Brevet FR2940773A1 — publié le 20100709

La présente invention concerne un dispositif de transmission pour engin roulant automoteur, ainsi qu'un engin roulant automoteur équipé d'un tel dispositif de transmission. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de transmission comportant, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier, au moins un arbre d'entrée raccordable par une transmission sans fin à courroie à l'arbre primaire moteur dudit engin pour être entraîné suivant une seule et même direction, un arbre, dit de sortie, d'entraînement des roues de l'engin, formé de deux demi-arbres de sortie montés libres en rotation l'un par rapport à l'autre et aptes à être reliés chacun directement, ou indirectement, à une des roues de l'engin à entraîner, des moyens de transmission de mouvement entre arbre d'entrée et demi-arbres de sortie. Généralement, pour des raisons de coût, on tend à réaliser le boîtier d'un tel dispositif de transmission est réalisé en matière de synthèse. De ce fait, il existe un risque important que le boîtier se déforme sous l'effet de sollicitations mécaniques trop importantes. Après déformation du boîtier, il existe alors d'une part un risque de fuite de la graisse contenue à l'intérieur du boîtier, d'autre part un risque de désalignement des pièces mécaniques contenues dans le boîtier. Un but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de transmission dont la conception permet de limiter les sollicitations mécaniques auxquelles le boîtier peut être soumis autorisant ainsi une fabrication en matière de synthèse dudit boîtier sans risque de déformation de ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission pour engin roulant automoteur, le dispositif de transmission comportant, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier, au moins un arbre d'entrée raccordable par une transmission sans fin à courroie à l'arbre primaire moteur dudit engin pour être entraîné suivant une seule et même direction, un arbre, dit de sortie, d'entraînement des roues de l'engin formé de deux demi-arbres de sortie montés libres en rotation l'un par rapport à l'autre et aptes à être reliés chacun, directement ou indirectement, à une des roues de l'engin à entraîner, des moyens de transmission de mouvement entre arbre d'entrée et demi-arbres de sortie, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission de mouvement comprennent au moins : - un premier arbre intermédiaire dit marche avant/marche arrière et des moyens d'inversion de sens à crabot formés d'au moins un crabot mobile d'inversion de sens apte à venir en prise avec l'un ou l'autre de deux éléments de crabot contrarotatifs, dits l'un élément de crabot marche avant, l'autre élément de io crabot marche arrière, lesdits éléments de crabot marche avant/marche arrière, en prise permanente avec l'arbre d'entrée, ou respectivement, le premier arbre intermédiaire du dispositif, étant sélectivement couplables/désaccouplables de l'autre arbre, à savoir le premier arbre intermédiaire, ou respectivement, l'arbre d'entrée, par ledit crabot mobile, 15 - un deuxième arbre intermédiaire, interposé entre premier arbre intermédiaire et demi-arbres de sortie, et auquel le mouvement marche avant/marche arrière du premier arbre intermédiaire est transmis, ce deuxième arbre intermédiaire portant un différentiel, en ce que les deux demi-arbres de sortie, montés libres en rotation l'un par 20 rapport à l'autre, sont maintenus alignés par l'intermédiaire d'un organe de liaison couplé par emboîtement auxdits demi-arbres, et en ce que ces deux demi-arbres de sortie sont freinés par l'intermédiaire d'un dispositif de freinage commandé, monté sur le premier arbre intermédiaire marche avant/marche arrière. 25 Grâce à la présence de l'organe de liaison entre demi-arbres, l'arbre de sortie de l'engin sollicité en flexion n'est plus soumis à une déformation et les efforts de flexion n'ont alors plus à être récupérés par le bolier. 30 Parallèlement, la présence du dispositif de freinage sur le premier arbre intermédiaire permet de n'avoir besoin que d'un seul frein, là où deux freins seraient nécessaires pour tout autre positionnement du dispositif de freinage à l'intérieur du boîtier. Le positionnement de ce dispositif de freinage sur le premier arbre intermédiaire permet, en outre, de réduire l'effort de commande à produire au niveau de l'organe de commande de frein et donc de réduire les efforts transmis audit boîtier. Enfin, l'inversion de sens à crabot permet de réduire les coûts de l'ensemble. De préférence, l'organe de liaison entre demi-arbres de sortie affecte la forme d'un manchon, de préférence en métal, à l'intérieur duquel l'extrémité de chaque demi-arbre tournée vers l'autre demi-arbre est emboîtée. Dans un autre mode de réalisation non représenté, les deux demi-arbres de sortie comportent chacun, dans leur extrémité tournée vers l'autre demi-arbre, un alésage dans lequel est emmanché l'organe de liaison. 15 De préférence, le dispositif de freinage est un frein à cônes comportant deux paires de pièces à surface conique sensiblement coaxiales aptes à être enfilées sur ledit premier arbre intermédiaire, les pièces à surface conique d'une paire étant montées, l'une, dite cône mâle, solidaire en rotation dudit arbre, l'autre, dite cône femelle, fixe en rotation par rapport audit arbre, le cône 20 femelle affectant la forme d'une roue à alésage axial à portée conique et le cône mâle, de préférence de forme générale tronconique, étant évidé centralement pour pouvoir être enfilé sur ledit arbre, le cône femelle et le cône mâle d'une paire de cônes étant commandés en déplacement relatif dans le sens d'un rapprochement, ou d'un écartement, par l'intermédiaire d'un organe 25 de commande commun aux deux paires de cônes. Généralement, les premier et deuxième arbres intermédiaires et les demi-arbres de sortie sont parallèles entre eux et orthogonaux à l'arbre d'entrée. 30 De préférence, les moyens d'inversion de sens à crabot formés par les éléments de crabot contrarotatifs et le crabot mobile sont portés par l'arbre d'entrée, les éléments de crabot marche avant/marche arrière étant montés libres en rotation sur l'arbre d'entrée et en prise permanente avec le premier arbre intermédiaire marche avant/marche arrière par engrènement avec une pièce dite d'engrenage, telle qu'une roue dentée ou un pignon conique, porté par ledit premier arbre intermédiaire, le crabot mobile d'inversion de sens, monté solidaire en rotation de l'arbre d'entrée, étant monté mobile axialement sur ledit arbre par l'intermédiaire d'un organe de commande, tel qu'une fourchette pour pouvoir occuper au moins deux positions, dites l'une, marche avant, dans laquelle les dents de crabot du crabot mobile sont en prise avec les dents de crabot de l'élément de crabot marche avant, l'autre, dite position marche arrière, dans laquelle les dents du crabot mobile sont en prise avec les dents de crabot de l'élément de crabot marche arrière. L'invention a encore pour objet un engin roulant automoteur, tel que tracteur de tonte, du type comprenant, entre un arbre primaire moteur et des roues de l'engin, un dispositif de transmission, caractérisé en ce que le dispositif de transmission est du type précité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective de l'intérieur du boîtier, à l'état ouvert dudit boîtier ; la figure 2 représente une vue en perspective des demi-arbres de sortie d'entraînement de roue et de leur organe de liaison en position éclatée 25 desdits éléments; la figure 3 représente une vue en coupe transversale dudit engin, prise au niveau des roues de l'engin ; 30 la figure 4 représente une vue partielle du premier arbre intermédiaire avec son dispositif de freinage en position éclatée ; la figure 5 représente une vue partielle en perspective d'un mécanisme d'inversion de sens à crabot Comme mentionné ci-dessus, le dispositif de transmission, objet de l'invention, forme l'un des éléments destiné à permettre la transmission de mouvement de l'arbre primaire moteur dudit engin aux roues 19 de l'engin. Dans le cas d'une application aux tracteurs de tonte, l'arbre primaire moteur porte la lame de tonte de l'engin. Ce dispositif de transmission comprend, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier 1, une pluralité d'arbres. Le boîtier 1, de préférence en matière de synthèse, est formé de deux demi-coquilles assemblables par un plan de joint. Ce boîtier loge, disposé au moins partiellement dans ledit boîtier, un arbre 2 d'entrée raccordable par une transmission 3 sans fin à courroie 4 à l'arbre primaire moteur dudit engin. La transmission 3 sans fin peut avoir la fonction de variateur de vitesse notamment lorsque les poulies de la transmission présentent des flasques à écartement variable. Cet arbre 2 d'entrée transmet son mouvement à un arbre 6 intermédiaire par l'intermédiaire d'un mécanisme d'inversion de sens à crabot. A cet effet, l'arbre 2 d'entrée porte, comme l'illustre la figure 5, deux éléments 8, 9 de crabot contrarotatifs formés à chaque fois d'un pignon, de préférence conique, enfilé sur l'arbre 2 et de dents de crabot, dites axiales, portées par l'une des faces du pignon. Ces dents de crabot coopèrent avec des dents disposées sur le crabot 7 mobile, également monté sur l'arbre 2. Une fourchette 18 permet de déplacer axialement le crabot 7 mobile, disposé entre les deux éléments 8, 9 de crabot contrarotatifs, le long dudit arbre 2 pour amener les dents du crabot 7 en prise avec les dents de l'élément 8 de crabot en position marche avant de l'engin ou avec les dents de l'élément 9 de crabot en position marche arrière de l'engin. Le crabot 7 mobile peut être rappelé en position d'équilibre par l'intermédiaire de moyens de rappel, tels que des ressorts. Le mécanisme d'inversion de sens comporte encore un limiteur de couple à friction (non représenté) apte à permettre une inversion de sens de marche, à l'état entraîné en rotation desdits éléments de crabot contrarotatifs. Ce limiteur 5 de couple est de préférence intégré à au moins l'un des éléments de crabot marche avant/marche arrière contrarotatifs, ce limiteur formant un coupleur entre les dents de crabot dudit élément de crabot et la denture d'engrènement dudit élément 8, 9 de crabot. En effet, chaque élément de crabot contrarotatif est, comme mentionné ci-dessus, un pignon monté libre en rotation sur l'arbre 2 d'entrée et qui porte une denture d'engrènement en prise permanente avec une pièce 17 d'engrenage, en l'occurrence ici une roue dentée portée par le premier arbre 6 intermédiaire, pour une transmission d'un mouvement suivant une première direction, dite marche avant, ou une seconde direction, dite marche arrière, audit arbre 6. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le mécanisme à inversion de sens peut comporter un limiteur de couple formé d'un coupleur entre le crabot 7 mobile d'inversion de sens et l'arbre 2 d'entrée portant ledit crabot 7 mobile. Il est à noter qu'une solution équivalente aurait pu être obtenue en disposant la pièce 17 d'engrenage sur l'arbre 2 d'entrée et les éléments de crabot contrarotatifs et le crabot mobile sur l'arbre 6 intermédiaire. Le premier arbre 6 intermédiaire auquel l'arbre 2 d'entrée transmet son mouvement porte un dispositif de freinage à cônes. Ce dispositif de freinage comporte au moins deux paires de cônes, formées chacune d'un cône 14 mâle et d'un cône 15 femelle, et d'un organe 16 de commande commun aux deux paires de cônes. Les cônes 15 femelles sont interposés entre les cônes 14 mâles et sont commandés en déplacement axial par l'organe 16 de commande commun disposé entre lesdits cônes 15 femelles. Les cônes 14 mâles sont bridés en écartement et définissent entre eux un intervalle de longueur maximale fixe à l'intérieur duquel sont logés les cônes 15 femelles. L'organe 16 de commande forme un écarteur interposé entre les cônes 15 femelles. Les cônes 14 mâles sont reliés entre eux par l'intermédiaire de tiges parallèles le long desquelles les cônes mâles coulissent dans le sens d'un rapprochement ou d'un écartement l'un de l'autre. Les tiges sont pourvues à chacune de leurs extrémités d'une butée axiale formant moyen de bridage en écartement des cônes. Les cônes 15 femelles sont commandés en déplacement axial et immobilisés en rotation par l'organe 16 de commande commun. Les roues constitutives des cônes femelles portent sur leurs faces en regard des dents formant une crénelure circulaire, les dents desdites crénelures s'interpénétrant en ménageant entre elles un espace libre d'insertion d'une partie, dite partie active de commande de l'organe de commande commun. Cet organe de commande commun est ici un organe de commande à déplacement angulaire affectant la forme d'une fourchette à deux branches, chaque branche de la io fourchette étant munie d'une dent radiale interne formant la partie active de commande de l'organe de commande commun. Le mouvement du premier arbre 6 intermédiaire est, lorsque ledit arbre n'est pas freiné, transmis par un engrenage au deuxième arbre 10 intermédiaire qui porte un différentiel 11. Les planétaires du différentiel 11 transmettent les mouvements dudit arbre 10 15 intermédiaire aux deux arbres 5A, 5B de sortie qui sont montés libres en rotation l'un par rapport à l'autre et aptes à être reliés chacun directement, ou indirectement, à une des roues 19 de l'engin pour former l'arbre de sortie d'entraînement des roues de l'engin. 20 Comme l'illustre la figure 2, l'organe 12 de liaison entre demi-arbres 5A, 5B de sortie affecte la forme d'un manchon, de préférence en métal, à l'intérieur duquel l'extrémité de chaque demi-arbre tournée vers l'autre demi-arbre est emboîtée. Ainsi, l'effort généré par le châssis 20 de l'engin sur l'arbre de sortie n'entraîne pas de fléchissement dudit arbre et, par suite, limite la transmission, 25 via ledit arbre, d'effort audit boîtier 1 de transmission, effort susceptible de déformer ledit boîtier. Dans les exemples représentés, on note que les premier et deuxième arbres 6, 10 intermédiaires et les demi-arbres 5A, 5B de sortie sont parallèles entre eux 30 et orthogonaux à l'arbre 2 d'entrée. Grâce aux caractéristiques mentionnées ci-dessus, on obtient un dispositif de transmission de faible coût sans nuire à la résistance mécanique dudit dispositif et à l'efficacité dudit dispositif. REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission pour engin roulant automoteur, le dispositif de transmission comportant, logés au moins partiellement à l'intérieur d'un boîtier (1), au moins un arbre (2) d'entrée raccordable par une transmission (3) sans fin à courroie à l'arbre primaire moteur dudit engin pour être entraîné suivant une seule et même direction, un arbre, dit de sortie, d'entraînement des roues de l'engin formé de deux demi-arbres (5A, 5B) de sortie montés libres en rotation l'un par rapport à l'autre et aptes à être reliés chacun, directement ou io indirectement, à une des roues de l'engin à entraîner, des moyens de transmission de mouvement entre arbre (2) d'entrée et demi-arbres (5A, 5B) de sortie, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission de mouvement comprennent au moins : 15 - un premier arbre (6) intermédiaire dit marche avant/marche arrière et des moyens d'inversion de sens à crabot formés d'au moins un crabot (7) mobile d'inversion de sens apte à venir en prise avec l'un ou l'autre de deux éléments (8, 9) de crabot contrarotatifs, dits l'un (8) élément de crabot marche avant, l'autre (9) élément de crabot marche arrière, lesdits éléments (8, 9) de crabot 20 marche avant/marche arrière, en prise permanente avec l'arbre (2) d'entrée, ou respectivement, le premier arbre (6) intermédiaire du dispositif, étant sélectivement couplables/désaccouplables de l'autre arbre, à savoir le premier arbre (6) intermédiaire, ou respectivement, l'arbre (2) d'entrée, par ledit crabot (7) mobile, 25 - un deuxième arbre (10) intermédiaire, interposé entre premier arbre intermédiaire et demi-arbres (5A, 5B) de sortie, et auquel le mouvement marche avant/marche arrière du premier arbre (6) intermédiaire est transmis, ce deuxième arbre (6) intermédiaire portant un différentiel (11), en ce que les deux demi-arbres (5A, 5B) de sortie, montés libres en rotation 30 l'un par rapport à l'autre, sont maintenus alignés par l'intermédiaire d'un organe (12) de liaison couplé par emboîtement auxdits demi-arbres (5A, 5B), et en ce que ces deux demi-arbres (5A, 5B) de sortie sont freinés par l'intermédiaire d'un dispositif (13) de freinage commandé, monté sur le premier 9i0 arbre (2) intermédiaire marche avant/marche arrière. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe (12) de liaison entre demi-arbres (5A, 5B) de sortie affecte la forme d'un manchon, de préférence en métal, à l'intérieur duquel l'extrémité de chaque demi-arbre tournée vers l'autre demi-arbre est emboîtée. 3. Dispositif selon la revendication 1, io caractérisé en ce que les deux demi-arbres de sortie comportent chacun, dans leur extrémité tournée vers l'autre demi-arbre, un alésage dans lequel est emmanché l'organe de liaison. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, 15 caractérisé en ce que le dispositif (3) de freinage est un frein à cônes comportant deux paires de pièces (15, 16) à surface conique sensiblement coaxiales aptes à être enfilées sur ledit premier arbre (6) intermédiaire, les pièces (15, 16) à surface conique d'une paire étant montées, l'une (14), dite cône mâle, solidaire en rotation dudit arbre (6), l'autre (15), dite cône femelle, 20 fixe en rotation par rapport audit arbre (6), le cône (15) femelle affectant la forme d'une roue à alésage axial à portée conique et le cône (14) mâle, de préférence de forme générale tronconique, étant évidé centralement pour pouvoir être enfilé sur ledit arbre (6), le cône (15) femelle et le cône (14) mâle d'une paire de cônes étant commandés en déplacement relatif dans le sens 25 d'un rapprochement, ou d'un écartement, par l'intermédiaire d'un organe (16) de commande commun aux deux paires de cônes. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premier et deuxième arbres (6, 10) intermédiaires et 30 les demi-arbres (5A, 5B) de sortie sont parallèles entre eux et orthogonaux à l'arbre (2) d'entrée. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,Il caractérisé en ce que les moyens d'inversion de sens à crabot formés par les éléments (8, 9) de crabot contrarotatifs et le crabot (7) mobile sont portés par l'arbre (2) d'entrée, les éléments (8, 9) de crabot marche avant/marche arrière étant montés libres en rotation sur l'arbre (2) d'entrée et en prise permanente avec le premier arbre intermédiaire (6) marche avant/marche arrière par engrènement avec une pièce (17) dite d'engrenage, telle qu'une roue dentée ou un pignon conique, porté par ledit premier arbre (6) intermédiaire, le crabot (7) mobile d'inversion de sens, monté solidaire en rotation de l'arbre (2) d'entrée, étant monté mobile axialement sur ledit arbre (2) par l'intermédiaire d'un organe (18) de commande, tel qu'une fourchette pour pouvoir occuper au moins deux positions, dites l'une, marche avant, dans laquelle les dents de crabot du crabot (7) mobile sont en prise avec les dents de crabot de l'élément (8) de crabot marche avant, l'autre, dite position marche arrière, dans laquelle les dents du crabot (17) mobile sont en prise avec les dents de crabot de l'élément (9) de crabot marche arrière. 7. Engin roulant automoteur, tel que tracteur de tonte, du type comprenant, entre un arbre primaire moteur et des roues de l'engin, un dispositif de transmission, caractérisé en ce que le dispositif de transmission est conforme à l'une des revendications 1 à 6.