres 5. La roue dentée 7 peut ainsi tourner librement autour de la cage 2 ou être solidarisée à cette 15 dernière pour l'entraînement en rotation. Le mécanisme de désolidarisation entre roue dentée 7 et cage 2 est constitué d'au moins deux pièces 8, 9 d'accouplement à crabot ou à cône. Dans les exemples 20 représentés, ces deux pièces 8, 9 d'accouplement sont de type à crabot. L'une des pièces d'accouplement, représentée en 8 aux figures, est solidaire en rotation de la roue 7 dentée disposée coaxiale à la cage 2 porte-satellites 3 du différentiel lA. L'autre pièce 9 d'accouplement est montée 25 solidaire en rotation de la cage 2 portesatellites et est déplaçable axialement sur cette dernière par l'intermédiaire d'un dispositif 10 de commande de manière à provoquer, par rapprochement desdites pièces 8, 9 d'accouplement, la transmission du mouvement de rotation de 30 la roue 7 dentée à la cage 2 porte-satellites 3 du différentiel 1 et aux deux demi-arbres 5 et inversement, par écartement desdites pièces 8, 9 d'accouplement, la désolidarisation de la cage 2 de la roue 7 dentée. La roue 7 dentée tangente est ici une roue dentée en matière de 35 synthèse. Les pièces 8, 9 d'accouplement, formant un mécanisme à crabot, sont quant à elles constituées respectivement d'un flasque évidé disposé coaxial à la cage 2. Ces flasques 8, 9 évidés portent sur leurs faces en regard des dents 14 venant se loger entre elles lors d'un 5 rapprochement desdits flasques de manière à assurer, sous l'effet de l'entraînement en rotation de la roue 7 dentée, un entraînement en rotation du flasque mobile axialement et par suite un entraînement en rotation des demi-arbres d'entraînement de roue. Dans un premier mode de réalisation 10 de l'invention, le crabot 8 solidaire en rotation de la roue 7 dentée peut être muni, sur sa face opposée à celle munie de dents 14 de crabot, de doigts s'emboîtant à l'intérieur de lumières ménagées sur la face en regard de la roue 7 dentée pour solidariser en rotation flasque et 15 roue dentée. Les doigts affectent de préférence la forme de créneaux pour former une ligne de crénelure circulaire. D'autres moyens de solidarisation entre flasque 8 et roue 7 dentée peuvent être envisagés de manière équivalente. Ainsi, dans un autre mode de réalisation de l'invention, le 20 flasque 8 est formé d'une seule pièce avec la roue dentée 7 pour former un ensemble monobloc. L'autre flasque 9, solidaire en rotation de la cage 2 portesatellites du différentiel lA, est mobile axialement sous l'action d'un organe de commande, notamment dans le sens d'un 25 rapprochement de la roue 7 dentée de sorte que les dents 14 des flasques viennent se loger entre elles de manière à assurer, sous l'effet de l'entraînement en rotation de la roue 7 dentée, un entraînement en rotation du flasque 9 mobile axialement et par suite un entraînement en rotation 30 de la cage 2 porte-satellites du différentiel et par voie de conséquence, des demiarbres 5 d'entraînement des roues d'avancement de l'engin. Comme mentionné ci-dessus, la pièce 9 d'accouplement solidaire en rotation de la cage 2 porte-satellites 3 affecte la forme d'un flasque évidé 35 muni, sur son diamètre intérieur, de rainures 12 axiales il agencées pour coopérer avec des cannelures 13 axiales ménagées sur la paroi périphérique de la cage 2 portesatellites 3 et autoriser un déplacement axial de la pièce 9 d'accouplement sur la cage 2 porte-satellites 3 sous 5 l'action d'un dispositif 10 de commande. Le dispositif 10 de commande est constitué d'un axe 10A mobile axialement et pourvu d'une fourchette 10B à deux branches, chaque branche de la fourchette 10B étant emprisonnée au moins partiellement à l'intérieur d'une gorge il annulaire 10 externe du flasque 9 mobile axialement. L'axe 10A du dispositif 10 de commande est mobile axialement suivant une direction parallèle à l'axe de rotation de la cage 2 porte-satellites 3 sous l'action 15 d'une commande, telle qu'une commande à câble. On note que la roue 7 dentée et le crabot solidaire en rotation de cette roue 7 dentée sont disposés coaxiaux à la cage 2 porte-satellites du différentiel. A cet effet, la 20 paroi périphérique de la cage 2 portesatellites 3 du différentiel 1 constitue un palier 15 pour la roue 7 dentée de manière à empêcher tout déplacement axial de cette dernière. Un tel dispositif de transmission est d'un fonctionnement particulièrement aisé. Lors d'une action sur le dispositif 10 de commande, l'axe 1OA de commande est entraîné en déplacement dans le sens d'un rapprochement du crabot 9 et du crabot 8. Le crabotage génère alors l'entraînement en 30 rotation de la cage 2 porte-satellites 3 du fait de l'entraînement en rotation permanent de la roue 7 dentée par coopération avec la vis 6 sans fin motrice. L'entraînement en rotation de la cage 2 porte-satellites 3 entraîne la rotation des demi-arbres 5 équipés chacun d'une 35 roue d'avancement de l'engin. A l'inverse, lorsqu'il est nécessaire par exemple de faire effectuer à l'engin une marche arrière ou une manoeuvre particulière nécessitant un fonctionnement en roue libre de l'engin, le dispositif 10 de commande est entraîné en déplacement dans le sens d'un 5 écartement des crabots 8, 9 pour désolidariser en rotation la cage 2 porte- satellites du différentiel 1 et la roue 7 dentée. L'opérateur peut alors aisément déplacer l'engin équipé d'un tel dispositif de transmission. Comme mentionné ci-dessus, un tel dispositif de transmission peut 10 s'appliquer à un grand nombre d'engins roulants automoteurs, tels que, en particulier tondeuses à gazon ou chariots de golf. REVEND I CAT IONS 1. Dispositif (1) de transmission pour engin à conducteur marchant notamment pour chariot de golf, ce dispositif 5 comprenant, logé au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier (16), un arbre (6) d'entrée moteur constitué d'une vis sans fin en prise permanente avec une roue (7) dentée tangente susceptible de transmettre son mouvement aux roues d'avancement de l'engin, caractérisé en ce que la vis sans fin (6) est montée avec jeu axial à l'intérieur du boîtier (16) et est déplaçable axialement lorsque la force appliquée à la roue (7) tangente, notamment lors d'un déplacement en marche avant de l'engin sur un plan incliné, est supérieure à la force 15 d'entraînement en rotation de la vis sans fin (6) , ce déplacement axial assurant par contact de friction d'au moins une partie de la vis sans fin (6) ou d'une pièce (17) solidaire en rotation de la vis sans fin (6) contre une surface (16A) stationnaire du dispositif, le freinage et/ou 20 l'immobilisation de la vis sans fin (6) et par suite, celle des roues d'avancement de l'engin. 2. Dispositif (1) de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis sans fin (6) porte un disque 25 (17) susceptible de venir, lors du déplacement axial de la vis sans fin, en contact de friction contre une cloison (16A) stationnaire issue du boîtier (16). 3. Dispositif (1) de transmission selon l'une des 30 revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les roues d'avancement de l'engin sont respectivement entraînées en rotation par un demiarbre (5) auquel le mouvement de la roue dentée (7) est transmis par l'intermédiaire d'une transmission du type à 35 différentiel (lA), ce différentiel (lA) comportant une cage (2) porte-satellites (3) désolidarisable en rotation de l'arbre d'entrée moteur constitué de la vis sans fin (6). 4. Dispositif de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un mécanisme de désolidarisation en rotation entre roue dentée (7) et cage (2) porte-satellites (3) du différentiel de manière à désolidariser à volonté l'entraînement des deux demi-arbres (5) porteroue de l'arbre (6) d'entrée moteur et permettre 10 une utilisation de type roue libre des roues d'avancement de l'engin portées par les deux demi-arbres (5). 5. Dispositif de transmission selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme de désolidarisation est 15 constitué d'au moins deux pièces d'accouplement à crabot ou à cône, l'une (8) solidaire en rotation de la roue (7) dentée disposée coaxiale à la cage (2) porte-satellites (3) du différentiel (lA), l'autre (9) montée solidaire en rotation de la cage (2) porte-satellites (3) et déplaçable 20 axialement sur cette dernière par l'intermédiaire d'un dispositif (10) de commande de manière à provoquer, par rapprochement desdites pièces (8, 9) d'accouplement, la transmission du mouvement de rotation de la roue (7) dentée à la cage (2) porte-satellites (3) du différentiel (1) et 25 aux deux demi-arbres (5) et inversement, par écartement desdites pièces (8, 9) d'accouplement, la désolidarisation de la cage (2) de la roue (7) dentée. 6. Dispositif de transmission selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pièces (8, 9) d'accouplement sont constituées respectivement d'un flasque évidé, les flasques évidés portant sur leurs faces en regard des dents (14) venant se loger entre elles lors d'un rapprochement desdits flasques de manière à assurer, sous l'effet de 35 l'entraînement en rotation de la roue (7) dentée, un entraînement en rotation du flasque mobile axialement et par suite un entraînement en rotation des demiarbres (5) d'entraînement de roue. 7. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la pièce (8) d'accouplement solidaire en rotation de la roue (7) dentée est formée d'une seule pièce avec cette dernière. 8. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la pièce (9) d'accouplement solidaire en rotation de la cage (2) porte-satellites (3) affecte la 15 forme d'un flasque évidé muni, sur son diamètre intérieur, de rainures (12) axiales agencées pour coopérer avec des cannelures (13) axiales ménagées sur la paroi périphérique de la cage (2) porte-satellites (3) et autoriser un déplacement axial de la pièce (9) d'accouplement sur la 20 cage (2) portesatellites (3) sous l'action d'un dispositif (10) de commande. 9. Dispositif de transmission selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (10) de commande est 25 constitué d'un axe (10A) mobile axialement et pourvu d'une fourchette (lOB) à deux branches, chaque branche de la fourchette (10B) étant emprisonnée au moins partiellement à l'intérieur d'une gorge (11) annulaire externe du flasque (9) mobile axialement. 10. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi périphérique de la cage (2) portesatellites (3) du différentiel (1) constitue un 35 palier pour la roue (7) dentée. 11. Engin roulant automoteur tel que chariot de golf ou similaire, cet engin comprenant un dispositif de transmission de préférence du type à différentiel (lA) 5 entre un arbre (6) d'entrée moteur en prise permanente avec une roue (7) dentée et deux demi-arbres (5) d'entraînement des roues d'avancement de l'engin, différentiel (lA), arbre d'entrée (6), roue (7) dentée et demi-arbres (5) d'entraînement étant logés au moins partiellement à 10 l'intérieur d'un boîtier (16), caractérisé en ce que le dispositif de transmission est conforme à l'une des revendications 1 à 10.