Brevet FR2726216A1 — publié le 19960503

Machine-outil cuidée manuellement, en particulier débrous- sailleuse ou taille-bordures La présente invention concerne une machineoutil guidée manuellement, en particulier une débroussailleuse ou un taille-bordures, comprenant un moteur d'entraînement monté dans un carter moteur et un arbre d'entraînement s'étendant, entre un organe coupant et le moteur d'entraînement, dans un tube protecteur, ainsi qu'un embrayage centrifuge disposé dans un carter d'embrayage dont les masselottes centrifuges sont fixées sur un arbre récepteur (bout d'arbre) du moteur et le tambour d'embrayage est, en rotation, relié en liaison dyna- mique à une extrémité de l'arbre d'entraînement. Dans des machines-outils guidées manuellement qui com- portent un moteur thermique, en tant que mécanisme d'entraî- nement, il est habituellement prévu un embrayage centrifuge grâce auquel il se produit, en marche au ralenti du moteur, automatiquement un désaccouplement du moteur d'entraînement et de l'organe coupant. Dans ce cas les masselottes centrifu- ges se trouvent sur un arbre récepteur du moteur et le tam- bour d'embrayage est, en rotation, relié en liaison dynamique à une extrémité de l'arbre d'entraînement de l'organe cou- pant. De plus, le tambour d'embrayage est monté dans le car- ter d'embrayage et muni d'un moyeu dans lequel s'engage, de manière à pouvoir coulisser axialement, l'extrémité de l'ar- bre d'entraînement. Etant donné que le carter d'embrayage et le carter moteur occupent une position déterminée l'un par rapport à l'autre, l'alignement des axes des pièces tournan- tes doit satisfaire à des exigences très rigoureuses en ce qui concerne l'orientation coaxiale qui lors de l'usinage des pièces constitutives ne peuvent être respectées qu'avec le plus grand soin. Les tolérances inévitables dans une produc- tion en grande série conduisent à ce qu'il se produit un dé- calage d'axes qui a pour effet de soumettre les paliers à de fortes contraintes et de produire des vibrations accrues de 2 2726216 la machine-outil. En outre, lors du désaccouplement des mas- selottes centrifuges le tambour d'embrayage subit des efforts radiaux qui ne peuvent pas être compensés et conduisent par conséquent à des conditions de déformation lors du court pro- cessus de l'embrayage. Or la présente invention a pour but de créer une machi- ne-outil du genre défini plus haut mais qui offre un foncti- onnement plus fiable lors de l'embrayage et dans laquelle les contraintes subies par les paliers sont réduites. Ce but est atteint, pour une machine-outil guidée manu- ellement, en particulier une débroussailleuse ou un taille- bordures, comprenant un moteur d'entrainement monté dans un carter moteur et un arbre d'entraînement s'étendant, entre un organe coupant et le moteur d'entrainement, dans un tube pro- tecteur, ainsi qu'un embrayage centrifuge disposé dans un carter d'embrayage et dont les masselottes centrifuges sont fixées sur un arbre récepteur (bout d'arbre) du moteur et le tambour d'embrayage est, en rotation, relié en liaison dyna- mique à une extrémité de l'arbre d'entraînement, selon l'in- vention par le fait qu'à proximité de l'extrémité de l'arbre d'entrainement qui porte le tambour d'embrayage est prévu un palier entourant l'arbre d'entraînement, le jeu radial entre l'arbre d'entraînement et le palier étant inférieur à la dis- tance des masselottes au tambour d'embrayage. Du fait du jeu radial du palier on obtient pour le tam- bour d'embrayage une élasticité radiale de sorte que des dé- viations radiales peuvent être compensées et qu'il se produit un autocentrage du tambour d'embrayage sur la partie de l'em- brayage comprenant les masselottes. Ainsi des tolérances, conditionnées sur le plan de la fabrication, des différents axes de rotation peuvent elles aussi être compensées. 3 2726216 De préférence, le palier est monté à une certaine dis- tance axiale du tambour d'embrayage. La distance entre le tambour d'embrayage et le palier doit être dimensionnée de façon que le palier laisse suffisamment de flexibilité à l'extrémité, côté embrayage, de l'arbre d'entraînement. Sous ce rapport tant le diamètre de l'arbre d'entraînement que les tolérances résultant de l'usinage du carter de vilebrequin, du carter d'embrayage, de l'embrayage et du tambour d'embray- age doivent être pris en considération. Il est par conséquent considéré comme avantageux que la distance entre le tambour d'embrayage et le palier soit égale au moins au double et au plus au quintuple, en étant de préférence comprise entre le triple et le quadruple, du diamètre de l'arbre d'entraîne- ment. Le jeu radial du palier exerce une influence semblable sur l'élasticité radiale du tambour d'embrayage et à cet égard il est considéré comme avantageux, dans le cas o le palier est réalisé sous la forme d'un palier lisse, que le jeu radial du palier par rapport à l'arbre d'entraînement soit de préférence d'environ 0,5 mm. Le palier lisse peut être formé par une bague à glissement ou une douille de mon- tage. Une autre forme de réalisation possible à cet égard consiste à monter l'arbre d'entraînement au moyen d'un roule- ment à aiguilles. Un agencement préféré du palier consiste en ce que ce dernier se trouve devant l'extrémité côté moteur du tube pro- tecteur, l'extrémité du tube protecteur pouvant être munie d'un tampon qui sert à recevoir l'extrémité du tuyau protec- teur. De préférence, le tampon présente une bride radiale qui est serrée entre le palier et l'extrémité du tube protecteur. Selon une autre forme de réalisation le palier peut éga- lement être disposé à l'intérieur de l'extrémité, côté carter moteur, du tube protecteur. Ainsi le palier sert en même temps de support intérieur du tube protecteur, lequel est re- çu dans une ouverture du carter d'embrayage. Une première 4 2726216 forme de réalisation pour recevoir l'extrémité du tube pro- tecteur consiste en ce qu'il est ménagé une ouverture cylin- drique dans le carter d'embrayage et que des moyens sont pré- vus pour serrer le tube protecteur en place. Une autre forme de réalisation pour la réception de l'extrémité du tube pro- tecteur consiste en ce que dans l'ouverture du carter d'em- brayage est fixé un organe élastique en forme de douille dans lequel est retenue l'extrémité du tube protecteur. Dans ce cas l'élément élastique empêche des vibrations du moteur d'entraînement d'être transmises par l'intermédiaire du car- ter d'embrayage au tube protecteur. Afin que le tube protec- teur ne risque pas de coulisser axialement dans l'élément élastique il est avantageux que sur l'extrémité du tube pro- tecteur soit fixée une douille qui dans la direction axiale soit reliée, des deux côtés, en liaison de forme à l'élément élastique. Le palier peut avantageusement comprendre un roulement à aiguilles reçu dans un support de palier, une bague d'espace- ment enfermant le roulement à aiguilles radialement étant de préférence prévue entre le support de palier et le roulement & aiguilles. Le palier peut avantageusement présenter une bague à glissement retenue dans un support de palier. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'un support de palier comporte une douille de montage réa- lisée en une pièce avec ce dernier. Etant donné que le palier se trouve à une certaine dis- tance du tambour d'embrayage, la liaison entre le tambour d'embrayage et l'extrémité de l'arbre d'entraînement peut être réalisée sous une forme simplifiée. Il est à cet égard avantageux de rapporter au tambour d'embrayage un moyeu, ce qui peut se faire sans coût supplémentaire notable lors de la 2726216 fabrication du tambour d'embrayage. Ainsi des pièces additi- onnelles ne sont pas nécessaires. Le moyeu est de préférence relié en liaison matérielle à l'arbre d'entraînement, tant le brasage que le soudage pouvant être envisagés à cet égard. Le tambour d'embrayage peut cependant également être relié méca- niquement à l'arbre d'entraînement, par exemple par emmanche- ment ou assemblage, une liaison de forme, en rotation, étant alors prévue de préférence. Pour le montage du tambour d'em- brayage par emmanchement le moyeu doit présenter une plus grande résistance mécanique de sorte qu'il paraît avantageux de fabriquer le moyeu en tant qu'élément constitutif séparé avec une épaisseur de paroi plus forte et de souder le tam- bour d'embrayage au moyeu. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins anne- xés sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'une dé- broussailleuse; la figure 2 représente, à plus grande échelle, le détail II de la figure 1; la figure 3 représente une forme de réalisation modifiée par rapport à la figure 2; la figure 4 représente une forme de réalisation avec un palier monté devant le tube protecteur; la figure 5 représente, à plus grande échelle, l'ensem- ble formé de l'embrayage et du palier d'arbre avec un roule- ment à aiguilles et une bague d'espacement; la figure 6 représente une coupe radiale à travers le roulement à aiguilles avec la bague d'espacement; 6 2726216 la figure 7 représente une forme de réalisation avec un palier lisse; la figure 8 représente une coupe radiale à travers le palier lisse; et la figure 9 représente une forme de réalisation avec une douille de montage réalisée en une pièce avec une bague por- teuse. La figure 1 représente une coupe longitudinale à travers une débroussailleuse 1 qui comprend essentiellement un moteur d'entraînement 3 monté dans un carter moteur 2 et réalisé sous la forme d'un moteur thermique, une tête de coupe 4 avec un organe coupant 5 monté tournant sur cette dernière et un arbre d'entraînement 6 s'étendant entre le moteur d'entraîne- ment 3 et la tête de coupe 4. L'arbre d'entraînement 6 se trouve dans un tube protecteur 7 sur la paroi intérieure du- quel est disposé un tuyau protecteur 8 par lequel est guidé l'arbre d'entraînement 6. Une tubulure 9, dans laquelle est retenue une extrémité 10 du tube protecteur 7, est réalisée en une pièce avec la tête de coupe 4. L'autre extrémité, côté moteur, 11 du tube protecteur 7 fait saillie dans une ouver- ture 12 d'un carter d'embrayage 13, lequel est fixé au carter moteur 2. Dans l'ouverture 12 est monté un élément élastique 14 en forme de douille qui reçoit l'extrémité 11 du tube pro- tecteur 7 et supporte cette extrémité de façon à amortir des vibrations. Un bout d'arbre 16 d'un vilebrequin 17 fait saillie, hors d'un carter de vilebrequin 15 du moteur d'entrainement 3, dans le carter d'embrayage 13. Sur le bout d'arbre 16 sont montées une turbine de ventilateur 18 ainsi qu'une partie d'embrayage 19 portant des masselottes centrifuges 20. La partie d'embrayage 19 avec les masselottes 20 est disposée concentriquement à l'intérieur d'un tambour d'embrayage 21 7 2726216 qui est fixé à l'extrémité 22 de l'arbre d'entraînement 6. L'extrémité 22 de l'arbre d'entraînement fait saillie hors d'un palier 23 qui guide l'arbre d'entraînement 6, le palier étant monté à l'intérieur de l'extrémité 11 du tube protec- teur 7. Pour d'autres particularités de l'agencement en ce qui concerne les embrayages centrifuges 24 constitués par les éléments 19, 20 et 21 il est fait référence à la représenta- tion agrandie du détail II sur la figure 2. Sur la figure 2 les éléments constitutifs semblables à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes références que sur cette dernière. Cette représentation fait apparaître que la turbine de ventilateur 18 fixée au bout d'arbre 16 présente, du côté du moteur d'entraînement 3, des pales 25 de sorte qu'il est produit un courant d'air de refroidissement pour les ailettes de refroidissement du moteur d'entraînement 3. L'ouverture 12 dans le carter d'embrayage 13 est formée par un tronçon tubulaire conique 26 qui présente à son extré- mité intérieure un gradin 27 et se prolonge à partir de ce dernier sous la forme d'une tubulure 28 de diamètre réduit. Sur l'extrémité 11 du tube protecteur 7 est fixée une douille 29 à l'extrémité arrière de laquelle est rapporté un épaule- ment 30 orienté radialement vers l'intérieur et vers l'exté- rieur et qui présente, à son extrémité avant, une saillie ra- diale 31. L'épaulement 30 et la saillie 31 forment ainsi une liaison de forme, des deux côtés, avec l'élément élastique 14 de sorte que le tube protecteur est retenu à coup sûr dans l'ouverture 12 du carter d'embrayage 13. L'épaulement radial orienté vers l'intérieur sert de butée à l'extrémité du tube protecteur 7. L'extrémité 11 du tube protecteur 7, munie de la douille 29 et de l'élément élastique 14, est emmanchée dans le tron- çon tubulaire 26 du carter d'embrayage 13, la force d'emman- chement augmentant, par suite du cône, en fonction de la pro- fondeur d'emmanchement. Le gradin 27 sert à limiter la pro- 8 2726216 fondeur d'emmanchement. Dans l'extrémité 11 du tube protec- teur 7 se trouve le palier 23 réalisé sous la forme d'un pa- lier lisse et qui présente un jeu radial d'environ 0,5 mm par rapport à l'arbre d'entraînement 6. Hors du palier 23 fait saillie l'extrémité 22 de l'arbre d'entraînement 6, l'extré- mité 22 présentant du côté frontal une saillie 32 sur laquel- le se trouve le tambour d'embrayage 21 qui est fixé à cette dernière au moyen d'un rivet 33. La saillie 32 et l'ouverture correspondante dans le tambour d'embrayage 21 sont de préfé- rence réalisées de telle façon qu'il y ait, en rotation, une liaison de forme entre les pièces concernées. Le palier 23 se trouve par rapport au tambour d'embrayage 21 à une distance A qui est égale, au moins, au double et, au plus, au quintuple du diamètre D de l'arbre d'entraînement 6. Le rapport de la distance A au diamètre D dépend de différents paramètres, en particulier également du jeu radial du palier 23 et du diamè- tre D de l'arbre d'entraînement 6. Dans l'exemple de réalisa- tion la distance A est égale à environ 3,5 fois D, c'est-à- dire que la distance A est comprise dans la plage, considérée comme particulièrement appropriée, entre le triple et le qua- druple de D. Sur la figure 3 est représentée une forme de réalisation modifiée par rapport à la figure 2, les mêmes éléments constitutifs étant désignés par les mêmes références que celles utilisées pour la forme de réalisation décrite précédemment. Au carter de vilebrequin 15 est fixé un carter d'embrayage 34 qui s'étend sous forme conique sur l'embrayage centrifuge 24 et présente, à son extrémité avant, une tubulu- re cylindrique 35, laquelle forme une ouverture 37 pour rece- voir l'extrémité 11 du tube protecteur 7. La tubulure 35 pré- sente une fente axiale à côté de laquelle sont prévues des brides radiales 36 pour un organe de serrage, par exemple une vis de serrage, de sorte que le tube protecteur 7 reçu dans la tubulure 35 peut être serré en place. La disposition du palier 23 est dans ce cas la même que sur la figure 2 et il 9 2726216 en est également ainsi pour la distance A entre le palier 23 et le tambour d'embrayage 21. Au tambour d'embrayage 21 est rapporté un moyeu 40 qui sert à la fixation du tambour d'em- brayage 21 sur l'extrémité 22 de l'arbre d'entraînement 6. Le moyeu 40 peut être relié à l'arbre d'entraînement par voie mécanique ou en liaison matérielle, par exemple par brasage ou soudage. Au carter d'embrayage 34 est fixé, avec interpo- sition d'organes 38 amortissant les vibrations, un tube por- teur pour une poignée non représentée sur la figure. La figure 4 montre une forme de réalisation o un palier 23 est monté dans la tubulure 35 du carter 34 devant l'extré- mité 11, côté moteur, du tube protecteur 7. Dans l'extrémité du tube protecteur 7 fait saillie un tampon 41 qui sert à re- cevoir à son extrémité le tuyau protecteur 8. Le tampon 41 comporte une bride radiale 42 qui est serrée entre le palier 23 et le tube protecteur 7, et un épaulement 43 orienté radi- alement vers l'intérieur et qui entoure l'arbre d'entraîne- ment 6 avec le même jeu radial que celui du palier 23. Le tambour d'embrayage 21 est relié à un moyeu 44, par exemple par soudage, et ce moyeu 44, dont l'épaisseur de paroi est sensiblement supérieure à celle du tambour d'embrayage 21, est emmanché sur l'extrémité 22 de l'arbre d'entraînement 6. Dans les formes de réalisation décrites le tambour d'em- brayage 21 se centre automatiquement sur l'élément d'embraya- ge 19 aussitôt que le tambour d'embrayage 21 se trouve amené à la vitesse de rotation appropriée. Du fait du jeu radial dans le palier 23 il ne s'y produit pratiquement pas de frot- tement. Lorsque la vitesse du moteur d'entraînement 2 est suffisamment réduite pour que les masselottes centrifuges 20 se dégagent du tambour d'embrayage 21 et que celui-ci se trouve par conséquent désaccouplé l'effet de centrage est en même temps annulé et le palier 23 reprend sa fonction de gui- dage de sorte qu'il se produit entre le palier 23 et l'arbre d'entraînement 6 un frottement qui provoque une action de 2726216 freinage additionnelle. Etant donné que la distance entre les masselottes 20 et le tambour d'embrayage 21 est nettement plus grande que le jeu radial du palier 23 par rapport à l'arbre d'entraînement 6, le tambour d'embrayage 21 ne risque pas d'entrer en contact avec les masselottes 20 en marche à vide du moteur d'entraînement de sorte que des forces trans- versales, exercées sur le tambour d'embrayage lors du manie- ment de la machine-outil, ou la pesanteur agissant sur le tambour d'embrayage ne font pas que le tambour d'embrayage prenne appui intempestivement sur les masselottes. Sur la figure 5 est représenté un carter d'embrayage 34 avec un embrayage centrifuge 24 monté dans ce dernier et dont le tambour d'embrayage 21 est fixé à l'extrémité 22 de l'ar- bre d'entraînement 6. Le carter d'embrayage 34 présente une tubulure 35 destinée à recevoir le tube protecteur 7, un pa- lier 23' étant monté à l'intérieur de l'extrémité 11, côté moteur, du tube protecteur. Le palier 23' est constitué par un support de palier 45 qui prend appui avec une collerette 45'', orientée radialement vers l'extérieur, contre un épau- lement de la tubulure 35 et/ou contre le côté avant de l'ex- trémité 11, et présente une bride 45' orientée radialement vers l'intérieur, ainsi que par un roulement à aiguilles 46 et une bague d'espacement 47 entourant le roulement à aiguil- les radialement. La figure 6 montre une coupe radiale du palier 23' avec le support de palier 45, la bague d'espacement 47 et le rou- lement à aiguilles 46 ainsi que l'arbre d'entraînement 6 se trouvant dans celui-ci. La figure 7 montre un embrayage centrifuge 24 avec un palier 23' pour l'extrémité côté moteur de l'arbre d'entraî- nement 6, le palier 23' étant constitué par une bague à glis- sement 48 qui est retenue dans un support de palier 45, le- 11 2726216 quel correspond, dans sa forme et son agencement, à celui de la figure 5. La figure 8 montre une coupe radiale à travers le palier 23' de la figure 7. La figure 9 représente un embrayage centrifuge 24 avec un palier 23' pour l'extrémité côté moteur de l'arbre d'en- trainement 6, un support de palier 49 étant muni, au niveau de sa bride 49' orientée radialement vers l'intérieur, d'une douille de montage 50 réalisée en une pièce avec cette derni- ère. Dans ce cas la douille de montage 50 est dimensionnée de façon que le jeu radial du palier soit d'environ 0,5 mm. 12 2726216 REVENDICATIONS 1. Machine-outil guidée manuellement, en particulier dé- broussailleuse ou taille-bordures, avec un moteur d'entraîne- ment (3) monté dans un carter moteur (2) et un arbre d'en- traînement (6) s'étendant, entre un organe coupant (5) et le moteur d'entraînement (3), dans un tube protecteur (7), ainsi qu'un embrayage centrifuge (24) se trouvant dans un carter d'embrayage (13, 34) dont les masselottes centrifuges (20) sont fixées sur un arbre récepteur (bout d'arbre 16) du mo- teur (3) et dont le tambour d'embrayage (21) est, en rotati- on, relié en liaison dynamique à une extrémité (22) de l'ar- bre d'entraînement (6), caractérisée en ce qu'à proximité de l'extrémité (22) de l'arbre d'entraînement (6) qui porte le tambour d'embrayage (21) est prévu un palier (23, 23') entou- rant l'arbre d'entraînement, le jeu radial de montage entre l'arbre d'entraînement (6) et le palier (23, 23') étant infé- rieur à la distance entre les masselottes (20) et le tambour d'embrayage (21). 2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier (23, 23') se trouve à une distance axiale (A) du tambour d'embrayage (21). 3. Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que le palier (23, 23') est réalisé sous la forme d'un palier lisse, le jeu radial du palier par rapport à l'arbre d'entraînement (6) étant de préférence d'environ 0,5 mm. 4. Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que la distance (A) entre le tambour d'embrayage (21) et le palier (23, 23') est égale à, au moins, 2 fois et, au plus, 5 fois et, de préférence, comprise entre 3 et 4 fois, le diamètre (D) de l'arbre d'entraînement (6). 13 2726216 5. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité (11), côté moteur, du tube protecteur (7) est reçue dans une ouver- ture cylindrique (37) du carter d'embrayage (34) et en ce qu'il est prévu des moyens pour serrer le tube protecteur en place. 6. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le palier (23, 23') est monté à l'intérieur de l'extrémité (11), côté carter mo- teur, du tube protecteur (7). 7. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que le palier (23') comprend un roulement à aig- uilles (46) reçu dans un support de palier (45), une bague d'espacement enfermant le roulement & aiguilles radialement étant prévue de préférence entre le support de palier (45) et le roulement à aiguilles (46). 8. Machine-outil selon la revendication 3 ou 4, caracté- risée en ce que le palier (23') présente une bague à glisse- ment (48) retenue dans un support de palier (45). 9. Machine-outil selon la revendication 3 ou 4, caracté- risée en ce qu'il est réalisé en une pièce avec un support de palier (49) une douille de montage (50). 10. Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce que le palier (23) est disposé devant l'extrémité (11), côté moteur, du tube protecteur (7), l'extrémité (11), côté moteur, du tube protecteur (7) étant de préférence munie d'un tampon (41) qui sert à recevoir du côté de son extrémité le tuyau protecteur (8) et présente une bride radiale (42) qui est serrée entre le palier (23) et le tube protecteur (7). 14 2726216 11. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que l'extrémité (11) du tube protecteur (7) est reçue dans un élément élastique (14) de préférence en forme de douille, lequel est fixé au carter d'embrayage (13), l'élément élastique (14) étant emmanché dans un tronçon tubulaire conique (26) du carter d'embrayage (13) et prenant appui frontalement contre un gradin radial (27). 12. Machine-outil selon la revendication 11, caractéri- sée en ce que sur l'extrémité (11) du tube protecteur est fi- xée une douille (29) qui en direction axiale est reliée, des deux côtés, en liaison de forme à l'élément élastique (14). 13. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le tambour d'em- brayage (21) est fixé à l'arbre d'entraînement (6) par emman- chement ou assemblage, de préférence en liaison de forme pour les mouvements de rotation. 14. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu un moyeu (44) présentant une épaisseur de paroi sensiblement su- périeure à celle du tambour d'embrayage (21), le tambour d'embrayage (21) étant de préférence soudé au moyeu. 15. Machine-outil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 13, caractérisée en ce qu'il est rapporté au tam- bour d'embrayage un moyeu (40) et en ce que le moyeu (40) est relié en liaison matérielle à l'arbre d'entraînement (6).