Brevet FR2774953A1 — publié le 19990820

Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon et tondeuse à gazon équipée d'une telle transmission La présente invention concerne une transmission de vitesse pour tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable. Elle concerne plus particulièrement une transmission entre l'arbre primaire moteur porte-lame de tonte à vitesse de rotation constante d'une tondeuse à gazon et l'arbre de sortie d'un réducteur couplé aux roues de la tondeuse. L'invention concerne également une tondeuse à gazon équipée d'une telle transmission. Les tondeuses à gazon automotrices, encore appelées tondeuses à gazon tractées, présentent en général, pour les modèles de base, une vitesse d'avancement constante. Pour les modèles plus perfectionnés, ces tondeuses à gazon automotrices sont équipées d'une boîte de vitesses. I1 en résulte une augmentation importante du coût de la tondeuse s'accompagnant de risques de pannes plus fréquents. On est donc aujourd'hui à la recherche de solutions permettant la fabrication de tondeuses à gazon automotrices à vitesse d'avancement variable à un faible coût. Le problème majeur des transmissions de vitesse pour tondeuse à gazon est qu'elles doivent être installées entre un arbre primaire moteur portant la lame de tonte, dont la vitesse de rotation est de l'ordre de 3 000 tours/minute, et un arbre d'entraînement des roues de la tondeuse, dont la vitesse de rotation est au plus de 4 km/heure et ce pour des raisons de sécurité. I1 est donc impératif que la transmission assure une démultiplication suffisante pour garantir de manière fiable le respect de ces règles de sécurité. Le but de la présente invention est donc de proposer une transmission de vitesse pour tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable dont la conception est particulièrement simple et de coût réduit. Un autre but de la présente invention est de proposer une transmission de vitesse pour tondeuse à gazon qui empêche de manière sûre l'arbre de sortie du réducteur couplé aux roues de la tondeuse d'être entraîné en rotation à une vitesse supérieure à celle autorisée dans le cadre du respect des règles de sécurité. Un autre but de la présente invention est de proposer une transmission de vitesse pour tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable dont le fonctionnement est fiable et dont la maintenance est aisée. A cet effet, l'invention a pour objet une transmission de vitesse pour tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable, entre arbre primaire moteur portelame de tonte à vitesse de rotation constante et arbre de sortie d'un réducteur couplé aux roues de la tondeuse, caractérisée en ce que la transmission est constituée d'une première transmission sans fin entre l'arbre primaire moteur et un relais à poulie libre à gorges multiples, l'un des flasques de la poulie étant à écartement variable, cet écartement étant piloté automatiquement par une seconde transmission sans fin entre le relais à poulie libre et un arbre d'entrée du réducteur, cette seconde transmission comprenant, sur l'arbre d'entrée du réducteur, une poulie dont l'un des flasques est à écartement variable commandé manuellement de manière à faire varier à volonté la vitesse de l'arbre de sortie du réducteur couplé aux roues de la tondeuse. Grâce à cette conception de la transmission, la première transmission assure une première réduction de vitesse garantissant de manière sûre que la variation de vitesse qui sera opérée lors de la seconde transmission sera maintenue à l'intérieur de plages de vitesses autorisées. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la première transmission entre l'arbre primaire moteur et le relais à poulie libre est une transmission à courroie à rapport fixe et la seconde transmission entre le relais à poulie libre et l'arbre d'entrée du réducteur est une transmission à courroie à rapport variable. Avantageusement, le réducteur est à embrayage. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue en coupe d'une transmission conforme à l'invention la figure 2 représente une vue de dessus du boîtier du réducteur à embrayage représenté à la figure 1 la figure 3 représente en vue de dessus et en vue de côté de deux plateaux constituant une came servant à la commande d'un flasque d'une des poulies de la transmission objet de l'invention et la figure 4 représente une vue en coupe du relais à poulie libre constituant l'un des éléments de la transmission objet de l'invention. La transmission de vitesse, objet de l'invention, est destinée aux tondeuses à gazon automotrices à vitesse d'avancement variable. Cette transmission assure une transmission entre l'arbre primaire moteur 10 de la tondeuse qui porte la lame de tonte 17 et l'arbre de sortie 13 d'un réducteur 8. Cet arbre de sortie 13 du réducteur 8 est couplé aux roues 9 de la tondeuse comme le montre la figure 2. L'arbre primaire moteur 10, qui porte la lame de tonte 17, est généralement entraîné à une vitesse de rotation de l'ordre de 3 000 tours/minute pour obtenir une action de tonte efficace. L'arbre de sortie 13 du réducteur 8, couplé aux roues 9 de la tondeuse, doit à l'inverse assurer une vitesse d'avancement de la tondeuse comprise généralement entre 0 et 4 km/heure. La transmission entre arbre primaire moteur et arbre de sortie du réducteur a donc pour objet d'assurer une démultiplication de la vitesse. Cette transmission est constituée d'une première transmission sans fin T1 entre l'arbre primaire moteur 10 et un relais 3 à poulie 4. Par relais 3, on entend l'ensemble constitué par l'arbre 11, la poulie 4 et les ressorts 7 qui seront décrits ci-après, cet ensemble assurant le relais entre l'arbre moteur 10 et l'arbre 12 d'entrée du réducteur 8. La poulie 4 de ce relais est une poulie libre, c'est-à-dire montée libre à rotation sur l'arbre 11, et à gorges multiples 4E, 4F. Cette poulie 4 sera plus particulièrement décrite en détail ci-après. La première transmission T1 entre arbre moteur primaire 10 et relais 3 est une transmission à courroie 2 à rapport fixe. Une première poulie, dite poulie motrice 1, est donc montée solidaire en rotation sur l'arbre primaire moteur 10 porte-lame de tonte. Cette poulie motrice 1 reçoit à l'intérieur d'une gorge une courroie 2 qui assure la transmission du mouvement de rotation de l'arbre moteur 10 à une poulie 4 à gorges multiples portée par l'arbre 11 du relais 3. Cet arbre 11 est fixé au châssis ou au carter de la tondeuse. Cette poulie 4 est représentée en détail à la figure 4. Cette poulie 4 est constituée, comme le montre la figure 4, d'au moins trois flasques 4A, 4B, 4C. Les deux premiers flasques 4A, 4B sont réalisés monobloc avec un manchon, lui-même monté libre à rotation ou tourillonnant librement sur l'arbre 11 fixé au châssis de la tondeuse à gazon. Une solution équivalente aurait consisté à monter deux flasques sur un manchon et à les solidariser, par exemple au moyen d'une goupille, à ce dernier. Les deux premiers flasques fixes 4A, 4B de cette poulie 4 servent à la délimitation d'une gorge 4E recevant la courroie 2 précitée assurant la transmission du mouvement de rotation de l'arbre moteur 10 à cette poulie 4. De préférence, cette poulie, et en particulier la gorge 4E, est dimensionnée pour assurer une réduction de la vitesse transmise par l'arbre moteur 10. Le troisième flasque 4C de cette poulie 4 est monté mobile axialement à coulissement sur ledit manchon de la poulie 4 portant les deux premiers flasques 4A, 4B. Ce déplacement à coulissement est guidé par exemple par rainurage axial de la face externe du manchon et rainurage correspondant de la face interne du flasque 4C. Ce flasque 4C délimite, avec l'un des flasques, en l'occurrence le flasque 4B servant à la délimitation de la première gorge 4E de la poulie 4, une seconde gorge 4F de largeur variable. Cette largeur de la gorge 4F est définie par l'écartement entre le flasque mobile 4C et le flasque fixe 4B. Le flasque mobile 4C, sollicité par au moins un ressort 7, est rappelé dans une position dans laquelle il tend à se rapprocher dudit flasque fixe 4B. Le déplacement axial sur l'arbre ll de ce flasque 4C sollicité par ressort 7 est piloté automatiquement par une seconde transmission sans fin T2 entre ledit relais 3 à poulie 4 libre et l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8. Le réducteur 8 peut être un réducteur à embrayage de type connu. Ce réducteur 8 comporte dans ce cas un arbre d'entrée 12 présentant une portion de vis sans fin venant en prise avec un organe mené, tel qu'une roue dentée. Cette roue dentée, entraînée en rotation, est susceptible d'être accouplée à, ou désaccouplée de, l'arbre de sortie 13 du réducteur 8 au moyen d'un mécanisme d'embrayage. Ce mécanisme d'embrayage est par exemple un mécanisme d'embrayage à cônes dont les cônes sont montés libres à coulissement et cinématiquement solidaires en rotation de l'arbre de sortie 13 du réducteur 8. Ces cônes sont disposés à l'intérieur d'un alésage axial de la roue dentée et viennent, au cours de leur rapprochement, en prise avec des parties coniques de ladite roue. Le rapprochement de ces cônes est commandé par un organe d'actionnement approprié tel qu'une fourchette d'embrayage. L'arbre 13 de sortie du réducteur 8 est lui-même couplé directement, ou par l'intermédiaire d'un nouveau dispositif de réduction, aux roues 9 de la tondeuse à gazon. La vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8 est donc déterminante à l'égard de la vitesse d'avancement de la tondeuse à gazon. Comme précisé ci-dessus, la seconde transmission T2 entre relais 3 à poulie libre 4 et arbre 12 d'entrée du réducteur 8 est une transmission à courroie 5 à rapport variable. Cette transmission comprend, outre la courroie 5, une poulie 6, dite poulie de commande de relais 3, calée sur l'arbre d'entrée 12 de réducteur 8. Cette poulie 6 comporte un flasque 6B monté fixe axialement et solidaire en rotation de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8 et un flasque 6A mobile axialement entre deux positions extrêmes de manière à pouvoir s'écarter ou se rapprocher de manière variable dudit premier flasque 6B. Ce rapprochement ou cet écartement du flasque mobile 6A sont obtenus au moyen d'une came commandée manuellement et qui sera décrite plus en détail ci-après. Le déplacement axial du flasque mobile 6A de la poulie 6 permet un déplacement radial de la courroie 5 à l'intérieur de la gorge 6C de la poulie 6 entre deux positions extrêmes et simultanément un déplacement radial de cette courroie à l'intérieur de la gorge 4F à flasque mobile 4C de la poulie 4 du relais de transmission 3. Le déplacement radial de la courroie 5 à l'intérieur de la gorge 4F de la poulie 4 génère un déplacement axial automatique du flasque 4C de la poulie 4. L'organe de commande du déplacement du flasque mobile 6A de la poulie 6 est une came. Cette came est constituée de deux plateaux 14, 15 coaxiaux à rampes inclinées à contact glissant. L'un des plateaux 15 est monté fixe par rapport au carter du réducteur 8, tandis que l'autre plateau 14 est déplaçable angulairement autour de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8 par une commande à câble manuelle dont une extrémité du câble est représentée en 16 à la figure 3. Cette commande permet à l'utilisateur de régler à volonté la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8. Cette came est plus particulièrement représentée à la figure 3. En résumé, le fonctionnement d'une telle transmission est le suivant. L'arbre moteur 10, portant la poulie motrice 1, est entraîné en rotation à une vitesse constante de l'ordre de 3 000 tours/minute pour permettre un entraînement efficace de la lame de tonte 17. La poulie 1, solidaire en rotation dudit arbre primaire moteur 10, est entraînée à cette même vitesse de rotation. Ce mouvement de rotation est transmis par l'intermédiaire de la courroie 2 au relais 3 de transmission et en particulier à la poulie 4 à gorges multiples 4E, 4F montée libre à rotation sur l'arbre 11. L'entraînement en rotation de cette poulie 4 est transmis par l'intermédiaire d'une seconde courroie 5 à la poulie 6 solidaire en rotation de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8. Lorsque l'utilisateur commande manuellement par traction, par exemple sur un câble 16, commandant lui-même un déplacement angulaire du plateau 14 de la came, dans le sens d'un écartement des plateaux 14 et 15, le plateau 14 agit sur le flasque mobile 6A de la poulie 6 dans le sens d'un rapprochement de ce flasque 6A en direction du flasque 6B fixe de la poulie 6. Ce rapprochement génère un déplacement radial de la courroie 5 à l'intérieur de la gorge 6C de ladite poulie dans le sens d'un éloignement de cette courroie 5 par rapport au fond de la gorge 6C. Ce déplacement de la courroie 5 provoque à l'inverse un déplacement radial de la courroie 5 dans le sens d'un rapprochement de cette courroie 5 vers le fond de la gorge 4F délimitée par les flasques 4B et 4C de la poulie 4 portée par l'arbre 11 et, par suite, un déplacement du flasque 4C dans le sens d'un éloignement par rapport au flasque 4B de la poulie 4. Une telle position de la courroie 5 correspond à une vitesse lente de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8. A l'inverse, lorsque le plateau 14 de la came est déplacé dans une direction angulaire correspondant à un rapprochement des plateaux 14 et 15, le flasque mobile 6A de la poulie 6 portée par l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8 tend à s'écarter du flasque fixe 6B de la poulie 6 provoquant un déplacement radial de la courroie 5 en direction du fond de la gorge 6C ménagée par cette poulie 6. A l'inverse, la portion de poulie 5 disposée entre les flasques 4B et 4C de la poulie 4 tend à se déplacer radialement dans le sens d'un éloignement du fond de la gorge 4F de cette poulie 4. Le ou les ressort(s) 7 équipant cette poulie 4 tendent à faciliter un tel positionnement de la courroie 5 à l'intérieur de la gorge 4F de la poulie 4 délimitée par les flasques 4B et 4C. Dans cette position de la courroie 5, la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 12 du réducteur 8 est maximale. Pour permettre un déplacement optimal de la courroie à l'intérieur des gorges des poulies, ces dernières peuvent affecter des formes de flasques conformes à celles représentées aux figures. Bien évidemment, du fait de la conception de l'organe de commande constitué par la came, toute position intermédiaire de la courroie 5 entre ces deux positions extrêmes peut être commandée par déplacement du flasque 6A. Il en résulte une grande possibilité de variation de la vitesse d'avancement de la tondeuse à gazon. REVENDICATIONS 1. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable, entre arbre primaire moteur (10) porte-lame de tonte à vitesse de rotation constante et arbre de sortie (13) d'un réducteur (8) couplé aux roues (9) de la tondeuse, caractérisée en ce que la transmission est constituée d'une première transmission sans fin (T1) entre l'arbre primaire moteur (10) et un relais (3) à poulie libre (4) à gorges (4E, 4F) multiples, l'un (4C) des flasques de la poulie (4) étant à écartement variable, cet écartement étant piloté automatiquement par une seconde transmission sans fin (T2) entre le relais (3) à poulie libre (4) et un arbre d'entrée (12) du réducteur (8), cette seconde transmission (T2) comprenant sur l'arbre d'entrée (12) du réducteur (8) une poulie (6) dont l'un des flasques (6A) est à écartement variable commandé manuellement de manière à faire varier à volonté la vitesse de l'arbre de sortie (13) du réducteur (8) couplé aux roues (9) de la tondeuse. 2. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première transmission (T1) entre l'arbre primaire moteur (10) et le relais (3) à poulie libre (4) est une transmission à courroie (2) à rapport fixe. 3. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la seconde transmission (T2) entre le relais (3) à poulie libre (4) et l'arbre d'entrée (12) du réducteur (8), est une transmission à courroie (5) à rapport variable. 4. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le réducteur (8) est à embrayage. 5. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le relais (3) à poulie libre (4) de transmission entre arbre primaire (10) porte-lame de tonte et arbre d'entrée (12) du réducteur (8) est constitué d'un arbre (11) portant la poulie (4) fixé au carter de la tondeuse et sur lequel tourillonne la poulie libre (4) à gorges multiples (4E, 4F), l'un (4C) des flasques de la poulie libre (4), sollicité par ressorts (7), étant mobile axialement entre deux positions extrêmes sur l'arbre (11) par déplacement radial de la courroie (5) de la seconde transmission (T2). 6. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la poulie libre (6) de commande du relais (3), calée sur l'arbre d'entrée (12) du réducteur (8), comporte un flasque (6A) mobile axialement pour permettre un déplacement radial de la courroie (5) entre deux positions extrêmes, les mouvements de ce flasque (6A) étant obtenus par une came commandée manuellement. 7. Transmission de vitesse pour tondeuse à gazon selon la revendication 6, caractérisée en ce que la came est constituée de deux plateaux (14, 15) coaxiaux à rampes inclinées à contact glissant, l'un (15) des plateaux étant monté fixe par rapport au carter du réducteur (8), l'autre plateau (14) étant deplaçable angulairement autour de l'arbre d'entrée (12) du réducteur (8) par une commande à câble (16) manuelle pour régler à volonté la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (12) du réducteur (8). 8. Tondeuse à gazon automotrice à vitesse d'avancement variable, caractérisée en ce qu'elle comprend une transmission selon l'une des revendications 1 à 7.