FR2600019A1

FR2600019A1 - Transmission pour tracteur

Info

Publication number: FR2600019A1
Application number: FR8704406A
Authority: FR
Inventors: Yasuyuki Horii; Takashi Yoshii
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1987-12-18
Also published as: FR2600019B1; US4794807A; DE3710560C2; DE3710560A1; CA1271343A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TRANSMISSIONS DES TRACTEURS. ELLE SE RAPPORTE A UNE TRANSMISSION DANS LAQUELLE L'ENERGIE D'UN MOTEUR 3 EST TRANSMISE A UN CONVERTISSEUR DE COUPLE 9 ET, DIRECTEMENT, A UN CIRCUIT DE PROPULSION 18A, 18B. L'ENERGIE DU MOTEUR EST TRANSMISE INDIRECTEMENT PAR LE CONVERTISSEUR DE COUPLE 9, A L'ARBRE D'ENTREE 15 D'UNE TRANSMISSION DE PRISE DE FORCE. DE CETTE MANIERE, L'APPLICATION D'UNE FORCE TRES IMPORTANTE A L'ACCESSOIRE DU TRACTEUR NE PROVOQUE PAS UNE DEFAILLANCE DU MOTEUR. APPLICATION AUX TRACTEURS AGRICOLES.

Description

La présente invention concerne une transmission pour tracteur et en

particulier un circuit de prise de force de la transmission, ce circuit étant destiné à transmettre l'énergie du moteur à un accessoire de travail fixé au tracteur. La transmission d'énergie à un accessoire de travail, notamment une charrue rotative fixée au tracteur, est par exemple décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 565 102. Selon ce document, 10 l'énergie du moteur est transmise de façon générale à l'accessoire de travail par l'intermédiaire d'un embrayage principal et d'un embrayage de prise de force. Cependant, lorsque le tracteur assure une opération de labourage par exemple, le circuit de prise de force ayant la construc15 tion précédente permet l'application brutale au moteur d'une surcharge lorsque l'accessoire de travail rencontre un sol très dur ou lorsque sa profondeur de labourage augmente brutalement, pour une raison quelconque. Dans le cas le plus défavorable, cette surcharge peut provoquer 20 une défaillance du moteur. On a déjà proposé de remédier à cet inconvénient, comme décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais mise à l'inspection publique sous le n 55-41695, selon laquelle le circuit de prise de force comporte un embrayage de sécurité destiné à 25 interrompre automatiquement la transmission d'énergie

lorsque le couple dépasse une valeur prédéterminée. Cependant, bien que la construction proposée évite la défaillance du moteur malgré le couple excessif, la charrue rotative cesse temporairement de fonctionner et laisse 30 un emplacement non labouré dans le champ.

La présente invention concerne une transmission destinée à un tracteur et comprenant un circuit de prise de force qui permet à la fois au moteur et à l'accessoire de travail fixé au tracteur de continuer à 35 fonctionner même lorsqu'une force importante est appliquée

à l'accessoire de travail.

A cet effet, une transmission de tracteur selon l'invention comporte un circuit de propulsion destiné à transmettre l'énergie du moteur aux roues motrices et un circuit de prise de force destiné à transmettre l'énergie du moteur, par l'intermédiaire d'un convertis5 seur de couple, à un accessoire de travail fixé au tracteur. Le convertisseur de couple transmet l'énergie motrice par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique sous pression. En conséquence, même lorsqu'une surcharge 10 est appliquée à l'accessoire de travail fixé au tracteur et lorsque sa vitesse de rotation tombe brutalement, l'effet de glissement dû au fluide hydraulique sous pression du convertisseur de couple empêche une action directe sur le moteur de la réduction brutale de vitesse de 15 rotation. Ainsi, les risques de défaillance du moteur dus à la charge appliquée à l'accessoire de travail sont pratiquement supprimés. En outre, le convertisseur de couple a une caractéristique telle que la transmission du couple augmente lorsque la vitesse de rotation du circuit de transmission diminue, vers l'aval ou d'un côté de sortie, c'est-à-dire dans le circuit de transmission placé entre le convertisseur de couple et l'accessoire de travail. En conséquence, même lorsque la force appliquée à l'accessoire de travail varie- beaucoup, un 25 fonctionnement convenable, permettant ces variations, peut être poursuivi sans défaillance du moteur. Le tracteur a alors un meilleur rendement de travail, et il peut fonctionner régulièrement et de façon continue sans que le moteur cesse de fonctionner, malgré les 30 variations de la charge appliquée à l'accessoire de travail. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le convertisseur de couple est raccordé à un arbre d'entrée du circuit de prise de force et ce circuit 35 comporte un pignon de prise de force placé entre le convertisseur de couple et un embrayage hydraulique de prise- de force afin qu'il permette l'entrainement de pompes hydrauliques. En pratique, habituellement, les pompes hydrauliques sont souvent entraînées par l'arbre à came du moteur. Comme l'invention met en oeuvre le convertisseur de couple pour la commande du circuit 5 de prise de force, les risques d'interruption dans la partie du circuit -de prise de force qui se trouve en amont de l'embrayage hydraulique de prise de force sont faibles. Ainsi, le pignon de prise de force est disposé dans cette région si bien que les pompes hydrauliques 10 sont fixées à un carter de transmission. Dans cette

construction, les pompes hydrauliques utilisent le fluide hydraulique se trouvant dans le carter de transmission comme fluide hydraulique sous pression. En conséquence, les pompes ont un court passage d'admission 15 qui ne présente qu'une faible résistance à l'aspiration.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale d'un tracteur ayant une transmission selon l'invention; la figure 2 est un schéma représentant un exemple de transmission; la figure 3A est une élévation latérale de 25 la transmission de la figure 2 et en particulier d'une partie de la transmission comprenant un convertisseur de couple et des éléments adjacents; la figure 3B est une élévation latérale d'une partie de la transmission qui prolonge la partie repré30 sentée sur la figure 3A; la figure 4 est une vue en plan en coupe partielle d'une partie des pompes hydrauliques placées près de la transmission; la figure 5 est une coupe en élévation latérale 35 des passages d'admission -des pompes hydrauliques; la figure 6 est une coupe des passages d'admission; la figure 7 est une élévation latérale d'une variante des passages d'admission; la figure 8 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 7; et la figure 9 est une coupe suivant la ligne BB

de la figure 7.

Comme représenté sur la figure 1, un tracteur agricole selon l'invention, décrit dans la suite du présent mémoire, comporte un châssis porté par des 10 roues avant 1 et des roues arrière 2. Le châssis porte un moteur 3 et un carter 4 de transmission qui sont directement raccordés l'un à l'autre. Le tracteur comporte en outre un poste 5 destiné au conducteur, un bras 6 de levage destiné à être raccordé à un accessoire de travail 15 (non représenté) afin que celui-ci soit soulevé et abaissé, et un arbre 7 de prise de force qui dépasse à l'extrémité arrière du carter 4 de transmission et

qui est destiné à entraîner l'accessoire de travail.

Comme l'indique la figure 2, le carter 4 dû 20 transmission comporte un carter avant 4a, un carter in-r

termédiaire 4b et un carter arrière 4c, fixés les uns aux autres par des boulons et pouvant être séparés les uns des autres. Un volant 8 est monté dans un boîtier 8a de volant placé entre le moteur 3 et le carter avant 25 4a et boulonné sur ceux-ci.

Le carter 4 de transmission loge un circuit de propulsion et un circuit 60 de prise de force. Le circuit 50 de propulsion transmet l'énergie du moteur 3 aux roues arrière 2 par l'intermédiaire d'un mécanisme 30 22 à embrayage, d'un mécanisme principal 51 de changement de vitesse, d'un mécanisme auxiliaire 52 de changement de vitesse, un arbre 53 d'entrainement de différentiel et un différentiel arrière 54, et aux roues avant 1 par l'intermédiaire d'un arbre 53 d'entraînement d'un diffé35 rentiel, d'un arbre 55 de transmission et d'un arbre 56 d'entraînement des roues avant. Le circuit de prise de force transmet l'énergie du moteur 3 à l'arbre 7 de prise de force par l'intermédiaire d'un premier arbre 15 de transmission de prise de force, d'un embrayage hydraulique 5 de prise de force, d'un second arbre 26 de transmission -de prise de. force et d'un mécanisme 61 de changement de vitesse de prise de force. Des détails d'une région placée entre le volant 8 et l'embrayage hydraulique 25 de prise de force sont représentés séparément sur les figures 3A et 3B. Comme l'indique la figure 3A, un convertisseur 9 de couple a 10 un carter 10 fixé au volant 8 qui est directement raccordé à un arbre 24 de sortie du moteur 3. Ce convertisseur de couple 9 comporte, en plus du carter 10, une roue 11 de pompage, un stator 12, une coquille 13 formant

turbine et un embrayage 14 de verrouillage.

Le premier arbre 15 de transmission de prise de force, qui est raccordé au second arbre 26 de transmission de prise de force par l'intermédiaire de l'embrayage 25, a une extrémité avant qui dépasse dans une partie principale du convertisseur de couple 9. La coquille 13 20 formant turbine et l'embrayage de verrouillage sont fixés à l'extrémité avant du premier arbre 15 de transmission de prise de force. Ce premier arbre 15 est entouré par un organe tubulaire 16 de support fixé au carter avant 4a et supportant le stator 12 par l'intermédiaire 25 d'un embrayage à roue libre (non représenté). En outre,

un premier arbre 17 de sortie en forme de manchon, appartenant au circuit de propulsion, est monté afin qu'il puisse tourner sur l'organe tubulaire 16 de support.

Ce premier arbre 17 est fixé au- carter 10 du convertis30 seur 9 de couple afin qu'il tourne avec lui. Ainsi, la force motrice de l'arbre 24 de sortie du moteur est directement transmise au premier arbre 17 alors que la force motrice de l'arbre 24 de sortie du moteur est transmise, par l'intermédiaire du convertisseur 9 35 de couple, au premier arbre 15 de transmission de prise

de force.

La transmission de l'énergie par le circuit de propulsion est maintenant décrite plus en détail. Un premier arbre 18a de transmission d'énergie de propulsion est placé parallèlement au premier arbre 15 de transmission de prise de force afin q'il transmette l'énergie 5 motrice au mécanisme principal 51 de changement de vitesse placé en aval. Un second arbre 19 en forme de manchon de sortie est monté sur le premier arbre 18a de transmission du circuit de propulsion afin qu'il puisse tourner par rapport à lui. Le second arbre 19 porte 10 un premier pignon 19a qui est en prise avec le pignon 17a placé sur le premier arbre 17 en forme de manchon de sortie. En outre, un troisième arbre de sortie 20 lui aussi sous forme d'un manchon est monté sur le premier arbre 15 afin qu'il puisse tourner par rapport à lui. Le 15 troisième arbre 20 porte un premier pignon 20a, à une

extrémité avant, et un second pignon 20b, à une extrémité arrière. Le premier pignon 20a est en prise, par l'intermédiaire d'un pignon 27 de marche arrière, avec un second pignon 19b monté sur le second arbre 19, et le second 20 pignon 20b est en prise avec un pignon 21 de transmission monté sur le premier arbre 18a de transmission de circuit de propulsion par rapport auquel il peut tourner.

Un premier embrayage hydraulique 22a est placé entre le second pignon 19b monté sur le second arbre 19 et le 25 premier arbre 18a de transmission d'énergie de propulsion, et un second embrayage hydraulique 22b est monté entre le pignon 21 de transmission et le premier arbre 18a de transmission d'énergie de propulsion. Le premier et le second embrayage hydraulique 22a et 22b sont solidaires 30 l'un de l'autre car ils ont, entre eux, un disque commun

23, et ils sont appelés en commun dans la suite "mécanismes d'embrayage 22".

Lorsque le premier embrayage hydraulique 22a est embrayé, l'énergie du moteur 3 est transmise avec rotation 35 en marche avant au premier arbre 18a de transmission d'énergie de propulsion par l'intermédiaire du carter 10 du convertisseur 9 de couple, du premier arbre 17 en forme de manchon, du second arbre 19 en forme de manchon et du premier embrayage hydraulique 22a, si bien que le tracteur progresse en marche avant. Inversement, lorsque le second embrayage hydraulique 22b est embrayé, 5 l'énergie motrice est transmise sous forme d'une rotation vers l'arrière au premier arbre 18a de la transmission d'énergie de propulsion par l'intermédiaire du carter 10 du convertiseur 9 de couple, du premier arbre 17 et du second arbre 19 en forme de manchon, du pignon 2710 de marche arrière, du troisième arbre 20 en forme de manchon, du pignon 21 de transmission et du second embrayage hydraulique 22b si bien que le tracteur est entraîné en marche arrière. Lorsque le premier et le second embrayage hydraulique 22a et 22b sont tous deux 15 débrayés, l'énergie motrice n'est pas transmise au

circuit de propulsion, vers l'aval. En d'autres termes, le mécanisme 22 d'embrayage joue le r6le d'un embrayage principal dans le circuit de propulsion, et en outre il a une fonction de commutation de transmission d'énergie 20 en marche avant ou en marche arrière.

Le second arbre 26 de transmission de prise de force est placé en arrière du premier arbre 15 de transmission de prise de force et est coaxial à celui-ci, tout en étant entouré par un troisième arbre tubulaire 25 28 de transmission d'énergie de propulsion. Comme représenté sur la figure 3B, l'embrayage hydraulique 25 de prise de force a une saillie 29 d'entraînement qui coopère par des cannelures avec une extrémité arrière du premier arbre 15 de transmission de prise de force, 30 un carter mené 30 d'embrayage coopérant par des cannelures avec une extrémité avant du second arbre 26 de transmission de prise de force, des disques 31 montés entre la saillie 29 d'entraînement et le carter 30 d'embrayage, et une plaque 32 de support et un piston 33 fixés au 35 carter 30 d'embrayage ou montés dans celui-ci afin

qu'ils appliquent une force axiale sur les disques 31.

Le carter 30 d'embrayage a une partie 34 formant une

saillie qui délimite un passage 35 de circulation d'un fluide hydraulique de commande du piston 33 et un passage 36 de circulation de fluide hydraulique destiné à transmettre un fluide de refroidissement aux disques 31.

La référence 37 désigne un frein de l'embrayage hydraulique 25. Le frein 37 comporte un carter 38 de frein et un piston 39 monté dans le carter 38 afin qu'il exerce une force légère sur le carter 30 d'embrayage. Le carter 38 du frein est boulonné sur une 10 paroi formant une cloison du carter 4 de transmission si bien qu'il maintient en position un palier 40 de support du troisième arbre 28 de transmission d'énergie

de propulsion.

Comme l'indique la figure 4, le carter intermé15 diaire 4b du carter 4 de transmission a une paroi latérale 41 ayant une première pompe hytdraulique 103 et une seconde pompe hydraulique 104 fixées en série sur une face externe, les pompes hydrauliques 103 et 104 contenant des pompes 101 et 102 à engrenages. Les pompes hydrau20 liques 103 et 104 ont un arbre 105 d'entraînement coopérant par des cannelures avec un pignon 107 monté dans un carter 106. Ce pignon 107 est en prise avec un pignon intermédiaire 108 lui-même en prise avec un pignon 42 de prise de force monté sur le premier arbre 15 25 de transmission de prise de force. Ce pignon 42 est placé sur le premier arbre 15 de transmission de prise de force, entre le convertisseur 9 de couple et l'embrayage hydraulique 25 de prise de force. Le carter 106 de pignon est fixé à une paroi latérale 43 du carter 30 avant 4a, et le pignon intermédiaire 108 est monté sur un arbre 109 de support fixé à la paroi latérale 43

du carter avant 4a, afin qu'il puisse tourner.

Comme l'indiquent les figures 5 et 6, les pompes hydrauliques 103 et 104 aspirent du fluide hydrau35 lique 112 dans le carter 4 de transmission par l'intermédiaire des passages 110 et 111 d'admission. La première pompe hydraulique 103 transmet du fluide hydraulique à un dispositif hydraulique placé à l'extrémité arrière du tracteur afin qu'il soulève et abaisse l'accessoire de travail, alors que la seconde pompe hydraulique 104 transmet le fluide hydraulique aux premier et second 5 embrayages hydrauliques 103 et 104 et à l'embrayage hydraulique 25 de prise de force. Le passage 111 d'admission est délimité dans la paroi latérale 41 du carter intermédiaire 4b afin qu'il soit disposé longitudinalement par rapport au tracteur et pratiquement au niveau des 10 pompes hydrauliques 103 et 104. Le passage 111 d'admission communique avec des lumières d'admission des pompes hydrauliques 103 et 104, par l'intermédiaire d'ouvertures 113 et 114. Le passage 110 d'admission est délimité dans la paroi latérale 41 afin qu'il descende depuis l'extré15 mité arrière du passage 111 d'admission, avec une ouverture 115 à l'extrémité inférieure qui est immergée dans le fluide hydraulique 112. Un filtre 116 à huile est fixé à la face externe de la paroi latérale 41, au raccord des passages d'admission 110 et 111. Le passage 20 110 d'admission communique avec une entrée du filtre à huile 116, et le passage d'admission 111 communique avec

la sortie du filtre à huile 116.

Dans la construction indiquée, lorsque le moteur 3 fonctionne, l'énergie motrice est transmise par 25 l'arbre 24 de sortie du moteur au premier arbre 15 de transmission de prise de force si bien que celui-ci tourne à une vitesse régulière étant donné la présence du volant 8. En conséquence, les pompes hydrauliques 103 et 104 sont entraînées régulièrement par l'intermédiaire 30 du pignon 42 monté sur le premier arbre 15, du pignon

intermédiaire 108 et du pignon 107.

Les pompes hydrauliques 103 et 104 aspirent alors le fluide hydraulique 112 dans le carter 4 de transmission par l'intermédiaire des passages 110 et 111, 35 et transmettent le fluide hydraulique aux éléments respectifs, comme décrit précédemment. De la poudre de fer ou autre, présente dans le fluide hydraulique 112, est retirée par le filtre à huile 116. Comme les pompes hydrauliques 103 et 104 sont fixées à la paroi latérale 41 du carter 4 de transmission et aspirent le fluide hydraulique 112 à l'intérieur, les passages 110 et 111 peuvent avoir une faible longueur qui réduit beaucoup 5 la résistance à l'aspiration des pompes hydrauliques 103 et 104. En outre, comme les passages 110 et 111 d'admission sont délimités dans la paroi latérale 41, cette construction ne nécessite pas de tuyauteries pour l'admission du fluide hydraulique. Lorsqu'une inspection interne 10 est réalisée par séparation du carter 4 de transmission et du moteur 3 et du volant 8a, le démontage est réalisé facilement puisque les pompes hydrauliques 103 et 104 sont fixées au carter intermédiaire 4b du carter 4 de transmission. Lorsque le carter intermédiaire 4b est 15 séparé du carter avant 4a, l'arbre moteur 105 des pompes

hydrauliques 103 et 104 peut être juste retiré du pignon 107 placé dans le carter 106 de pignon. En conséquence, dans tous les cas, il n'est pas nécessaire que les pompes hydrauliques 103 et 104 soient retirées du carter 20 intermédiaire 4b.

Le filtre à huile peut être raccordé aux passages d'admission 110 et 111 comme représenté sur les figures 7 à 9. Dans cette variante, le passage 111 d'admission a une ouverture 111a placée au centre du raccord, entourée 25 par un passage annulaire 117 par lequel le passage

et le filtre 116 communiquent l'un avec l'autre.

En outre, les pompes hydrauliques 103 et 104

peuvent être montées à l'intérieur du carter 4 de transmission.

Comme noté précédemment, la présente invention, selon laquelle les pompes hydrauliques sont fixées à la paroi latérale du carter de transmission et les passages d'admission sont délimités dans la paroi latérale, permet la suppression des tuyauteries d'admission et 35 simplifie ainsi la construction. Comme les pompes hydrauliques sont fixées au carter de transmission, les passages d'admission peuvent avoir une faible longueur si bien que 1 1

la résistance à l'aspiration des pompes hydrauliques est réduite, et l'opération d'aspiration peut être efficace.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux transmissions qui 5 viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples

non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Transmission pour tracteur, caracterisée en ce qu'elle comporte un circuit de propulsion (50) destiné à transmettre l'énergie du moteur aux roues motrices, 5 et un circuit (60) de prise de force destiné à transmettre l'énergie du moteur par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple;(9) à un accessoire de travail fixé au tracteur.

2. Transmission selon la revendication 1, 10 caractérisée en ce que le convertisseur de couple (9) a une partie d'entrée raccordée à un arbre (24) de sortie du moteur et à un arbre (16) d'entrée du circuit de propulsion, et une partie de sortie raccordée àA un

arbre (15) d'entrée du circuit de prise de force.

3. Transmission selon la revendication 2,

caractérisée en ce que l'arbre d'entrée du circuit de propulsion comporte un arbre (16) en forme de manchon monté sur l'arbre d'entrée du circuit de prise de force.

4. Transmission selon la revendication 1, carac20 térisée en ce que le circuit de propulsion (50) comporte un dispositif à embrayage (25) qui comprend un premier embrayage hydraulique destiné à transmettre l'énergie du moteur en marche avant et un second embrayage hydraulique destiné à transmettre l'énergie du moteur en marche 25 arrière, la transmission d'énergie du moteur par l'intermédiaire du circuit de propulsion étant interrompue lorsque le premier et le second embrayage hydraulique

sont débrayés.

5. Transmission selon la revendication 1, carac30 térisée en ce que le circu-t de prise de force comporte

un embrayage hydraulique (2:- de prise de force.

6. Transmission selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un dispositif de pompage hydraulique (103, 104) fixé à un carter de trans35 mission, le circuit (60) de prise de force comprenant un pignon (42) de prise de force placé entre le convertisseur de couple et l'embrayage hydraulique de prise de force et destiné à entraîner le dispositif de pompage hydraulique.