Brevet FR2681919A1 — publié le 19930402

DISPOSITIF DE TRANSMISSION FLEXIBLE DE MOUVEMENT DE ROTATION, ET MOTOCULTEUR UTILISANT CE DISPOSITIF La présente invention a pour objet un dispositif de transmission flexible de mouvement de rotation, ainsi qu'un motoculteur utilisant ce dispositif Le dispositif de transmission peut trouver de très nombreuses applications, en particulier dans tous les cas ou il est nécessaire de transmettre une force importante et où le recepteur doit conserver une certaine liberte positionnelle par rapport à la source d'énergie. Dans les dispositifs connus de transmissions flexibles, on utilise le plus souvent un câble ou un ressort tournant dans une gaine spiralée. Ce système ne peut convenir que pour de très faibles puissances. En effet, I'âme tournante est en contact avec la gaine sur la quasi totalité de la longueur de la transmission, ce qui cause une importante perte d'énergie par frottement et un echauffemennt élevé. De surcroît, le manque de rigidité du câble ou ressort entraîne, par la torsion de celui-ci, un retard angulaire qui est fonction du couple à transmettre, ce qui provoque des à-coups et des vibrations lorsque ce dernier varie. Le brevet FR 80 22 974, du même inventeur, decrit un dispositif de transmission constitué dtun arbre déformable forme de doubles cardans accouples et maintenus grâce à des roulements à billes dans une gaine flexible fermée. Toutefois ce système, s'il résout le problème des retards angulaires et permet la transmission de couples élevées, présente de graves inconvénients. Tout d'abord, la gaine fermée, tout en assurant une sécurité souhaitable, interdit la ventilation des roulements à billes qui en cas de fonctionnement prolongé risquent de s'echauffer. Ensuite, la rotation dans la gaine de l'ensemble de cette chaîne de segments réunis par des joints, quand on transmet une force assez importante à une vitesse notable, tend à la rotation de l'ensemble du flexible à la manière d'une "corde à sauter. En effet, à chaque rotation, à chaque tour du flexible dans sa gaine, celle-ci reçoit une impulsion normale au plan contenant le flexible, force tendant à le faire tourner. Cette force est la résultante de l'ensemble des forces de frottement (friction) et de résistance des cardans et roulements, forces qui s'opposent à la rotation de arbre de transmission flexible. Le dispositif selon la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet de réaliser un arbre deformable supprimant totalement le phénomène de la "corde à sauter et autorisant la transmission de fortes puissances, sans echauffement ni perte d'energie, sans vibrations et sans a-coups. La transmission flexible est constituée par la combinaison d'un arbre fractionné en segments réunis par des cardans doubles, centrés chacun par un roulement à billes solidaire d'une ou plusieurs spires d'un ressort formant gaine et maintenant chaque roulement par l'intermédiaire d'une pièce rainurée hélicoidalement solidaire à la fois dudit roulement et d'une ou plusieurs spires du ressort, la transmission n'étant flexible que dans un seul plan contenant son axe et rigide dans le plan normal au plan précédent , grâce à un organe constitué anneaux externes articulés entre eux ou de lames flexibles fixées à la transmission. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 est une coupe longitudinale axiale d'une portion de transmission montrant les doubles cardans, le ressort et les pièces rainurées, mais sans l'organe imposant la flexion dans un plan unique. La figure 2 montre à une échelle différente une transmision flexible selon l'invention, toujours sans l'organe imposant la flexion dans un plan unique, soumise au phénomène de "corde à sauter". La figure 3 représente une partie de transmission pourvue d'anneaux externes articulés. La figure 4 représente un motoculteur équipé d'une transmission flexible. Le dispositif, figures 1 à 3, est constitué par un arbre fractionné en segments réunis chacun par un double cardan 1 centré par un roulement à billes 2 solidaire d'une ou plusieurs spires d'un ressort 3. Ce ressort constitue une gaine et maintient chaque roulement par l'intermédiaire dlune pièce 4 solidaire à ia fois du roulement 2 et d'une ou plusieurs spires du ressort, grâce à un rainurage hélicoïdal externe dans lequel passe une ou deux spires dudit ressort. La ou les spires du ressort 3 ainsi sol-daires du roulement 2 se dIsposent spontanément, lors e la flexion, très sensiblement selon la bissectrice de l'angle dont les côtes sont tangents à la courbure de la gaineressort. Le roulement à billes 2 se trouve sensiblement orienté dans le plan perpendiculaire à l'axe de la transmission contenant cette bissectrice, et les deux cardans ont une position symétrique telle que la rotation des segments et de la transmission est tres sensiblement homocinétique. Le ressort 3 lui-même dans son ensemble, s'il est d'une rigidité suffisante, fléchit selon une courbure régulière. En lieu et place des deux cardans, on peut disposer d'un ou plusieurs joints homocinétiques solidaires du roulement, lui-même solidaire de la gaine. Comme indiqué ci-dessus, à chaque rotation de l arbre déformable constitue par les doubles cardans, la gaine de la transmission formée par le ressort 3 et les pièces rainurées 4 reçoit une impulsion normale au plan contenant le flexible et tendant à le faire tourner à la manière d'une corde à sauter. Cette impulsion, évidemment fonction de la puissance transmise est assez faible puisque par construction cardans 1 et roulements 2 sont conçus pour n'engendrer qu'un minimum de friction. Mais à chaque rotation cette force s'additionne par résonnance, devient ainsi considérable et fait violemment tourner le flexible. Pour pouvoir utiliser la transmission, il faut annuler cette force initiale élémentaire, développée durant un seul tour ae la transmission. Pour obtenir ce résultat, il est ajoute à la transmission déjà décrite un organe solidaire de celle-ci flexible comme elle, mais seulement selon un seul plan contenant l'axe de ladite transmission, et rigide dans le plan normal au plan précédent. Cet organe peut être - soit un conduit contenant la transmission et constitué d'anneaux 5 articulés entre eux, mobiies dans un seul plan, un peu comme une queue d'écrevisse. Ces anneaux, non jointifs pour permettre l'aération des pieces en mouvement, sont pourvus de butées 6 limitant la courbure du flexible, - soit une ou plusieurs lames flexibles rendues solidaires des pièces rainurées 4, flexibles suivant leur à-plat et s'opposant à toute rotation suivant leur chant. On peut envisager de prévoir une lame par pièce rainurée 4, coulissant dans une fente solidaire de la pièce rainurée voisine et pouvant accompagner la transmission dans sa flexion, le coulissement de ces lames étant limité de manière à empêcher une courbure trops prononcée de la transmission, - soit tout organe équivalent possédant la même propriété de flexibilité dans un seul plan et associé à une transmission flexible. Si nécessaire, la gaine est complétée d'éléments empêchant ae toucher les pièces en mouvement. Mais dans tous les cas, ladite gaine est ajourée pour permettre la cIrculation de l'air afin d'assurer le refroidissement de l'ensemble. Parmi de nombreuses applications Imaginables, la transmission selon I 'invention permet la réalisatIon d'un motoculteur réellement transportable, ce qui n'a jamais été réalisé à notre connaissance. En effet, les motoculteurs, même les moins puissants sont louras et encombrants, aussI ben stocker su'a transporter d'un emplacement du jard-n a l:autt=, surtout si le terrain présente un relief Impo--a" pour es déplacements sur une certaine distance, il faut utiliser le plateau d'une camionnette, une remorque ou à tout le moins un break et il faut en général prévoir deux personnes pour les manipulations. Le motoculteur objet de l'invention; grâce à l'utilisation d'une transmission flexible, est fractionnable en deux ou trois éléments suffissamment légers et stockables, facilement déplaçable par une seule personne et transportable dans le coffre d'une voiture. L'ensemble comporte - d'une part un moteur 7 à essence léger d'une puissance d'environ trois chevaux, prolongé par une transmission flexible 8 conforme à la description cidessus, celle-ci étant, le cas échéant, facilement séparable en un troisième élément. Ce moteur est destiné à être porté à l'épaule durant l'utilisation du motoculteur grâce à un harnais 9 classique, - d'autre part, le motoculteur 10 proprement dit. Il ne comporte que le guidon 11 maintenu par l'utilisateur et le mécanisme démultiplie de rotation des socs tournants 12 qui sont d'un modèle connu. La partie motoculteur 10, de préférence fabriquée en alliage legs, est repliable et rendue compacte. Elle se porte alors facilement à la main comme une valise, grâce à une poignée prévue à cet effet. Le motoculteur peut être remplacé instantanément par d'autres outils destinés par exemple au limage, au débroussalllage ou encore à la tonte au gazon. Le positlonnement des divers éléments constitutifs donne à I'oDje de l'inveni on un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1" Dispositif de transmission flexible de mouvement de rotation, utilisable dans tous les cas où il est nécessaire de transmettre une puissance importante et où le récepteur doit conserver une certaine liberté positionnelle par rapport à la source d'énergie, caractérisé par la combinaison d'un arbre déformable fractionné en segments réunis par des cardans doubles (1) ou des joints homocinétiques, centrés chacun par un roulement à billes (2) solidaire d'une ou plusieurs spires d'un ressort (3) formant gaine par l'intermédiaire d'une pièce rainuree (4) hélicoïdalement, la transmission n'étant flexible que dans un seul plan contenant son axe et rigide dans le plan normal au plan précédent, grâce à un organe solidaire de ladite transmission. 2" Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que l'organe imposant la flexion de la transmission dans un plan unique est formé d'un conduit contenant ladite transmission et constitué d'anneaux (5) articulés entre eux, mobiles dans un seul plan, ces anneaux, non jointifs pour permettre l'aération des pièces en mouvement, étant pourvus de butées (6) limitant la courbure de la transmission. 3 Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que l'organe imposant la flexion de la transmission dans un plan unique est constitué d'un ensemble de lames flexibles suivant leur à-plat et s1 opposant à toute rotation suivant leur chant, rendues solidaires des pièces rainurées (4). 4" Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait qu'à chaque pièce rainurée (4) est fixée une lame flexible coulissant dans une fente solidaire de la pièce rainuree voisine et pouvant accompagner la transmission dans sa flexion, le coulissement de ces lames etant limité de manière à empêcher une courbure trop prononcée de la transmission. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la gaine est complétée d'éléments empêchant de toucher les pièces en mouvement, mais est ajourée pour permettre la circulation de l'air afin d'assurer le refroidissement de l'ensemble 6" Motoculteur utilisant la transmission flexible selon les revendications 1 à 5, se caractérisant par le fait qu'il est fractionnable en trois éléments suffisamment légers et peu encombrants pour être facilement manipulable par une seule personne et transportable dans le coffre d'une voiture, à savoir - un moteur (7) à essence leger d'une puissance d'environ trois chevaux, destiné à être porté à l'épaule durant l'utilisation du motoculteur grâce à un harnais (9). - un motoculteur (10) proprement dit constitué d'un guidon (11) maintenu par l'utilisateur et d'un mécanisme démultiplié de rotation des socs tournants (12). - la transmission flexible (8) précitee reliant le moteur (7) et le motoculteur (10). 7" Dispositif selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que le motoculteur (10) est fabriqué en alliage leger, est repliable et peut se porter facilement à la main grâce à une poignée prévue à cet effet. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, se caractérisant par le fait que le motoculteur (10) peut être remplacé par d'autres outils destinés au binage, au debroussaillage, à la tonte du gazon, ou à d'autres usages similaires.