Brevet FR2606248A1 — publié le 19880513

La présente invention concerne une transmission assurant la propulsion d'une tondeuse à gazon du type à opérateur à pied, ayant un châssis principal supportant un boîtier de lame de coupe, et en particulier une transmis- sion comportant un essieu moteur réglable en direction verticale et placé en arrière du boîtier contenant la lame, un moteur placé au-dessus du boîtier contenant la lame et destiné à entraîner l'essieu moteur, et un dispositif de changement de vitesse destiné à faire varier la vitesse de l'essieu moteur. Ce type de tondeuse à gazon permet la tonte du gazon à une hauteur choisie par réglage vertical de l'essieu moteur. Une telle tondeuse à gazon est décrite dans le modèle d'utilité japonais (Kokai) n0 60-157282. Dans cette construction connue, le dispositif de changement de vitesse est raccordé à l'essieu moteur par une courroie de trans- mission. Une variation de la distance comprise entre le dispositif de changement de vitesse et l'essieu moteur,à la suite d'un réglage vertical'de l'essieu moteur, est absor- bée par une flexion de la courroie de transmission. Le dispositif de changement de vitesse est placé à une hauteur supérieure à celle du boîtier de la lame si bien que la longueur de la transmission entre le moteur et le disposi- tif de changement de vitesse est réduite au minimum et les influences du réglage vertical de l'essieu moteur sont aussi réduites au minimum. Cependant, la construction classique précédente peut être perfectionnée, car elle peut être perturbée par l'herbe tondue. Par exemple, l'herbe tondue projetée pen- dant l'opération de coupe du gazon a tendance à coller à la courroie et peut provoquer un glissement de la courroie sur les poulies. La présente invention a pour objet de réduire les défauts de fonctionnement de la transmission provoqués par l'herbe tondue, avec cependant conservation de l'avantage précité de la transmission formée entre le moteur et le dispositif de changement de vitesse. Plus précisément, une transmission de propulsion selon l'invention comporte un essieu moteur réglable verti- calement, placé en arrière du boîtier de logement de lame, un moteur placé au-dessus du boîtier de logement de lame et destiné à entraîner l'essieu moteur, et un dispositif de changement de vitesse destiné à faire varier la vitesse de l'essieu moteur, le dispositif de changement de vitesse étant placé au-dessus de l'essieu moteur et à une hauteur supérieure à celle du boîtier de logement de lame, le dispositif de changement de vitesse comprenant un disposi- tif de sortie raccordé au dispositif d'entrée de l'essieu moteur par un arbre rotatif qui est mobile de manière qu'il fasse varier la distance comprise entre le dispositif de sortie et le dispositif d'entrée. Lorsque le dispositif de changement de vitesse est fixe ou pratiquement fixe de manière qu'il ne puisse pré- senter que de très faibles déplacements, à un emplacement qui se trouve à une hauteur supérieure à celle du. boîtier de logement de lame, une variation de-la distance comprise entre le dispositif de changement de vitesse et l'essieu moteur, à la suite du réglage vertical de l'essieu moteur, est absorbée par l'arbre rotatif qui a une fonction de variation de la distance du raccord. En outre, l'arbre rotatif est moins vulnérable à l'adhérence de l'herbe ton- due que la courroie de transmission pour la transmission de l'énergie à l'essieu moteur. Ainsi, l'arbre rotatif capable d'absorber les varia- tions de distance, permet au dispositif de changement de vitesse d'être fixe ou pratiquement fixe à une hauteur supérieure à celle du boîtier de logement de la lame. En conséquence, la transmission, entre le moteur et le dispo- sitif de changement de vitesse, est simple et peu encom- brante et donne des avantages de rentabilité et de simpli- cité de réalisation. En outre, comme l'arbre rotatif risque moins de poser des problèmes posés par l'herbe tondue que la cour- roie de transmission, la probabilité de pannes de la trans- mission ou d'autres défauts de fonctionnement est réduite, et l'ensemble de la transmission a une moindre probabilité de panne. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion 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'une ton- deuse à gazon pour opérateur à pied; la figure 2 est une coupe en élévation latérale, par un plan vertical, d'une transmission d'énergie aux roues motrices; la figure 3 est une élévation arrière en coupe par un plan vertical de la transmission; la figure 4 est une vue en plan, en coupe, d'une transmission de propulsion; les figures 5 et 6 sont des élévations latérales, avec des parties arrachées, d'une structure permettant le soulèvement et l'abaissement des roues;motrices; la figure 7 est une élévation de l'arrière, en coupe verticale, d'une structure de montage d'un levier de com- mande; la figure 8 est une coupe d'une structure de bascu- lement de l'essieu moteur; les figures 9 et 10 sont des élévations représentant la configuration d'un support de guidage des oscillations d'une transmission de sortie; la figure 11 est une élévation arrière d'une structure de support d'une fourche de changement de vi- tesse; la figure 12 est une élévation schématique d'une structure de commande de changement de vitesse; la figure 13 est une élévation arrière, en coupe par un plan vertical, d'une transmission destinée aux roues arrière dans un autre mode de réalisation; la figure 14 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 13; la figure 15 est une coupe d'une transmission, en amont d'un mécanisme de changement progressif de vitesse à friction du mode de réalisatiion de la figure 13; la figure 16 est un schéma représentant l'inclinai- son d'un essieu porteur; la figure 17 est une élévation latérale de la structure adjacente aux roues arrière, dans un autre mode de réalisation; et la figure 18 est une élévation arrière, en coupe verticale, d'une transmission d'essieu moteur dans le mode de réalisation de la figure 17. La figure 1 est une élévation latérale d'une ton- deuse à gazon du type commandé par un opérateur à pied. La tondeuse à gazon comporte, à la partie inférieure d'un châssis principal, des roues avant droite et gauche 1, des roues arrière motrices droite et gauche 2, et un boîtier 4 contenant une lame 3 de coupe qui peut tourner autour d'un axe vertical. Un moteur 5 est monté au-dessus du boîtier 4 de logement de la lame. Une partie de l'énergie fournie par le moteur 5 est transmise.à la lame 3 de coupe par un embrayage 6 de lame de coupe, et une autre partie de l'énergie du moteur est transmise aux roues arrière 2 par un arbre 7 de transmission et un mécanisme 8 de changement progressif de vitesse à friction, décrit dans la suite. La tondeuse à gazon comporte en outre un manche 13 de direc- tion et un récipient collecteur d'herbe 14 placé en arrière du châssis principal. L'herbe coupée par la lame 3 est chassée dans le récipient 14 par un conduit communiquant avec le boîtier 4 contenant la lame. On se réfère maintenant aux figures 2 à 4; un essieu moteur 23 des roues arrière 22 est entraîné par un dispositif A de changement de vitesse comprenant le méca- nisme 8 de changement progressif de vitesse à friction, un premier arbre 9 de sortie destiné à transmettre l'énergie du mécanisme 8, un second arbre 10 de sortie ayant un axe perpendiculaire à l'axe du premier arbre 9 de sortie, et une transmission 11 de sortie qui supporte le premier arbre 9 de sortie. Le dispositif A de changement de vitesse est disposé au-dessus de l'essieu moteur 23, à une hauteur supérieure à celle du boîtier 4. On décrit maintenant des détails du dispositif A de changement de vitesse. Comme représenté sur la figure 4, l'arbre 7 de transmission est raccordé à un arbre 16 d'en- trée par un joint universel 15. Un organe rotatif 18 d'en- traînement est monté afin qu'il tourne avec l'arbre 16 d'entrée, par l'intermédiaire d'un arbre creux 17 ou man- chon. L'organe rotatif 18 a une saillie 18a portant un disque 19 d'entraînement qui peut tourner avec l'organe 18, par l'intermédiaire d'un mécanisme B à came. Le premier arbre 9 de sortie porte un disque mené 20 monté afin qu'il puisse tourner avec le premier arbre de sortie 9 le long duquel il peut coulisser. Le disque mené 20 a une péri- phérie externe qui est au contact d'une face latérale du disque menant 19, et peut coulisser par rapport à ce disque 19. Ces éléments constituent le mécanisme 8 de changement progressif de vitesse à friction. Le-premier arbre 9 de sortie est raccordé au second arbre 10 de sortie par un mécanisme 21 à pignons coniques, le second arbre 10 de sortie étant un arbre tubulaire supporté par la transmis- sion 11 de sortie. Un troisième arbre 22 de sortie est monté dans le second arbre 10 de sortie afin qu'il tourne avec celui-ci. Le troisième arbre 22 de sortie est raccordé à l'essieu moteur 23 par un mécanisme 12 à pignons co- niques. Ainsi, de l'énergie est transmise, avec des vi- tesses différentes, du mécanisme 8 de changement progressif de vitesse, par le premier arbre 9, le second arbre 10, le troisième arbre 22 de sortie et le mécanisme 12 à pignons coniques à l'essieu moteur 23 afin que les roues arrière 2 soient entraînées. Les roues avant 1 et les roues arrière 2 sont régla- bles verticalement par rapport au châssis principal afin que l'herbe puisse être coupée à une hauteur choisie. On décrit dans la suite une structure destinée à permettre ce réglage. Comme représenté sur les figures 2 et 3, le second arbre 10 de sortie joue le rôle de l'organe de sortie du dispositif A de changement de vitesse et loge le troisième arbre 22 de sortie qui constitue un arbre rotatif dépassant au-dessus du mécanisme 12 à pignons coniques jouant le rôle d'une section d'entrée de l'essieu moteur 23. Le second et le troisième arbre 10 et 22 de sortie peuvent tourner l'un avec l'autre et peuvent coulisser l'un par rapport à l'au- tre. Le troisième arbre 22 a un pignon conique 22A, et l'essieu moteur 23 a un pignon conique 35 tournant avec lui. Les deux pignons coniques 22A et 35 sont en prise et sont logés dans un carter 36 de transmission du mécanisme 12 à pignons coniques. Ainsi, la distance comprise entre le second arbre 10 de sortie et le mécanisme 12 à pignons coniques peut varier par coulissement du troisième arbre 22 de sortie par rapport au second 10, si bien que l'essieu moteur 23 peut être réglé verticalement. On décrit maintenant une construction permettant le coulissement du troisième arbre 22 de sortie, en référence aux figures 5 à 8. Cette construction;comporte deux méca- nismes droit et gauche 39 de guidage comportant chacun une tige 37 et un organe 38 de guidage. La tige 37 de guidage est fixée au châssis principal et dépasse verticalement afin qu'elle permette les déplacements verticaux de l'es- sieu moteur 23 par rapport au châssis principal. L'organe 38 de guidage est monté, à une première extrémité, sur la tige 37 afin qu'il ne puisse que coulisser par rapport à elle, et, à l'autre extrémité, il est monté sur l'essieu moteur 23 afin qu'il puisse tourner par rapport à celui-ci. L'organe 38 de guidage a une saillie 38A placée dans une fente 40a délimitée dans un organe 40 de support d'essieu, si bien que la saillie 38A peut se déplacer dans la direc- tion avant-arrière du châssis principal. Un levier 41 de commande est raccordé à l'organe 40 de support d'essieu afin que cet organe 40 pivote verticalement par rapport au châssis principal, si bien que la saillie 38A de l'organe 38 de guidage se déplace le long de la fente 40a. En consé- quence, l'essieu moteur 23 est déplacé verticalement afin que la hauteur des roues arrière 2 soit réglée. Ces roues arrière 2 peuvent être bloquées à une hauteur choisie par disposition de chaque levier 41 en coopération avec un guide correspondant 42 fixé au châssis principal. Les roues avant 1 peuvent être réglées verticalement par des leviers 44 de commande représentés sur la figure 1. Ces leviers sont fixés à un essieu avant 43 supportant les roues avant i afin qu'elles puissent tourner librement. Lorsque les roues arrière 2 sont réglées verticale- ment l'une après l'autre, le châssis principal s'incline par rapport à l'essieu moteur 23 puisque ce dernier ne comporte qu'un seul arbre. Ceci pourrait introduire une contrainte de flexion entre le second arbre 10 et le troi- sième arbre 22 de sortie. Un dispositif est destiné à permettre à la transmission 11 de sortie de changer de position par rapport au châssis principal, afin qu'une telle contrainte soit évitée, comme décrit maintenant en référence aux figures 2, 3, 9 et 10. La transmission 11 de sortie comporte deux saillies supérieures 11A et liB. pas- sant dans des fentes courbes. 45a et 45b délimitées dans un support 45 boulonné sur le châssis principal. En outre, un support 46 boulonné sur la transmission 11 de sortie, depuis l'arrière, délimite une fente courbe 46a dans la- quelle passent deux boulons 47 et 48 qui sont fixés au châssis principal. Ainsi, lorsque l'une des roues arrière 2 est réglée verticalement, une inclinaison du châssis prin- cipal provoque un déplacement des saillies llA et llB le long des fentes 45a et 45b et un déplacement du support 46 qui est permis par la fente 46a. En conséquence, la trans- mission 11 de sortie s'incline en sens opposé à l'inclinai- son du châssis principal. De cette manière, la transmission 11 de sortie garde constamment une position fixe par rap- port à l'axe 23 d'entraînement et élimine la possibilité d'application d'une contrainte de flexion entre le second arbre 10 et le troisième arbre 22 de sortie. On décrit maintenant, en référence aux figures 11 et 12, une construction permettant le coulissement du disque mené 20. Le disque mené 20 peut coulisser le long du pre- mier arbre 9 de sortie sous la commande d'une fourche 24 de changement de vitesse fixée à un arbre 26 supporté de manière qu'il puisse coulisser dans des saillies 25a et 25b formées sur une paroi arrière de la transmission 11 de sortie. L'arbre 26 est traversé par une goupille 27 dont les extrémités opposées sont placées dans des fentes 28a délimitées dans un premier bras oscillant fourchu 28. Ce premier bras oscillant 28 est fixé à une première extrémité d'un arbre 29 de support porté à une extrémité inférieure de la transmission 11 de sortie et disposé dans la direc- tion avant-arrière du châssis principal. Un second bras oscillant 30 est fixé à l'autre extrémité de l'arbre 29 de support. Le second bras oscillant 30 est raccordé, par un fil 32 permettant une traction et une poussée, à un levier 31 de commande fixé au manche 13 de direction. La manoeuvre du levier 39 de commande fait osciller le second bras oscillant 30 et fait tourner l'arbre 29 de support. La rotation de cet arbre 29 de supportfait osciller le, pre- mier bras 28 qui fait coulisser l'arbre 26. Cet arbre 26 fait alors coulisser le disque mené 20 radialement par rapport au disque menant 19 et assure ainsi un changement de vitesse. Le mécanisme B à came comporte un ressort 33 destiné à repousser le disque menant 19 en contact initial sous pression avec le disque mené 20, afin qu'une rotation relative de l'organe menant 18 et du disque menant 19 soit possible. L'organe rotatif 18 et le disque 19 forment chacun plusieurs gorges 18a ou 19a en V, disposées en direction périphérique, à une face interne. Plusieurs bil- les 34 sont disposées entre des paires de gorges opposées 18a et 19a. Chaque gorge 18a de l'organe 18 a une profon- deur qui diminue dans le sens'de rotation. Ainsi, plus la force d'entraînement du disque mené 20 est grande et plus les billes 34 sont déplacées dans le sens de rotation et augmentent la force de pression exercée par le disque menant 19 contre le disque mené 20. Dans le mode de réalisation qui précède, l'arbre rotatif 22 est raccordé au second arbre 10 de sortie afin qu'il puisse coulisser. Cet arbre rotatif 22 peut à la place être raccordé, avec possibilité de coulissement, au mécanisme 12 à pignons coniques jouant le rôle de la sec- tion d'entrée de l'essieu moteur 23. On décrit maintenant, en référence aux figures 13 à 16, un autre mode de réalisation de l'invention. Les réfé- rences identiques désignent des éléments analogues dans ce mode de réalisation et dans les précédents, et on ne décrit donc pas ces éléments. Comme l'indique la figure 15 et comme dans le mode de réalisation précédent, l'arbre 7 de transmission est connecté par un joint universel 15 à l'arbre 16 d'entrée sur lequel est monté l'arbre creux 17 qui doit tourner avec lui. Dans ce mode de réalisation, l'organe rotatif 18 d'entraînement tournant avec l'arbre 17 n'est pas monté directement sur lui mais par l'intermédiaire d'un embrayage 50 à friction du type àdisque. Dansle mode de réalisation précédent, l'organe rotatif. 18 est relié au disque menant 19 par un mécanisme B à came. Dans ce mode de réalisation, l'organe rotatif 18 et le disque menant 19 tournent l'un avec l'autre par l'intermédiaire d'un mécanisme B' à action solidarisée, ayant une construction différente de celle du mécanisme B à came. Le mécanisme 8 de changement progressif de vitesse à friction comprenant le disque menant 19 et le disque mené 20 qui peut coulisser par rapport à lui, et le dispositif A de changement de vitesse sont les mêmes que dans le mode de réalisation précédent. L'énergie de sortie du mécanisme 8 de changement progressif de vitesse, corres- pondant à des vitesses différentes, est transmise à l'es- sieu moteur 23 par le premier arbre 9 de sortie, le méca- nisme 21 à pignons coniques, 'le second arbre 10 de sortie, le troisième arbre 22 de sortie et le mécanisme 12 à pi- gnons coniques. Dans ce mode de réalisation, un mécanisme C de coopération est placé entre le mécanisme 12 à pignons coniques et l'essieu moteur 23. Comme représenté sur les figures 13 et 14, le méca- nisme C de coopération comporte des saillies 52 disposées à l'intérieur d'un organe rotatif tubulaire 51 afin qu'elles tournent avec lui, l'organe rotatif 51 étant fixé au pignon conique 35 faisant partie du mécanisme 12, et une cavité 53 destinée à tourner avec l'essieu moteur 23 et logeant les saillies 52. Ces dernières sont formées par un élément de forme annulaire 52A fixé à l'intérieur de l'organe rotatif 51 et trois billes 52B placées à l'intérieur de l'élément annulaire 52A et à la périphérie de celui-ci. Ce mécanisme C de coopération raccorde l'essieu moteur 23 à l'organe rotatif 51 afin qu'ils tournent ensemble tout en permettant un basculement de l'essieu moteur 23 par rapport à l'axe de rotation X de l'organe rotatif 51. Ainsi, comme représenté sur la figure 16, l'essieu moteur 23 peut basculer trans- versalement par rapport au châssis principal afin qu'il permette une coupe en biais du gazon ou pour d'autres raisons. L'inclinaison de l'essieu moteur 23 est absorbée par le mécanisme C de coopération et empêche l'inclinaison du troisième arbre 22 de sortie par rapport au second arbre de sortie. Dans le mode de réalisation qui précède, la trans- mission 11 de sortie a une position variable par rapport au châssis principal afin qu'une contrainte de flexion ne soit pas appliquée entre le second arbre 10 et le troisième arbre 22 de sortie lorsque les roues arrière 2 sont réglées verticalement, l'une après l'autre, ou lorsque le gazon est découpé en biais. Ceci a tendance à compliquer la construc- tion. Le présent mode de réalisation, ayant le mécanisme C de coopération, permet la fixation de la transmission 11 de sortie au châssis principal. Cette construction relative- ment simple évite efficacement l'application d'une con- trainte de flexion entre le second arbre 10 et le troisième arbre 22 de sortie, cette caractéristique étant aussi avan- tageuse au point de vue de la rentabilité. On décrit maintenant un autre mode de réalisation, en références aux figures 17 et 18. Ce mode de réalisation a une construction analogue à celui des figures 13 à 16. Les références identiques désignent encore des éléments analogues qu'on ne décrit donc pas en particulier. Ce troisième mode de réalisation diffère du second essentiellement en ce que la transmission 11 de sortie est fixée à un carter 54 du mécanisme 8 de changement progres- sif de vitesse afin qu'il puisse osciller autour d'un axe Xl du premier arbre 9 de sortie. En outre, ce mode de réalisation comporte des bras droit et gauche 55 de support qui peuvent osciller autour d'un axe X2 qui est disposé transversalement au boîtier 4 de logement de lame afin qu'il puisse être verrouillé dans des positions choisies, l'essieu moteur 23 étant supporté à ses extrémités droite et gauche par les extrémités libres des bras 55 de support. Lorsque les bras droit et gauche 55 de support oscillent verticalement, le carter 36 de transmission supportant l'essieu moteur 23 oscille autour de l'axe transversal X2 si bien que les roues arrière 2 sont réglées vertibalement. Le carter 36 de transmission se déplace dans la direction avant-arrière au cours de l'bscillation. Comme le carter de transmission oscille autour de l'axe transversal X2 du bras de support, la transmission 11 de sortie oscille aussi autour de l'axe Xl du premier arbre 9 de sortie. Ceci absorbe le déplacement relatif de la transmission 11 de sortie et du carter 36 de transmission, provoqué par le déplacement du carter 36 de transmission dans la direction avant-arrière. En conséquence, le troisième arbre 22 de sortie est allongé ou raccourci sans aucune gêne. Dans une tondeuse à gazon, l'herbe tondue et d'au- tres matières ont tendance à adhérer aux parties infé- rieures de la machine pendant une opération de coupe d'herbe. Lors de l'utilisation de la construction représen- tée sur les figures 5 à 8, pour le réglage vertical des roues arrière 2, cette herbe tondue et d'autres matières peuvent s'accrocher dans les fentes 40a des organes 40 de support d'essieu et peuvent présenter une certaine résis- tance au coulissement des saillies 38A des organes 38 de guidage dans les fentes 40a. Ceci peut rendre difficile le réglage vertical des roues arrière 2. Le troisième mode de réalisation ne comporte pas de telles fentes et permet toujours un réglage vertical facile des roues arrière 2. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux transmissions qui vien- nent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Transmission de propulsion pour tondeuse à gazon pour opérateur à pied, comportant un châssis principal ayant un boîtier (4) de logement d'une lame de coupe et ayant un essieu moteur (23) réglable verticalement et dis- posé en arrière du boîtier de logement de lame, un moteur (5) placé au-dessus du boîtier de logement de lame et destiné à entraîner l'essieu moteur, et un dispositif des- tiné à effectuer un changement de vitesse de l'essieu moteur, caractérisée en ce que le dispositif (A) de change- ment de vitesse est placé au-dessus de l'essieu moteur (23), à une hauteur supérieure à celle du boîtier (4) de logement de lame, le dispositif (A) de changement de vi- tesse comprenant un dispositif de sortie (10) raccordé au dispositif d'entrée de l'essieu moteur par l'intermédiaire d'un arbre rotatif mobile de manière qu'il fasse varier la distance comprise entre le dispositif de sortie et le dispositif d'entrée. 2. Transmission selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'essieu'moteur (23) comporte un arbre unique portant des roues droite et gauche à ses extrémités opposées, l'essieu moteur pouvant basculer par rapport au châssis principal. 3. Transmission selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comporte en outre un organe rotatif (51) pouvant tourner autour d'un axe transversal au châssis principal et traversé par l'essieu moteur (23), des sail- lies (22) disposées sur l'organe rotatif (51) ou sur l'es- sieu moteur (23), et une cavité (53) formée sur l'essieu moteur ou l'organe rotatif respectivement, afin qu'elle loge les saillies, l'essieu moteur pouvant tourner avec l'organe rotatif tout en pouvant pivoter par rapport à l'axe de l'organe rotatif. 4. Transmission selon la revendication 3, caracté- risée en ce que les saillies (53) sont formées par un élément (52A) de forme annulaire fixé à une paroi interne de l'arbre rotatif, et par des billes (52B) disposées à l'intérieur de l'élément annulaire et à sa périphérie. 5. Transmission selon la revendication 3, caracté- risée en ce qu'elle comporte en outre un carter (54) de transmission logeant l'essieu moteur (23), deux bras (55) droit et gauche de support pouvant osciller autour d'un axe transversal au châssis principal et destinés à supporter des parties droite et gauche de l'essieu moteur qui dépas- sent du carter de transmission, et une transmission de sortie (11) placée au-dessus du carter de transmission afin qu'elle puisse osciller autour d'un axe qui est parallèle à l'axe transversal, l'arbre rotatif étant disposé entre la transmission de sortie et le carter de transmission.