Brevet FR2534442A1 — publié le 19840420

L'invention est relative à une tondeuse à gazon automotrice. Elle trouvera son application dans le domaine des tondeuses à gazon de forte capacite. Actuellement, les tondeuses à gazon automotrices destinées à tondre des pelouses de grande superficie sont constituées par un châssis muni de roues qui supporte un groupe moteur et un poste de conduite, ainsi que des moyens pour tondre l'herbe, les roues avant étant motrices et les roues arrière etant directrices. L'orientation des roues arriere directrices est généralement commandée depuis le poste de conduite disposé à l'avant de la tondeuse par une direction mécanique comprenant une tringlerie reliant le volant de manoeuvre aux roues arrière. Mais cette direction mécanique n'est pas adaptée à l'utilisation de la tondeuse sur des pelouses présentant de nombreux obstacles. En effet, la conception de telles tondeuses ne permet pas d'avoir un rayon de braquage suffisamment petit pour tourner autour d'obstacles de faibles dimensions, par exemple des tronces d'arbres, ce qui nécessite plusieurs manoeuvres successives lorsqu'on veut tondre ltherbe autour de tels obstacles. De plus, ces nombreuses manoeuvres provoquent une usure prématurée des articulations de la direction mécanique qui n'a pas eté conçue pour une telle utilisation et il convient de changer fréquemment les composants de cette direction mécanique. En outre, la géométrie de ces tondeuses impose d'utiliser des roues de plus faible dimension à l'arrière, ce qui nécessite d'avoir deux types de pneumatiques en rechange. Par ailleurs, ces tondeuses à gazon automotrices possèdent généralement une transmission hydrostatique qui presen-te certains incon vénients En particulier, au niveau du pont avant, les deux demi-arbres des roues motrices et les accouplements elastiques ou rigides prennent un jeu considérable au bout d'un certain temps lorsqu'on utilise la tondeuse d'une manière continue. Les moyens pour tondre l'herbe sont généralement constitués par une pluralite de lames mobiles en rotation et disposées sous un plateau monté à lavant de la tondeuse. Actuellement, les lames sont entrainées en rotation par une transmission par cardans constituée par un arbre horizontal relié d'une manière débrayable à l'arbre de sortie du moteur au moyen d'une transmission par courroie, et à l'arbre de rotation de l'une des lames au moyen d'un renvoi d'angle. De par le grand nombre de pièces mécaniques mises en jeu, cette transmission prend des jeux incompatibles avec une'utilisation convenable de la tondeuse. Par ailleurs, dans le domaine des travaux publics, il existe des engins dont le châssis présente une articulation centrale, assurant le passage des roues avant et arrière dans les mêmes traces. Ces engins ont généralement un moteur à l'arrière, et l'entrainement des roues avant motrices est réalisé par une transmission mécanique par cardan, qui limite l'angle d'inclinaison entre les trains avant et arrière. De plus, l'orientation relative des deux trains est commandée par un ou plusieurs vérins hydrauliques, articulés entre les deux parties'du châssis, ce qui assure une grande souplesse de maniement de l'engin, et une grande fiabilite de la direction. Dans le cas des tondeuses à gazon, on ne peut utiliser une transmission par cardan car la place disponible est insuffisante en raison du faible empattement, et de la largeur imposée par les moyens de coupe. De plus, il faut incliner davantage les deux trains de roues car la maniabilite est un critère essentiel pour une tondeuse. Le but principal de la présente invention est de proposer une tondeuse à gazon automotrice d'une grande maniabilité et fiabilité. A cet effet, la tondeuse à gazon automotrice selon l'invention, possède un rayon de braquage très petit, tout en conservant les avantages de l'articulation centrale, à savoir une grande souplesse de maniement et une grande fiabilité. A cet effet, l'articulation centrale sera adaptée à la tondeuse pour autoriser une inclinaison relative maximale entre les trains de roues avant et arrière, par la suppression de la transmission mécanique utilisée dans les engins de travaux publics, et par un choix judicieux de l'axe d'articulation. L'invention propose d'utiliser des moteurs hydrauliques pla cés directement sur les axes des roues avant, et reliés à une pompe d'alimentation montée sur le châssis arrière à l'aide de tuyaux flexibles. De plus, l'emploi d'une pompe à débit de refoulement variable assure une parfaite progressivité de la vitesse de la tondeuse aussi bien en marche avant qu'en marche arrière. Cette tondeuse à gazon permet de gagner un temps appréciable lors de son utilisation sur un terrain présentant de nombreux obstacles. Un autre but de la présente invention est de proposer une tondeuse à gazon automotrice dont toutes les fonctions sont assurées par des organes hydrauliques. Ce type de realisation facilite la maintenance en réduisant au maximum l'entretien des pieces mécaniques. En cas d'avarie, on peut remplacer l'organe hydrauliqué défaillant par un organe en état de marche sans nécessiter un arrêt prolongé de la tondeuse, ni un retour à l'atelier d'entretien. Un autre but de la présente invention est de proposer une tondeuse à gazon automotrice dont les éléments sont standardisés au maximum afin de réduire le coût des pièces de rechange. En particulier, les dimensions des roues de la tondeuse seront uni formées. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, qui n'est donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de la limiter. La tondeuse à gazon automotrice comprenant notamment un chassis muni de roues supportant des moyens pour tondre l'herbe et un groupe moteur, est caractérisée par le fait que le châssis est constitué par un sous-châssis avant supportant les moyens pour tondre l'herbe et un sous-châssis arriere sur lesquels est disposé le groupe moteur, munis chacun de roues et articulés entre eux autour d'un axe vertical, les roues avant étant motrices et entraînées par des moteurs hydrauliques, et que des moyens sont disposés entre les deux sous-châssis pour faire varier leur orientation relative autour de l'axe vertical en vue d'obtenir une inclinaison maximale comprise entre 30 et 45 degrés. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfere à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure. 1 schématise en élévation un mode préférentiel de réalisation d'une tondeuse à gazon automotrice-selon l'invention. La figure 2 schématise en vue en plan la tondeuse à gazon automotrice selon la figure 1. Les figures 1 et 2 schématisent la tondeuse à gazon automotrice selon l'invention en position de fonctionnement en ligne droite. ta tondeuse à gazon selon l'invention comprend un châssis 1 qui repose sur le sol par l'intermédiaire des roues 2 et 3 à l'avant et 4 et 5 à l'arrière. Ces roues avant et arrière tournent respectivement autour des axes 6 et 7 disposés perpendiculairement à la direction générale de la tondeuse lorsque celle-ci se déplace en ligne droite. Sur le châssis 1, sont disposés un groupe moteur 8, avantageusement constitué par un moteur à combustion interne, un poste de conduite 9 comprenant des moyens pour conduire le véhicule automoteur et un siège 10 pour asseoir le chauffeur, ainsi que des moyens pour tondre l'herbe 11 portés par le châssis 1. Le châssis 1 de la tondeuse, selon l'invention, est constitué par un sous-châssis avant 12 supportant les moyens pour tondre l'herbe 11 et un sous-châssis arrière 13 sur lequel est disposé le groupe moteur 8, équipes respectivement du train de roues avant et du train de roues arrière. Et généralement, les moyens pour tondre l'herbe 11 sont disposés à l'avant de la tondeuse, et leur largeur est superieure à celle de la tondeuse à la hauteur des trains de roues, permettant ainsi'a l'herbe d'être coupée avant d'être écrasée par les roues. Cette disposition permet de définir l'axe longitudinal 14 du sous-châssis avant normal à l'axe 6 des roues avant, et l'axe longitudinal 15 du sous-châssis arrière normal à l'axe 7 des roues arrière.Sur les figures 1 et 2, ces deux directions longitudinales sont confondues et seront appelées direction longitudinale de la tondeuse. Le poste de conduite 9 ainsi que le siège 10 seront de préférence disposés sur le sous-châssis avant 12. Pour permettre une modification de l'orientation relative de l'axe 6 des roues avant et de l'axe 7 des roues arrière, c'est-à-dire pour provoquer le virage de la tondeuse, l'extrémité arrière du souschâssis avant 12 est articulée sur l'extrémité avant du sous-châssis arrière 13 autour d'un axe vertical 16 disposé sur l'axe longitudinal de la tondeuse (14, 15 sur la figure 2), entre les axes 6 et 7 des roues avant et arrière, assurant ainsi le passage des roues avant et arriere dans les mêmes traces. La tondeuse à gazon, selon l'invention, comporte des moyens disposés entre les sous-châssis pour faire varier l'orientation relative des sous-châssis avant et arrière autour de l'axe vertical 16. Ces moyens seront avantageusement constitués par un vérin 17 articulé suivant l'axe 18 sur l'extrémité avant du sous-châssis arrière 13 et suivant l'axe 19 sur l'extrémité arrière du sous-châssis avant 12. De plus, pour accroître l'inclinaison relative entre les deux sous-châssis, la tondeuse à gazon selon l'invention présentera des roues avant 2 et 3 motrices, entrainées respectivement par des moteurs hydrauliques 32 et 33, ce qui permet de supprimer toute transmission mécanique entre les sous-châssis avant et arrière. En effet, les moteurs hydrauliques sont alimentés au moyen de tuyaux flexibles par une pompe hydraulique 34, disposee sur le sous-châssis arrière 13. Ainsi, le déplacement relatif des deux sous-châssis n'est pas gêné par un quelconque arbre de transmission par cardan; et l'inclinaison maximale sera comprise entre 30 et 45 degrés, permettant ainsi d'avoir un rayon de courbure le plus faible possible. Des résultats satisfaisants ont été obtenus avec une inclinaison maximale de 45 degrés, autorisant la rotation de la tondeuse autour d'un obstacle avec un minimum de manoeuvres. Cela est illustré sur la figure 2 par le tronc d'arbre 57, disposé à proximité de l'un des bords latéraux des moyens 11. En outre, un choix judicieux de la position de l'axe -16 facilite 7'inclinaison des deux sous-châssis. Cet axe sera situé plus près de l'axe 6 des roues avant que de l'axe 7 des roues arrière, et préférentiellement, à proximité immédiate du plan défini par les bords arrière 56 des roues avant 2 et 3. Ainsi, l'axe 16 sera dispose le plus près possible des moyens 11, pour réduire au maximum le rayon de braquage autour d'un obstacle situésurla periphérie des moyens 11. Sur la figure 2, le vérin 17 est disposé sous les sous-châssis 12 et 13, et il est illustré avec le côté corps du vérin 20 articulé en 19, et l'extrémité de la tige 21 articulé en 18. Cette disposition est arbitraire et une position inverse aurait pû être adoptée sans sortir du cadre de la présente invention. Le déplacement de la tige 21 à l'intérieur du corps 20 provoque la rotation du sous-châssis 13 par rapport au sous-châssis 12 autour de l'axe 16. Dans un mode préférentiel de realisation, les moyens -pour faire varier l'orientation relative des deux sous-châssis comportent deux vérins 17 et 22, dont le montage est identique à celui qui vient d'être décrit. En particulier, le vérin 22 comporte un corps 23 articule en 24 sur le sous-châssis avant et une tige 25 articulée en 26 sur le sous-châssis arrière. Tous ces axes d'articulation sont verticaux, et les axes 18 et 19, respectivement 24 et 26,.sont situés d'un même côté par rapport aux axes longitudinaux 14 et 15 des sous-châssis avant et arrière. Le vérin 17 lorsqu'il constitue l'unique moyen d'orientation sera avantageusement constitué par un vérin hydraulique à double effet ce qui permet une orientation suivant les deux directions entre les dieux sous-châssis avant et arrière. En outre, lorsqu'on utilise deux vérins 17 et 22, ces dernie-rs seront montés de telle-sorte que lorsque l'on fait travailler l'un des vérins 17 en compression, l'autre vérin 22 travaille en traction, ce qui provoque un virage de la tondeuse du côte de la roue avant 3. Cette position a éte illustrée en pointillés sur la figure 2. L'articulation centrale de la tondeuse sera avantageusement constituée par un arbre 27 solidaire du sous-châssis arrière 13 qui pénètre dans un logement 28 prévu à cet effet sur l'extrémité arrière du sous-châssis avant 12, ce type de liaison étant connu d' l'Homme de l'Art. En outre, cette articulation pourra comporter avantageusement une rotule afin d'autoriser un déplacement relatif des plans des deux sous-châssis pour suivre les variations de la planéité du sol. tette disposition permet d'utiliser la tondeuse selon l'invention sur des sols présentant un certain relief. D'une manière semblable, les articulations des vérins 17 et 22 comporteront des rotules pour ne pas introduire des contraintes parasites dans les tiges des verins. Les vérins hydrauliques 17 et 22 seront alimentes par une pompe hydraulique 29 entraînée pat le groupe moteur 8 relié à un réservoir 30 et à des moyens de commande prevus dans le poste de conduite. Ces moyens seront constitués par un bloc de direction hydraulique ma noeuvré à l'aide d'un volant 31. La pompe hydraulique 34 à débit de refoulement variable alimentant les moteurs hydrauliques 31 et 33 est disposée directement sur l'arbre de sortie du moteur 8 et elle est commandée depuis le poste de conduite à l'aide d'une pédale 35 accouplée à l'organe de commande de la dite pompe. Suivant la position de la pédale 35, le fluide peut s'écouler dans un sens ou dans l'autre au-travers des moteurs hydrauliques, ce qui détermine le sens de déplacement de la tondeuse, avec un débit pius ou'moins important, ce qui determine la vitesse de deplacement de la tondeuse. En outre, les moteurs 32 et 33 sont montés en parallèle sur la pompe 34 de manière à ce que les roues 2 et 3 puissent tourner à des vitesses différentes pour assurer une action différentielle lorsque la tondeuse se déplace suivant une courbe. Dans le modede--réalisation illustré aux figures 1 et 2, les moyens pour tondre l'herbe 11 sont constitues par une pluralité de lames parallèles au sol, mobiles en rotation autour d'axes verticaux, et disposées sur un plateau porte-lames 36 monté à l'avant de la tondeuse. Sur le plateau porte-lames 36 illustré à la figure 2, sont montées trois lames 37, 37a et 37b, articulées autour des axes verticaux 38, 38a, et 38b. On utilisera un nombre approprié de lames suivant la largeur de -coupe souhaitée. Le plateau porte-lames 36 est constitué par une tôle plane présentant un rebord tourné vers le sol et dont le volume interieur enveloppe les volumes engendrés par la rotation des lames 37. Les trois lames seront disposées avantageusement suivant une direction normale à l'axe longitudinal 14, l'axe 38a étant disposé sensiblement suivant l'axe 14, alors que les axes 38 et 38b sont disposés de part et d'autre de cet axe sensiblement au niveau des roues de la tondeuse. Selon l'invention, les lames sont entraînées en rotation à l'aide d'un moteur hydraulique 40 fixé sur le plateau porte-lames 36. Ce moteur hydrauliqué 40 sera avantageusement placé dans l'axe 38a de la lame 37a et relié à l'axe de la lame au moyen d'un accouplement. L'arbre de la lame 37a comportera une poulie à double gorge qui sera reliée au moyen de courroies à des poulies correspondantes fixées sur les arbres des lames latérales. Le moteur hydraulique 40 sera alimenté par une pompe hydraulique 41 disposée à proximité du groupe moteur 8, et entraînée d'une manière debrayable par celui-ci . Par exemple, l'arbre d'entraînement de la pompe 41 sera monte mobile par rapport à l'arbre- de sortie du groupe moteur 8 et la tension plus ou moins importante d'une courroie disposée entre ces deux arbres commandera la rotation de'la pompe. Ce dispositif connu de l'Homme de l'Art sera commandé depuis le poste de conduite à l'aide d'un levier 42 qui permettra au chauffeur d'autoriser ou non la rotation des lames. La tondeuse à 'gazon automotrice selon l'invention comportera également des moyens pour mouvoir le plateau porte-lames 36 entre une position où les lames sont à proximité immédiate du sol et une position relevée où les lames sont disposées à un niveau supérieur. Le plateau porte-lames 36 sera relié à deux bras 42 et 43 disposés parallèlement à la direction longitudinale 14 et articulés sur le sous-châssis avant suivant des axes horizontaux 44 et 45. La tondeuse comportera avantageusement deux verins simple effet 46 et 47, articulés a'une part, sur le sous-châssis avant en 48 et 49, et d'autre part, surles bras 42 et 43 en 5Q et 51. La manoeuvre des verins 46 et 47 provoquera le mouvement du plateau porte-lames 36 par rapport au niveau du sol. Ces deux vérins seront alimentés par la pompe hydraulique 29 par l'intermédiaire d'un distributeur 52 disposant d'un levier et place ans-le poste de' conduite 9. Le plateau porte-lames 36 sera avantageusement supporté par quatre roues 53 disposees de part et d'autre de 1 'axe longitudinal 14 et reliées au plateau porte-lames 36 au moyen de deux bras 54 et 55. D'autres modes de mise en oeuvre de la presente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourraient être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Tondeuse à gazon automotrice comprenant notamment un châssis (1) muni de roues (2, 3, 4 et 5) supportant des moyens pour tondre l'herbe (11) et un groupe moteur (8), caractérisée par le fait que le châssis (1) est constitué par un sous-châssis avant (12) supportant les moyens pour tondre l'herbe (1) et un sous-châssis arrière (13) sur lequel est disposé le groupe moteur (8), munis chacun de roues et articulés entre eux autour d'un axe vertical (16), les roues avant (2 et 3) étant motrices et entraînées par des moteurs hydrauliques (32) et (33), et que des moyens sont disposés entre les deux sous-châssis (12) et (13) pour faire varier leur orientation relative autour de l'axe vertical (16) en vue d'obtenir une inclinaison maximale comprise entre 30 et 45 degrés. 2. Tondeuse à gazon automotrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe vertical (16) est disposé à proximité immédiate du plan défini par les bords arrières (56) des roues avant (2) et (3). 3. Tondeuse à gazon automotrice selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les moyens pour faire varier l'orientation relative des deux sous-châssis (12) et(13) sont constitués par au moins un vérin (17) articule sur l'extrémité avant du sous-châssis arrière (13) et sur l'extrémité arrière du souschâssis avant -(12). 4. Tondeuse à gazon automotrice selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les moyens pour faire varier l'orientation relative des deux sous-châssis (12) et (13) sont constitués par deux vérins (17) et (22), chaque vérin étant articulé autour de deux axes verticaux (18, 19, et 24, 26) situés d'un même côté par rapport aux plans médians longitudinaux (14) et (15) des sous-châssis avant et arrière (12) et (13). 5. Tondeuse à gazon automotrice selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée par le fait que chacune des articulations du ou des vérins comporte une rotule. 6. Tondeuse à gazon automotrice selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le ou les dits vérins (17) est ou sont des vérins hydrauliques à double effet, alimentés par une pompe hydraulique (29) entraînée par le groupe moteur (8), et commandée depuis le poste de conduite (9). 7.Tondeuse a gazon automotrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moteurs hydrauliques (32) et (33) qui entraînent les roues motrices (2) et (3) sont alimentés par une pompe hydraulique (34) à debit variable entraînée parle groupe moteur (8), et montés en parallèle, la dite pompe à débit variable (34) étant commandée depuis le poste de conduite (9). 8. Tondeuse à gazon automotrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les moyens pour tondre l'herbe (11) sont constitués par une pluralité de lames (37, 37a, 37b) mobiles en rotation, disposees sous un plateau porte-lames (36) monté à l'avant de la tondeuse, caractérisée par le fait que les lames (37, 37a et 37b) sont entrainées en rotation par un moteur hydraulique (40) fixé sur le dit plateau porte-lames (36) et en liaison directe avec l'arbre de l'une des lames (37a). 9. Tondeuse à gazon automotrice selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le dit moteur hydraulique (40) est ali menté par une pompe hydraulique (41) entrainée d'une manière débrayable par le groupe moteur (8) et dont le fonctionnement est commandé depuis le poste de conduite (9). 10. Tondeuse à gazon automotrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le poste de conduite (9) est disposé sur le sous-châssis avant (12).