Brevet FR2658131A3 — publié le 19910816

FR 2658131 A3 19910816 FR 9002315 A 19900215 Véhicule propulsé autoporté, notamment adapté pour tondre le gazon, muni d'un asservissement différentiel des roues motrices en fonction de l'angle de braquage des roues directrices La présente invention concerne le domaine de la propulsion et de la direction de véhicules autopropulsés, plus particulièrement de tondeuses à gazon autoportées, et a pour objet un tel véhicule, muni d'un asservissement différentiel des roues motrices en fonction de l'angle de braquage des roues directrices. Actuellement, la direction des tondeuses autoportées est généralement réalisée par action de l'utilisateur au moyen d'un volant sur l'orientation des roues directrices, les roues motrices étant couplées au moyen d'un dispositif à effet différentiel. Un tel dispositif nécessite une répartition des charges équi- librée entre les différentes roues afin de garantir l'adhérence des roues directrices dans toutes les circonstances d'utilisation de la tondeuse.De tels appareils présentent, néanmoins, les défauts suivants, à savoir, une légère tendance au patinage d'une des roues motrices lors d'une utilisation sur un terrain en devers ou accidenté et, également, une légère tendance au glissement des roues directrices fortement braquées, la tondeuse ayant alors tendance à se mouvoir en ligne droite, au lieu de suivre la trajectoire déterminée par le braquage des roues directrices. De telles tondeuses présentent, par conséquent, un rayon de braquage relativement important, limitant la maniabilité desdites tondeuses. En ce qui concerne les tondeuses autoportées à transmission hydraulique, il est connu d'assurer leur direction par la commande, au moyen de leviers de manoeuvre, de l'effet différentiel entre les roues motrices par l'utilisateur. Une telle tondeuse comporte, en général, deux roues motrices commandées individuellement ainsi que des roues auxiliaires pivotantes, permettant, notamment, à ladite tondeuse de réaliser un pivotement sur place. Néanmoins, lors des manoeuvres de pivotement, c'est-à-dire lorsque l'une des roues motrices est fixe ou presque, le gazon se trouvant sous cette roue motrice est endommagé. En pratique, il est presque impossible de maintenir les roues motrices en permanence en mouvement pour éviter des détériorations du gazon, que ce soit en marche avant ou en marche arrière.Lorsque l'une des roues passe de la marche avant à la marche arrière, on ne peut éviter une brève immobilisation de ladite roue. Par ailleurs, un tel dispositif de direction n'est pas apte à maintenir, sur terrains pentus, une trajectoire rectiligne souhaitée par l'utilisateur, particulièrement en conduite en devers. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités. Elle a, en effet, pour objet un véhicule propulsé autoporté, notamment adapté pour tondre le gazon, à transmission hydrostatique, pourvu de roues directrices et de roues motrices, caractérisé en ce qu'il comporte un asservissement différentiel des roues motrices en fonction de l'angle de braquage des roues directrices, au moyen d'une commande de direction contrôlée par un unique dispositif de direction. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique d'une tondeuse autoportée conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue schématique de la tondeuse autoportée représentée à la figure I engagée dans une trajectoire courbe, et, la figure 3 est une vue de dessus et en coupe d'un diviseur de débit piloté représenté schématiquement aux figures 1 et 2. Conformément à l'invention, et comme le montre la figure 1 des dessins annexés, la tondeuse à gazon comporte un asservissement différentiel des roues motrices 3 et 3', en fonction de l'angle de braquage des roues directrices 2 et 2', au moyen d'une commande de direction contrôlée par un unique dispositif de direction 4. L'actionnement de la commande de direction 1 par l'utilisateur peut être réalisé au moyen d'un volant de direction 4, par exemple, l'orientation des roues directrices 2 et 2' étant effectuée moyennant un dispositif quelconque connu dans l'état de la technique. Selon une caractéristique de l'invention, représentée aux figures 1 et 2 des dessins annexés, l'asservissement différentiel des roues motrices 3 et 3' est réalisé au moyen d'un diviseur de débit piloté 5 relié à une pompe hydraulique 6 et permettant d'alimenter les deux moteurs hydrauliques 7 et 7' des deux roues motrices 3 et 3' avec un débit de fluide hydraulique règlable, indépendant de la charge desdits moteurs 7 et 7' La propulsion de la tondeuse conforme à l'invention est obtenue par l'alimentation, en fluide hydraulique sous pression, des deux moteurs 7 et 7' so- lidaires, chacun, d'une roue motrice 3 ou 3', la circulation du fluide étant effectuée au moyen d'une pompe hydraulique 6 règlable entraînée par un moteur thermique 8, dans un circuit hydraulique fermé, ladite pompe hydraulique 6 permettant ainsi de modifier la vitesse et le sens de déplacement de la tondeuse. Comme le montre la figure 3 des dessins annexés, le diviseur de débit piloté 5 se présente avantageusement sous la forme d'une balance de pression 9 à deux tiroirs 10 et 10', alimentée par l'intermédiaire de deux soupapes d'étranglement 11 et ll', dont les sections de passage sont variables et déterminées par la commande de direction 1, lesdites soupapes d'étranglement 11 et 11' étant couplées l'une à l'autre de telle manière que les sens de variation de leur section de passage soient mutuellement opposés lors d'une manoeuvre de la commande de direction 1 par l'utilisateur. Le fluide hydraulique alimente, par conséquent, le diviseur de débit piloté 5, grâce à la pompe règlable 6, par l'orifice d'alimentation 12 et se partage, au niveau des deux soupapes d'étranglement 11 et 11', dans deux canaux intermédiaires 13 et 13' alimentant, chacun, un des tiroirs 10 ou 10' de la balance de pression 9. Ces deux tiroirs 10 et 10' alimentent à leur tour, respectivement, les deux moteurs hydrauliques 7 et 7' dont les vitesses de rotation sont proportionnelles aux débits de fluide hydraulique qui les traversent. La balance de pression 9, dont le principe de fonctionnement est connu dans l'état de la technique, permet de maintenir égales les deux pressions de fluide dans les canaux intermédiaires 13 et 13' et, par conséquent, également les chutes de pression au niveau des deux soupapes d'étranglement 11 et 11', ces derniers étant alimentés sous la meme pression. Les chutes de pression au niveau des deux soupapes d'étranglement 11 et 11' étant toujours égales, les débits de fluide hydraulique dans les moteurs 7 et 7', et donc leurs vitesses de rotation, sont fixés par les sections de passage des soupapes d'étranglement 11 et ll' correspondants. Or, la commande e direction 1 ainsi que le diviseur de débit piloté 5 sont réalisés et règlés de telle manière que, d'une part, en conduite droite (figure 1), c'est-à-dire lorsque les roues directrices 2 et 2' sont parallèles à l'axe longitudinal de la ton deuse, les sections de passage des soupapes d'étranglement 11 et 11' et, par conséquent, les vitesses de rotation des moteurs 7 et 7', soient égales et que, d'autre part, en conduite courbe (figure 2), le rapport des sections de passage des soupapes d'étranglement 11 et 11' et donc des vitesses de rotation des moteurs 7 et 7' et des roues motrices 3 et 3', soit sensiblement égal, à chaque instant, au rapport des rayons de courbure des trajectoires des deux roues motrices 3 et 3' correspondantes. Ainsi, en désignant par S, Q, V et R et S', Q', V' et R' respectivement les sections de passage, les débits, les vitesses et les rayons de courbure des trajectoires, relatifs aux soupapes d'étranglement 11 et 11' et aux roues motrices 3 et 3' correspondantes, les égalités suivantes sont réalisées S Q V R S' Q' V' R' Ce résultat est obtenu, notamment, à l'aide d'un couplage des éléments mobiles 14 et 14' des deux soupapes d'étranglement 11 et 11' entre eux grâce à un élément de liaison 15 et par une commande simultanée de ceux-ci au moyen d'un arbre unique 16 actionné à partir de la commande de direction couplée 1 par l'intermédiaire d'un accouplement proportionnel 17. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le débit de fluide fourni par la pompe hydraulique règlable 6 est asservi au braquage des roues directrices 2 et 2' au moyen de l'accouplement proportionnel 17, réalisant une réduction dudit débit proportionnelle à l'angle de braquage desdites roues directrices 2 et 2' . Il en résulte, par conséquent, une réduction automatique de la vitesse de déplacement de la tondeuse dès que cette dernière emprunte une trajectoire courbe et indépendamment de la vitesse choisie par l'utilisateur. L'accouplement proportionnel 17 peut être réalisé soit mécaniquement, au moyen d'une tringlerie par exemple, soit électriquement ou encore par des moyens hydrauliques. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, la pompe hydraulique 6, les moteurs 7 et 7' des roues motrices 3 et 3' ainsi que le diviseur de débit piloté 5 sont réversibles. Le dispositif de direction et de propulsion conforme à l'invention est donc effectif dans les deux sens de déplacement de la tondeuse, le circuit hydraulique étant un circuit fermé. Les drains, le circuit de gavage et/ou autres limiteurs de pression, faisant partie du dispositif de direction et de propulsion et nécessaires à son bon fonctionnement, ne sont pas représentés aux dessins annexés afin de favoriser une meilleure compréhension du dispositif objet de l'invention, leurs constitutions et leurs utilisations étant connues dans l'état de la technique. Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser un véhicule propulsé autoporté, notamment adapté pour tondre le gazon présentant, d'une part, un faible rayon de braquage grâce à la combinaison de l'orientation des roues directrices 2 et 2' avec un asservissement différentiel des roues motrices 3 et 3' et, d'autre part, une manoeuvrabilité aisée et fiable sur terrains pentus, indépendamment de la répartition des charges sur les différentes roues 2, 2', 3 et 3', et ce, quel que soit le sens de déplacement. Par ailleurs, du fait de l'asservissement de la vitesse-de chaque roue motrIce 3 et 3' en fonction du rayon de courbure de sa trajectoire, lors d'un déplacement de la tondeuse selon une trajectoire courbe, il n'y a aucun glissement desdites roues motrices 3 et 3' par rapport à leur surface d'appui et, par conséquent, aucune détérioration du gazon lors de telles manoeuvres. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS 1. Véhicule propulsé autoporté, notamment adapté pour tondre le gazon, à transmission hydrostatique, pourvu de roues directrices et de roues motrices, caractérisé en ce qu'il comporte un asservissement différentiel des roues motrices (3 et 3') en fonction de l'angle de braquage des roues directrices (2 et 2'), au moyen d'une commande de direction (1) contrôlée par un unique dispositif de direction (4). 2. Véhicule propulsé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'asservissement différentiel des roues motrices (3 et 3') est réalisé au moyen d'un diviseur de débit piloté (5) relié à une pompe hydraulique règlable (6) et permettant d'alimenter les deux moteurs hydrauliques (7 et 7') des deux roues motrices (3 et 3') avec un débit de fluide hydraulique règlable, indépendant de la charge desdits moteurs (7 et 7'). 3. Véhicule propulsé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diviseur de débit piloté (5) se présente avantageusement sous la forme d'une balance de pression (9) à deux tiroirs (10 et 10'), alimentée par l'intermédiaire de deux soupapes d'étranglement (11 et Il' ), dont les sections de passage sont variables et déterminées par la commande de direction (1), lesdites soupapes d'étranglement (11 et 11') étant couplées l'une à l'autre de telle manière que les sens de variation de leur section de passage soient mutuellement opposés lors d'une manoeuvre de la commande de direction (1) par l'utilisateur. 4. Véhicule propulsé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les soupapes d'étranglement (11 et 11') sont couplées entre elles au niveau de leurs éléments mobiles (14 et 14') grâce à un élément de liaison (15) et commandés simultanément au moyen d'un arbre unique (16) actionné à partir de la commande de direction (1) par l'intermédiaire d'un accouplement proportionnel (17) de telle manière que, en conduite courbe, le rapport des sections de passage des deux soupapes d'étranglement (11 et 11') soit sensiblement égal, à chaque instant, au rapport des rayons de courbure des trajectoires des deux roues motrices (3 et 3') correspondantes. 5. Véhicule propulsé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, indépendamment de la vitesse choisie par l'utilisateur, le débit de fluide fourni par la pompe hydraulique (6) est asservi au braquage des roues directrices (2 et 2') au moyen de l'accouplement proportionnel (17), réalisant une réduction dudit débit proportionnelle à l'angle de braquage desdites roues directrices (2 et 2'). 6. Véhicule propulsé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (6), les moteurs (7 et 7') des roues motrices (3 et 3') ainsi que le diviseur de débit piloté (5) sont réversibles.