Dispositif de transmission
La présente invention concerne un dispositif de transmission entre un arbre primaire moteur et un arbre de sortie d'entraînement de roues de machines autotractées telles que des tondeuses à gazon.Transmission device
The present invention relates to a transmission device between a primary drive shaft and a drive output shaft of wheels of self-propelled machines such as lawn mowers.
La transmission d'un mouvement de rotation à l'arbre de sortie d'entraînement des roues d'une machine auto-tractée peut s'effectuer de manière multiple. Cependant, des dispositifs tels que ceux décrits dans le brevet FR-A-8.902.938 sont particulièrement intéressants en raison de leur fiabilité et de leur compacité. Ces dispositifs de transmission sont constitués d'un réducteur du type vis sans fin en prise avec une roue dentée tangentielle présentant un alésage axial traversé par l'arbre de sortie, ledit alésage comportant des portées coniques susceptibles de venir en prise avec les cônes d'embrayage d'un dispositif d'embrayage à cônes. Dans ce cas, les cônes, libres axialement, mais cinématiquement solidaires en rotation dudit arbre de sortie, peuvent être rapprochés au moyen d'un organe d'actionnement, tel qu'une fourchette, qui coopère avec un palier de support de l'arbre à l'intérieur du carter pour enserrer les cônes. Lors du rapprochement desdits cônes, correspondant à la position embrayée, les cônes viennent en prise avec la roue dentée et entraînent en rotation l'arbre de sortie maintenu centré au moyen de paliers à l'intérieur d'un carter. Dans un tel dispositif, il est nécessaire d'intercaler entre les paliers et les cônes, des rondelles pour éviter, lors du rapprochement des cônes commandé par la fourchette déplacée sous l'action d'un arbre à cames, un contact direct des cônes tournants sur les paliers fixes. Or, on constate que ces rondelles entraînent une usure prématurée de l'arbre de sortie jusqu'à sa rupture.The transmission of a rotational movement to the drive output shaft of the wheels of a self-propelled machine can take place in a multiple manner. However, devices such as those described in patent FR-A-8,902,938 are particularly interesting because of their reliability and their compactness. These transmission devices consist of a reduction gear of the worm screw type engaged with a tangential toothed wheel having an axial bore traversed by the output shaft, said bore comprising conical bearings capable of engaging with the cones of clutch of a cone clutch device. In this case, the cones, axially free, but kinematically integral in rotation with said output shaft, can be brought together by means of an actuating member, such as a fork, which cooperates with a support bearing for the shaft. inside the housing to enclose the cones. During the approach of said cones, corresponding to the engaged position, the cones come into engagement with the toothed wheel and rotate the output shaft kept centered by means of bearings inside a housing. In such a device, it is necessary to insert washers between the bearings and the cones to avoid, during the approximation of the cones controlled by the fork moved under the action of a camshaft, direct contact of the rotating cones on fixed bearings. However, it can be seen that these washers cause premature wear of the output shaft until it breaks.
Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de transmission entre l'arbre primaire moteur et l'arbre de sortie, compact, susceptible d'annuler l'effet d'un moment fléchissant sur ledit arbre et d'assurer une fiabilité du mécanisme dans le temps.The object of the present invention is therefore to propose a transmission device between the primary motor shaft and the output shaft, compact, capable of canceling the effect of a bending moment on said shaft and ensuring reliability of the mechanism over time.
L'invention concerne à cet effet un dispositif de transmission entre un arbre primaire moteur et un arbre de sortie, tel qu'un arbre d'entraînement de roues, de machines autotractées, telles que des tondeuses à gazon, du type comprenant un carter à l'intérieur duquel sont disposés un mécanisme réducteur constitué d'un organe menant moteur, tel qu'une vis sans fin, en prise avec un organe mené, tel qu'une roue dentée, l'organe mené étant susceptible d'être accouplé ou désaccouplé dudit arbre de sortie au moyen d'un mécanisme d'embrayage tel qu'un embrayage à cônes dont les cônes d'embrayage montés libres à coulissement et cinématiquement solidaires en rotation de l'arbre de sortie sont disposés coaxiaux à l'intérieur d'un alésage axial de ladite roue dentée et sont susceptibles d'être rapprochés pour venir en prise avec des portées coniques de ladite roue au moyen d'un organe d'actionnement approprié, tel qu'une fourchette, qui coopère avec un palier de support de l'arbre dans le carter pour enserrer lesdits cônes, caractérisé en ce qu'on intercale successivement sur ledit arbre entre les cônes et le palier, respectivement la fourchette, pour annuler l'effet d'un moment fléchissant sur l'arbre, un organe d'absorption de mouvement immobilisé radialement sur ledit arbre maintenu libre en rotation au moyen d'une entretoise déplaçable axialement et autocentrée et/ou maintenue centrée par rapport audit arbre.To this end, the invention relates to a transmission device between a primary drive shaft and an output shaft, such as a wheel drive shaft, of self-propelled machines, such as lawn mowers, of the type comprising a gearbox. inside which are arranged a reduction mechanism consisting of a driving driving member, such as an endless screw, engaged with a driven member, such as a toothed wheel, the driven member being capable of being coupled or uncoupled from said output shaft by means of a clutch mechanism such as a cone clutch whose clutch cones mounted to slide freely and kinematically rotatably integral with the output shaft are arranged coaxial inside 'an axial bore of said toothed wheel and are capable of being brought closer to engage with conical bearings of said wheel by means of an appropriate actuating member, such as a fork, which cooperates with a bearing d e support of the shaft in the casing to enclose said cones, characterized in that successively interposed on said shaft between the cones and the bearing, respectively the fork, to cancel the effect of a bending moment on the shaft , a movement absorbing member immobilized radially on said shaft kept free in rotation by means of a spacer movable axially and self-centered and / or kept centered with respect to said shaft.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'organe d'absorption de mouvement est centré radialement d'une part, par contact ajusté libre avec l'arbre de sortie, d'autre part, par emboîtement ajusté dans la face frontale correspondante de l'entretoise. Grâce à cette disposition, le montage des composants sur l'arbre se fait par simple empilement sans nécessiter de moyens de centrage additionnels tels que paliers ou autres.According to a preferred embodiment of the invention, the movement absorption member is centered radially on the one hand, by free adjusted contact with the output shaft, on the other hand, by adjusted fitting in the front face corresponding to the spacer. Thanks to this arrangement, the components are mounted on the shaft by simple stacking without the need for additional centering means such as bearings or the like.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit et des dessins joints dans lesquels
la figure 1 représente une vue en plan du dispositif
dans un carter, et
la figure 2 représente une vue en perspective d'un
demi-carter et détaché de celui-ci un palier.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description and the accompanying drawings in which
Figure 1 shows a plan view of the device
in a housing, and
Figure 2 shows a perspective view of a
half casing and detached therefrom a bearing.
Conformément aux figures 1 et 2, le dispositif de transmission, objet de l'invention, comprend un carter 1 à l'intérieur duquel sont enfermés un mécanisme d'embrayage et un mécanisme réducteur qui sont susceptibles d'entraîner à rotation l'arbre de sortie 4 traversant le carter l.L'arbre de sortie 4 est centré à l'intérieur du carter 1 grâce à des logements hémicirculaires 3 représentés à la figure 2 qui sont destinés à recevoir des paliers 3 de support de l'arbre 4. Ces paliers 3 sont constitués par des pièces cylindriques, généralement en matériaux composites, présentant un alésage axial traversant pour leur montage sur l'arbre de sortie. Cet arbre de sortie 4 entraîne directement ou indirectement des roues, en particulier, les roues de machines auto-tractées telles que des tondeuses à gazon. Le mécanisme réducteur partiellement représenté comporte une vis sans fin 7 entraînée en rotation par des moyens appropriés tels qu'une courroie. In accordance with FIGS. 1 and 2, the transmission device, object of the invention, comprises a casing 1 inside of which are locked a clutch mechanism and a reduction mechanism which are capable of causing the shaft to rotate. outlet 4 passing through the casing 1. The outlet shaft 4 is centered inside the casing 1 by virtue of semicircular housings 3 shown in FIG. 2 which are intended to receive bearings 3 for supporting the shaft 4. These bearings 3 are constituted by cylindrical parts, generally made of composite materials, having an axial through bore for their mounting on the output shaft. This output shaft 4 drives the wheels directly or indirectly, in particular the wheels of self-propelled machines such as lawn mowers. The partially shown reduction mechanism comprises an endless screw 7 driven in rotation by suitable means such as a belt.
Cette vis sans fin qui constitue l'élément menant du mécanisme réducteur est associée à une roue dentée 8 qui comporte un alésage axial de manière à être montée à coulissement sur l'arbre de sortie 4. Cette roue dentée 8 est disposée tangentiellement à la vis sans fin et constitue l'élément mené du mécanisme réducteur. Bien évidemment tout autre mécanisme réducteur connu peut être utilisé. Au mécanisme réducteur est associé un mécanisme d'embrayage à cônes. Les cônes d'embrayages 10 sont constitués de pièces coniques comportant un alésage axial permettant leur introduction sur l'arbre de sortie 4. Ces cônes librement déplaçables axialement sur ledit arbre 4 sont montés cinématiquement solidaires à rotation sur ce dernier au moyen d'une pièce 12 telle qu'une clavette qui vient se loger dans un évidemment 11 affectant la forme d'encoches ménagées à la périphérie de l'alésage axial traversant dudit cône. Ces cônes 10 sont disposés coaxiaux par rapport à la roue dentée 8 et sont orientés en direction du plan médian radial de la roue 8. Les faces de friction coniques de révolution desdits cônes viennent en prise avec des surfaces de révolution coniques 9 de la roue dentée 8 ménagées dans l'alésage axial de ladite roue 8 en position embrayée de manière à transmettre le mouvement continu rotatif de la roue dentée 8 à l'arbre de sortie 4. Le passage de la position embrayée à la position débrayée qui se traduit par un écartement des cônes est commandé au moyen d'un organe d'actionnement approprié tel qu'une fourchette 16 commandée en déplacement par un arbre à cames 15 entraîné en rotation autour d'un axe 14. Lors de son déplacement axial suivant l'axe longitudinal de l'arbre de sortie 4, la fourchette 16 coopérant avec un des paliers 3 de support de l'arbre 4 dans son boîtier 1, entraîne le rapprochement des cônes en les enserrant entre sa face d'attaque et une face d'appui du palier 3. Pour éviter toute usure et permettre une transmission idéale des mouvements sans patinage, on interpose entre la face d'appui des cônes 10 et le palier 3 ou la fourchette 16,un certain nombre d'éléments. Comme le montre la figure 1, entre la fourchette 16 et l'un des cônes 10, on interpose un organe d'absorption de mouvement et une entretoise 17b. Cette entretoise 17b comporte dans l'exemple représenté un logement annulaire ménagé sur chacune de ses faces d'application axiale. Le premier logement annulaire de l'entretoise situé côté fourchette 16 est destiné à recevoir une rondelle 20 qui permet une répartition de l'effort axial de la fourchette 16 lors de l'actionnement de l'embrayage de manière à supprimer une usure trop rapide de l'entretoise.This worm which constitutes the driving element of the reduction mechanism is associated with a toothed wheel 8 which has an axial bore so as to be mounted to slide on the output shaft 4. This toothed wheel 8 is disposed tangentially to the screw endless and constitutes the driven element of the reduction mechanism. Obviously any other known reducing mechanism can be used. The reduction mechanism is associated with a cone clutch mechanism. The clutch cones 10 consist of conical parts having an axial bore allowing their introduction onto the output shaft 4. These cones freely movable axially on said shaft 4 are kinematically rotatably mounted on the latter by means of a part 12 such as a key which is housed in a recess 11 affecting the form of notches formed at the periphery of the axial bore passing through said cone. These cones 10 are arranged coaxial with respect to the toothed wheel 8 and are oriented in the direction of the radial median plane of the wheel 8. The conical friction friction faces of said cones engage with conical surfaces of revolution 9 of the toothed wheel 8 formed in the axial bore of said wheel 8 in the engaged position so as to transmit the continuous rotary movement of the toothed wheel 8 to the output shaft 4. The transition from the engaged position to the disengaged position which results in a spacing of the cones is controlled by means of an appropriate actuating member such as a fork 16 controlled in movement by a camshaft 15 driven in rotation about an axis 14. During its axial displacement along the longitudinal axis of the output shaft 4, the fork 16 cooperating with one of the bearings 3 for supporting the shaft 4 in its housing 1, brings the cones closer together by enclosing them between its leading face and a bearing face of the bearing 3. To avoid any wear and allow an ideal transmission of the movements without slippage, a number of elements are interposed between the bearing face of the cones 10 and the bearing 3 or the fork 16 . As shown in Figure 1, between the fork 16 and one of the cones 10, there is interposed a movement absorbing member and a spacer 17b. This spacer 17b comprises in the example shown an annular housing formed on each of its axial application faces. The first annular housing of the spacer located on the fork side 16 is intended to receive a washer 20 which allows a distribution of the axial force of the fork 16 during actuation of the clutch so as to eliminate too rapid wear of the spacer.
Cette rondelle d'appui 20 est généralement en métal. L'autre logement annulaire de cette entretoise 17b permet la réception et l'immobilisation radiale d'une rondelle de frottement 19 qui constitue l'un des éléments de l'organe d'absorption de mouvement. Cette rondelle de frottement 19 est, en position embrayée, appliquée axialement contre un organe de roulement 13, tel qu'une butée à aiguilles à roulement frontal, et sert de piste de roulement audit organe. La combinaison de ces deux pièces assure en position embrayée une liaison très sûre entre l'élément fixe constitué par la fourchette 16 et l'élément rotatif constitué par le cône d'embrayage 10. Pour parfaire cette liaison, il est possible de rajouter entre la face d'appui du cône 10 et l'organe de roulement 13 une rondelle de frottement supplémentaire 18 qui supprime une usure trop rapide de la face d'appui du cône 10. Ainsi, dans ce cas, l'organe d'absorption de mouvement est constitué par l'assemblage de deux rondelles 18 et 19 disposées de part et d'autre d'un organe de roulement 13, la rondelle 19 côté fourchette 16 étant immobilisée radialement par l'entretoise 17b. En variante, il est également possible de prévoir par ce meme logement annulaire de l'entretoise 17b, l'immobilisation radiale de l'organe de roulement 13. Bien évidemment, ces moyens d'immobilisation radiaux constitués dans les exemples représentés par des logements annulaires ménagés dans l'entretoise peuvent être remplacés par tout autre moyen approprié. A titre d'exemple, il est possible de prévoir sur les faces en regard de l'entretoise et de la rondelle de frottement 19 des organes mâles et femelles complémentaires type plots/évidements. De la même manière, le palier 3 disposé de l'autre côté de l'assemblage de cônes est séparé de la face d'appui du cône d'embrayage 10 par une entretoise 17 a et un organe d'absorption de mouvement 19, 13 18 similaire à celui décrit ci-dessus y compris dans ses variantes. Seule l'entretoise 17a diffère. En effet cette entretoise ne comporte pas deux logements annulaires mais un seul. Par contre, sur sa face arrière opposée à celle en regard de la face d'appui du cône 10, il est appliquée une plaque de métal 5 dite plaque de réaction. Cette plaque de réaction 5 insérée entre le palier 3 et l'entretoise 17a est destiné à minimiser la déformation de la paroi frontale du carter 1. Cette plaque de réaction 5 était déjà connue dans les mécanismes antérieurs. On notera également que dans le cas où les entretoises 17a et 17b ne sont pas autocentrées sur l'arbre de sortie 4, il est possible de les maintenir centrée sur l'arbre 4 par l'intermédiaire d'un organe de maintien approprié solidaire d'au moins l'une des parois du carter 1. Il est à noter que ces entretoises sont généralement en matériau composite. This support washer 20 is generally made of metal. The other annular housing of this spacer 17b allows the reception and the radial immobilization of a friction washer 19 which constitutes one of the elements of the movement absorption member. This friction washer 19 is, in the engaged position, applied axially against a rolling member 13, such as a needle bearing bearing with front bearing, and serves as a rolling track for said member. The combination of these two parts ensures in the engaged position a very secure connection between the fixed element constituted by the fork 16 and the rotary element constituted by the clutch cone 10. To perfect this connection, it is possible to add between the bearing face of the cone 10 and the rolling member 13 an additional friction washer 18 which eliminates too rapid wear of the bearing face of the cone 10. Thus, in this case, the movement absorption member consists of the assembly of two washers 18 and 19 arranged on either side of a rolling member 13, the washer 19 on the fork side 16 being immobilized radially by the spacer 17b. As a variant, it is also possible to provide, by this same annular housing of the spacer 17b, the radial immobilization of the rolling member 13. Obviously, these radial immobilization means constituted in the examples represented by annular housings provided in the spacer may be replaced by any other suitable means. By way of example, it is possible to provide on the facing faces of the spacer and of the friction washer 19 of the complementary male and female members of the stud / recess type. Similarly, the bearing 3 disposed on the other side of the cone assembly is separated from the bearing face of the clutch cone 10 by a spacer 17 a and a movement absorbing member 19, 13 18 similar to that described above including in its variants. Only the spacer 17a differs. Indeed this spacer does not have two annular housings but only one. By cons, on its rear face opposite to that opposite the bearing face of the cone 10, there is applied a metal plate 5 called reaction plate. This reaction plate 5 inserted between the bearing 3 and the spacer 17a is intended to minimize the deformation of the front wall of the casing 1. This reaction plate 5 was already known in the prior mechanisms. It will also be noted that in the case where the spacers 17a and 17b are not self-centered on the output shaft 4, it is possible to keep them centered on the shaft 4 by means of an appropriate holding member integral with 'at least one of the walls of the housing 1. It should be noted that these spacers are generally made of composite material.