Brevet FR2966395A1 — publié le 20120427

i La présente invention concerne un dispositif de transmission entre un arbre primaire moteur et un arbre de sortie, tel que l'arbre d'entraînement des roues d'un engin roulant. Il concerne plus particulièrement un dispositif de transmission comprenant un boîtier, à l'intérieur duquel sont disposés au moins partiellement, un mécanisme réducteur et un mécanisme d'embrayage progressif à cônes, ledit mécanisme réducteur comportant un organe menant en prise avec un organe io mené, l'organe mené du mécanisme réducteur étant formé d'une roue dentée montée libre à rotation sur l'arbre de sortie et couplable/désaccouplable dudit arbre de sortie par l'intermédiaire des deux cônes de friction du mécanisme d'embrayage, disposés coaxiaux à l'alésage axial de la roue dentée, et aptes à venir, sous l'action d'un dispositif de commande ,en contact d'appui avec une 15 portée conique de la roue dentée. De tels dispositifs de transmission sont bien connus à ceux versés dans cet art. Toutefois, l'inconvénient d'une telle solution réside dans le fait que, jusqu'à présent, la partie de la roue munie d'une denture et les cônes sont disposés 20 coaxiaux et concentriques, la face de la roue dentée opposée à la denture étant munie des portées coniques. De ce fait, la dimension des cônes, en particulier, la circonférence des cercles constitutifs de la base et du sommet tronqué du cône est limitée au diamètre de 25 la roue dentée. Il en résulte une limitation du couple susceptible d'être transmis. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission du type précité, dont la conception permet de s'affranchir du diamètre de la 30 roue dentée pour augmenter le couple transmis. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission entre un arbre 20 primaire moteur et un arbre de sortie, tel que l'arbre d'entraînement des roues d'un engin roulant, ledit dispositif comprenant un boîtier à l'intérieur duquel sont disposés au moins partiellement, un mécanisme réducteur et un mécanisme d'embrayage progressif à cônes, ledit mécanisme réducteur comportant un organe menant en prise avec un organe mené, l'organe mené du mécanisme réducteur étant formé d'une roue dentée montée libre à rotation sur l'arbre de sortie et couplable/désaccouplable dudit arbre de sortie par l'intermédiaire des deux cônes de friction du mécanisme d'embrayage, disposés coaxiaux à l'alésage axial de la roue dentée, et aptes à venir, sous l'action d'un dispositif de commande, en contact d'appui avec une portée conique de la roue dentée, caractérisé en ce que les portées coniques de la roue dentée sont, par rapport à l'axe de rotation de la roue dentée, décalées axialement de la denture de la roue dentée et sont disposées d'un même côté de ladite denture. Le positionnement des cônes d'embrayage, non plus au droit ou au niveau de la denture de la roue dentée, mais en déport de la denture de la roue dentée, permet d'accroître les dimensions des cônes sans augmenter la dimension de la denture de la roue dentée. Le positionnement des portées coniques d'un même côté du plan de roue passant par la denture de la roue dentée permet de disposer d'un mécanisme d'embrayage d'encombrement, en particulier, de largeur réduit. 25 De préférence, la roue dentée comporte un corps de base tubulaire et une bague, ledit corps de base étant muni, sur son pourtour, de la denture de la roue dentée, ledit corps de base tubulaire s'élargissant en direction de l'une de ses extrémités pour délimiter un logement épaulé de réception de la bague, ladite bague comportant intérieurement les deux portées coniques aptes à 30 venir en contact d'appui avec les cônes de friction logés dans ladite bague. Bien évidemment, bague et corps de base auraient également pu être réalisés 30 en une seule pièce. Toutefois, la réalisation en deux parties permet une simplification de la fabrication. De préférence, les cônes de friction, évidés centralement pour pouvoir être enfilés sur l'arbre de sortie, et montés solidaires en rotation dudit arbre de sortie, comportent au moins un évidement, de préférence une pluralité d'évidements, supplémentaire(s) autour dudit évidement central. Cette conception permet d'alléger la fabrication de l'ensemble. De préférence, la paroi périphérique de chaque cône de friction reliant le sommet et la base du cône est une paroi rainurée axialement. Grâce à la présence de ces rainures axiales qui s'étendent depuis la base en direction du sommet du cône, on assure une bonne lubrification des cônes. Généralement, le dispositif de commande comprend un organe de commande, tel qu'une fourchette, déplaçable angulairement à l'aide d'un levier de commande autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre de sortie pour assurer le serrage ou le desserrage des cônes de friction et des portées coniques. 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 1A représente une vue en perspective d'un dispositif de transmission conforme à l'invention en position éclatée des éléments le constituant ; La figure 1B représente une vue en perspective sous un autre angle du dispositif de transmission de la figure 1A ; La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un boîtier de transmission conforme à l'invention ; La figure 3 représente une vue en position éclatée des mécanismes réducteur et d'embrayage ; La figure 4 représente une vue en coupe en position assemblée des mécanismes réducteur et d'embrayage. Comme mentionné ci-dessus, le dispositif de transmission, objet de l'invention, est plus particulièrement destiné à permettre la transmission de mouvement entre un arbre 1 primaire moteur et un arbre 2 de sortie, tel que l'arbre d'entraînement des roues d'un engin roulant automoteur, en particulier d'un engin à conducteur marchant, tel qu'un engin du type tondeuse à gazon, ou un engin à conducteur embarqué, tel qu'un tracteur de tonte, un chariot de golf ou autre. Ce dispositif comprend un boîtier 3, généralement formé de deux demi-coquilles assemblées par un plan de joint. Ce boîtier 3 loge au moins partiellement un mécanisme réducteur et un mécanisme d'embrayage progressif à friction à cônes 6. Le mécanisme réducteur comporte un organe 4 menant, tel qu'une vis sans fin, entraîné en déplacement par l'arbre 1 primaire moteur via par exemple une transmission à courroie. Cet organe 4 menant est en prise avec un organe 5 mené formé d'une roue 5 dentée tangente montée libre à rotation sur l'arbre 2 de sortie et couplable/désacouplable dudit arbre de sortie par l'intermédiaire des deux cônes 6 de friction du mécanisme d'embrayage, disposés coaxiaux à l'alésage 7 axial de la roue 5 dentée, et aptes à venir, sous l'action d'un dispositif 17 de commande, en contact d'appui avec une portée 8 conique de la roue 5 dentée. De manière caractéristique à l'invention, les portées 8 coniques de la roue 5 dentée sont, par rapport à l'axe de rotation de la roue 5 dentée, décalées axialement de la denture 9 de la roue 5 dentée et sont disposées d'un même côté de ladite denture 9, en particulier, du plan de roue passant par ladite denture. Grâce à ce décalage axial entre denture et portées coniques, les portées coniques peuvent être de diamètre supérieur au diamètre de la roue pris au niveau de la denture. Cette augmentation de dimension des portées coniques permet d'augmenter les dimensions des cônes, dits mâles, affectant généralement la forme de troncs de cône qui coopèrent avec les portées io coniques et donc d'augmenter le couple transmis. Pour permettre une telle réalisation, de préférence, la roue 5 dentée comporte un corps 51 de base tubulaire et une bague 52, ledit corps 51 de base étant muni, sur son pourtour, de la denture 9 de la roue 5 dentée. Ledit corps 51 de 15 base tubulaire s'élargit en direction de l'une de ses extrémités pour délimiter un logement épaulé de réception de la bague 52, ladite bague 52 comportant intérieurement les deux portées 8 coniques aptes à venir en contact d'appui avec les cônes 6 de friction logés dans ladite bague 52. 20 Dans les exemples représentés, les deux portées 8 coniques de la roue 5 dentée présentent des surfaces divergentes du centre de l'alésage de la bague 52 vers l'extérieur dudit alésage. La bague 52 présente donc, vue en coupe transversale, un profil interne en V. 25 La bague 52 est rendue solidaire en rotation du corps 51 de base par engrènement, de préférence par l'intermédiaire de crans 10 ou dents disposés sur le pourtour extérieur de la bague 52, ces crans 10 ou dents venant en prise avec des crans 11 ou dents complémentaires ménagés sur le pourtour périphérique interne du logement, de réception de la bague, du corps 51 de 30 base. Ainsi, pour rendre solidaire la bague 52 et le corps 51 de base, il suffit d'insérer la bague 52 dans le logement du corps 51 de base en prenant garde que les dents de la denture extérieure de la bague 52 viennent se loger dans l'espace inter-dentaire de la denture intérieure du corps 51 de base. s Généralement, et comme l'illustrent les figures, les cônes 6 de friction, évidés centralement pour pouvoir être enfilés sur l'arbre 2 de sortie, et montés solidaires en rotation dudit arbre 2 de sortie, comportent au moins un évidement 12, de préférence une pluralité d'évidements, supplémentaire(s) autour dudit évidement central. io Ces évidements 12 se présentent sous forme d'une pluralité de trous circulaires répartis autour de l'évidement central. Dans les exemples représentés, ils sont au nombre de dix. ls A l'état enfilé sur l'arbre 2 de sortie, les cônes 6 de friction sont pris en sandwich entre deux organes 13, 14 de roulement avec interposition si nécessaire d'entretoise 15. L'un 13 des organes 13, 14 de roulement est logé au moins partiellement à l'intérieur de l'alésage 7 axial de la roue 5 dentée au niveau de la denture 9 de la roue 5 dentée, cet organe 13 de roulement 20 prenant appui, par l'une de ses faces, contre un épaulement 16 périphérique interne dudit alésage 7 axial. La paroi périphérique de chaque cône 6 de friction reliant le sommet et la base du cône est une paroi rainurée axialement. Les rainures 24 reliant le sommet et 25 la base d'un cône 6 sont représentées en 24 aux figures. Chaque cône est monté, solidaire en rotation de l'arbre 2 de sortie, par l'intermédiaire de cannelures ou d'une goupille, et monté, mobile axialement le long dudit arbre 2 de sortie. Cet arbre de sortie peut être formé d'un seul ou de 30 deux demi-arbres. Dans cette deuxième hypothèse, chaque cône est monté solidaire en rotation d'un demi-arbre. Le dispositif 17 de commande du mécanisme d'embrayage comprend un organe 18 de commande, tel qu'une fourchette, déplaçable angulairement à l'aide d'un levier 19 de commande autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre 2 de sortie pour assurer le serrage ou le desserrage des cônes 6 de friction et des portées 8 coniques. Dans les exemples représentés, le levier 19 de commande en déplacement angulaire de l'organe 18 de commande est un levier extérieur au boîtier, ledit levier 19 comportant un manchon 20 insérable, de manière amovible, à io l'intérieur d'un palier 21 récepteur du boîtier 3. Ledit manchon 20 est apte, à l'état inséré dans ledit palier 21 récepteur, à être retenu dans au moins une position axiale prédéterminée par l'intermédiaire de moyens de verrouillage. Lesdits moyens de verrouillage entre manchon 20 et palier 21, à l'état au moins 15 partiellement inséré du manchon 20 dans ledit palier 21, sont des moyens de verrouillage du type à baïonnette formés par au moins un, de préférence au moins deux, ergot 22 non escamotable et au moins un, de préférence au moins deux, cran 23 portés respectivement indifféremment l'un ou les uns, par le manchon 20, l'autre ou les autres par le palier 21, lesdits moyens de 20 verrouillage étant aptes à passer d'une position déverrouillée à une position verrouillée dans laquelle le ou au moins l'un des ergots 22 du manchon, ou respectivement du palier, est en prise avec le ou au moins l'un des crans 23 du palier, ou respectivement du manchon, par simple déplacement relatif en rotation du manchon 20 et du palier 21. 25 De préférence, le manchon 20 est un manchon fendu sur une partie de sa longueur et ménage, entre les fentes, des doigts, une partie du corps de l'organe 18 de commande venant se loger, à l'état assemblé du boîtier 3, dans les fentes ménagées entre lesdits doigts pour un montage solidaire en 30 déplacement angulaire du levier 19 et de l'organe 18 de commande. Les, ou au moins deux, des doigts sont munis, à leur extrémité libre, d'une saillie radiale externe constitutive de l'ergot 22 de verrouillage du manchon 20 au palier 21. Le manchon fendu comporte dans sa zone de liaison à la base des doigts, au moins un épaulement venant buter contre un épaulement du palier récepteur du boîtier en position insérée du manchon dans le palier. Un joint d'étanchéité s est interposé entre lesdits épaulements. Le manchon fendu présente deux fentes axiales diamétralement opposées à l'intérieur desquelles s'insère une extrémité du corps de l'organe de commande constitué d'une âme de section carrée ou rectangulaire, de sorte que, en io position insérée, l'âme de l'organe de commande s'étend dans un plan diamétral du manchon. L'extrémité du corps de l'organe de commande, opposée à celle logée dans le palier récepteur du boîtier recevant le manchon fendu, est logée à l'intérieur ls d'un palier du boîtier constitué d'une cavité de section en forme générale par exemple de papillon dont deux parois opposées sont délimitées par des surfaces convexes reliées entre elles par deux dièdres disposés de manière à former les ailes d'un papillon, les arêtes des dièdres constituant l'axe pivot dudit organe de commande. 20 La cavité de section en forme générale de papillon est venue de fabrication avec une paroi de la demi-coquille, dite inférieure, du boîtier c'est-à-dire celle dépourvue de levier. 25 L'organe de commande est, quant à lui, une fourchette à deux branches. L'âme de la fourchette reliant lesdites branches entre elles étant prolongée axialement de part et d'autre desdites branches pour former les tronçons de tiges de section carrée ou rectangulaire venant s'insérer dans les paliers ménagés dans chaque demi-coquille du boîtier. 30 Le déplacement angulaire de ladite fourchette à l'aide du levier 19 de commande permet donc d'assurer le serrage ou le desserrage des cônes 6 de REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission entre un arbre (1) primaire moteur et un arbre (2) de sortie, tel que l'arbre d'entraînement des roues d'un engin roulant, ledit s dispositif comprenant un boîtier (3) à l'intérieur duquel sont disposés au moins partiellement, un mécanisme réducteur et un mécanisme d'embrayage progressif à cônes (6), ledit mécanisme réducteur comportant un organe (4) menant en prise avec un organe (5) mené, l'organe (5) mené du mécanisme réducteur étant formé d'une roue (5) dentée montée libre à rotation sur l'arbre io (2) de sortie et couplable/désaccouplable dudit arbre (2) de sortie par l'intermédiaire des deux cônes (6) de friction du mécanisme d'embrayage, disposés coaxiaux à l'alésage (7) axial de la roue (5) dentée, et aptes à venir, sous l'action d'un dispositif (17) de commande, en contact d'appui avec une portée (8) conique de la roue (5) dentée, ls caractérisé en ce que les portées (8) coniques de la roue (5) dentée sont, par rapport à l'axe de rotation de la roue (5) dentée, décalées axialement de la denture (9) de la roue (5) dentée et sont disposées d'un même côté de ladite denture (9). 20 2. Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue (5) dentée comporte un corps (51) de base tubulaire et une bague (52), ledit corps (51) de base étant muni, sur son pourtour, de la denture (9) de la roue (5) dentée, ledit corps (51) de base tubulaire s'élargissant en direction de l'une de ses extrémités pour délimiter un 25 logement épaulé de réception de la bague (52), ladite bague (52) comportant intérieurement les deux portées (8) coniques aptes à venir en contact d'appui avec les cônes (6) de friction logés dans ladite bague (52). 3. Dispositif de transmission selon la revendication 2, 30 caractérisé en ce que les deux portées (8) coniques de la roue (5) dentée présentent des surfaces divergentes du centre de l'alésage de la bague (52) vers l'extérieur dudit alésage. io 4. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la bague (52) est rendue solidaire en rotation du corps (51) de base par engrènement, de préférence par l'intermédiaire de crans (10) ou dents disposés sur le pourtour extérieur de la bague (52), ces crans (10) ou dents venant en prise avec des crans (11) ou dents complémentaires ménagés sur le pourtour périphérique interne du logement de réception de la bague, du corps (51) de base. 5. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cônes (6) de friction, évidés centralement pour pouvoir être enfilés sur l'arbre (2) de sortie, et montés solidaires en rotation dudit arbre (2) de sortie, comportent au moins un évidement (2), de préférence une pluralité d'évidements, supplémentaire(s) autour dudit évidement central. 6. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les cônes (6) de friction sont pris en sandwich entre deux organes (13, 14) de roulement avec interposition si nécessaire d'entretoise (15), l'un (13) des organes (13, 14) de roulement étant logé au moins partiellement à l'intérieur de l'alésage (7) axial de la roue (5) dentée au niveau de la denture (9) de la roue (5) dentée, cet organe (13) de roulement prenant appui, par l'une de ses faces, contre un épaulement (16) périphérique interne dudit alésage (7) axial. 7. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi périphérique de chaque cône (6) de friction reliant le sommet et la base du cône est une paroi rainurée axialement. 8. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (17) de commande comprend un organe (18) de commande, tel qu'une fourchette, déplaçable angulairement à l'aide d'un levier (19) de commande autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axede l'arbre (2) de sortie pour assurer le serrage ou le desserrage des cônes (6) de friction et des portées (8) coniques. 9. Dispositif de transmission selon la revendication 8, s caractérisé en ce que le levier (19) de commande en déplacement angulaire de l'organe (18) de commande est un levier extérieur au boîtier, ledit levier (19) comportant un manchon (20) insérable, de manière amovible, à l'intérieur d'un palier (21) récepteur du boîtier (3), ledit manchon (20) étant apte, à l'état inséré dans ledit palier (21) récepteur, à être retenu dans au moins une position 10 axiale prédéterminée par l'intermédiaire de moyens de verrouillage, lesdits moyens de verrouillage entre manchon (20) et palier (21), à l'état au moins partiellement inséré du manchon (20) dans ledit palier (21), étant des moyens de verrouillage du type à baïonnette formés par au moins un ergot (22) non escamotable et au moins un cran (23), portés respectivement 15 indifféremment l'un, par le manchon (20), l'autre par le palier (21), lesdits moyens de verrouillage étant aptes à passer d'une position déverrouillée à une position verrouillée dans laquelle le ou au moins l'un des ergots (22) du manchon, ou respectivement du palier, est en prise avec le ou au moins l'un des crans (23) du palier, ou respectivement du manchon, par simple 20 déplacement relatif en rotation du manchon (20) et du palier (21). 10. Dispositif de transmission selon la revendication 9, caractérisé en ce que le manchon (20) est un manchon fendu sur une partie de sa longueur et ménage, entre lesdits fentes, des doigts, une partie du corps de 25 l'organe (18) de commande venant se loger, à l'état assemblé du boîtier (3), dans les fentes ménagées entre lesdits doigts pour un montage solidaire en déplacement angulaire du levier (19) et de l'organe (18) de commande, les, ou au moins deux, des doigts étant munis à leur extrémité libre d'une saillie radiale externe constitutive de l'ergot (22) de verrouillage du manchon (20) au 30 palier (21).