Brevet FR2892080A1 — publié le 20070420

Transmission, notamment entre un arbre moteur et un arbre d'entraînement de roues d'un engin de préférence automoteur, et engin de préférence automoteur équipé d'une telle transmission La présente invention concerne une transmission, notamment entre un arbre io moteur et un arbre d'entraînement de roues d'un engin, notamment d'un engin automoteur, tel qu'un engin de tonte, cette transmission étant du type à variateur de vitesse à courroie associé à un dispositif d'embrayage ainsi qu'un engin, notamment un engin automoteur, tel qu'un engin de tonte, équipé d'une telle transmission. 15 De telles transmissions sont bien connues à ceux versés dans cet art comme l'illustre en particulier le brevet US-A-6.755.759. Ces transmissions sont constituées généralement d'un variateur de vitesse associé à un mécanisme d'embrayage réducteur logé dans un boîtier. Le dispositif d'embrayage est 20 généralement du type à crabot. Jusqu'à présent, de telles transmissions comportent deux organes de commande actionnés de manière indépendante, à savoir, un premier organe de commande qui autorise le passage du mécanisme d'embrayage de la position débrayée à la position embrayée, et un second organe de commande qui agit sur le variateur de vitesse, généralement 25 en commandant la variation de vitesse par rapprochement ou écartement des flasques de l'une des poulies du variateur. Le problème d'une telle conception est que le variateur de vitesses à courroie ne peut faire varier la vitesse d'avancement de l'engin qu'à l'intérieur d'une 30 plage déterminée allant d'une vitesse minimale supérieure à zéro à une vitesse maximale, la vitesse minimale étant fonction des caractéristiques de construction du variateur de vitesse. Il est donc impossible de faire varier la vitesse d'avancement de l'engin entre la vitesse zéro et la vitesse minimale du variateur de vitesse, cette plage de vitesse correspondant au passage de la position débrayée à la position embrayée du mécanisme d'embrayage de la transmission, ce dispositif d'embrayage étant généralement du type non progressif. Un but de la présente invention est donc de proposer une transmission et un engin équipé d'une telle transmission dont les conceptions permettent, à moindre coût, de faire varier, de façon continue, la vitesse d'avancement de l'engin en marche avant et/ou en marche arrière entre zéro et la vitesse maximale de l'engin. A cet effet, l'invention a pour objet une transmission, notamment entre un arbre moteur et un arbre d'entraînement de roues d'un engin, notamment d'un engin automoteur, tel qu'un engin de tonte, cette transmission étant du type à variateur de vitesse à courroie associé à un dispositif d'embrayage, is caractérisée en ce que la transmission, équipée d'un dispositif d'embrayage de type progressif, de préférence à friction, comporte un mécanisme de commande commun au dispositif d'embrayage et au variateur de vitesse, ce mécanisme de commande agissant, dans un premier temps, sur le dispositif d'embrayage pour passer de la position débrayée dite de vitesse zéro à la 20 position embrayée correspondant à la vitesse minimale de fonctionnement du variateur de vitesse puis, dans un deuxième temps, sur le mécanisme de variation de vitesse du variateur de vitesse pour régler à volonté la vitesse de l'engin équipé d'un tel variateur de vitesse. 25 Grâce à la combinaison de deux systèmes, à savoir un embrayage commandé progressif à friction et un variateur commandé à courroie dont les fonctionnements sont commandés en série dans le temps, on obtient une variation de la vitesse d'avancement de l'engin à l'intérieur d'une plage comprise entre zéro et la vitesse maximale de l'engin, cette variation 30 s'effectuant de manière continue et progressive, c'est-à-dire sans à-coup. Une telle combinaison permet d'obtenir des sensations de commande identiques à un système hydrostatique sans avoir, tant en terme de coût qu'en terme de maintenance, les inconvénients d'un tel système. L'invention a encore pour objet un engin, de préférence automoteur, tel qu'un engin de tonte, du type comprenant, entre un arbre moteur et un arbre d'entraînement de roues de l'engin, une transmission du type à variateur de vitesse à courroie associé à un dispositif d'embrayage, caractérisé en ce que la transmission est du type précité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : io la figure 1 représente une vue partielle en perspective d'une transmission conforme à l'invention ; la figure 2 représente une vue schématique partielle d'une transmission conforme à l'invention en position minimale du variateur de vitesse, le is levier d'embrayage étant en position débrayée de telle manière que la vitesse d'avancement de l'engin est égale à zéro ; les figures 3 à 5 représentent, sous forme de vues schématiques partielles, les différentes positions d'un variateur de vitesse et d'un levier 20 d'embrayage, la commande dudit dispositif étant obtenue à partir d'une came rotative et les figures 6 à 8 représentent, sous forme de vues schématiques partielles, les différentes positions aptes à être occupées par un 25 variateur de vitesse et un levier d'embrayage, l'organe de commande se présentant sous forme d'une came linéaire. Comme mentionné ci-dessus, la transmission 1, objet de l'invention, est plus particulièrement destinée à être installée entre un arbre moteur, tel que l'arbre 30 porte-lame d'un engin automoteur de tonte, et un arbre 10 d'entraînement de roues d'un engin de préférence automoteur. Cette transmission comporte au moins un variateur 2 de vitesse à courroie 16 associé à un dispositif 7 d'embrayage. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, l'arbre moteur de l'engin a été omis. Cet arbre moteur est généralement couplé par une première transmission sans fin du type à courroie à une poulie représentée en 17 aux figures, cette poulie étant entraînée en rotation autour d'un arbre 19. Cet arbre 19 comporte en outre une première poulie, dit motrice, du variateur 2 de vitesse. Cette première poulie motrice est formée de deux flasques, l'un 15 fixe, l'autre 13 mobile. Cette première poulie est reliée par l'intermédiaire d'une courroie 16 à une seconde poulie, dite menée, formée à nouveau de deux flasques, l'un 11 mobile, l'autre 12 fixe. Ce variateur 2 de vitesse comprend donc au moins deux poulies à flasque 11, 12 ; 13, 15 mobiles dans le sens d'un rapprochement ou d'un écartement desdits flasques. Le mécanisme 5, 6 de io variation de vitesse de variateur d'un tel variateur commande le rapprochement ou l'écartement des flasques de l'une des poulies. En l'occurrence, dans l'exemple représenté, le mécanisme 5, 6 du variateur de vitesse, qui permet de régler, à l'intérieur d'une plage Vitesse minimale ù Vitesse maximale, la vitesse de l'engin équipé d'un tel variateur 2 de vitesse, agit sur la poulie motrice, à is savoir celle constituée des flasques 13 et 15. En position minimale du variateur, les flasques 13, 15 de cette poulie motrice sont écartés au maximum tandis que les flasques 11, 12 de la poulie menée sont rapprochés au maximum. Lorsque le mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur de vitesse agit sur la poulie motrice, il commande, pour augmenter la vitesse, le 20 rapprochement des flasques de cette poulie motrice, ce qui provoque concomitamment un écartement des flasques de la poulie menée. Plus les flasques de la poulie menée sont écartés l'un de l'autre, plus le diamètre d'enroulement de la courroie sur cette poulie est faible et par suite plus la vitesse d'entraînement en rotation de l'arbre portant la poulie est élevée. Le 25 variateur est donc dans une position qui correspond à une vitesse d'avancement maximal de l'engin. L'arbre 18 portant la poulie menée constitue l'arbre d'entrée d'un boîtier 4 de transmission logeant généralement un mécanisme réducteur et un dispositif d'embrayage. Le dispositif d'embrayage, représenté en 7 aux figures, n'est représenté que partiellement. En effet, seule 30 la fourchette du dispositif d'embrayage permettant le passage d'une position embrayée à une position débrayée des organes d'embrayage a été représentée. Le dispositif d'embrayage est un dispositif d'embrayage de type progressif, de s préférence à friction. Ce dispositif d'embrayage peut comporter un ou plusieurs embrayages. Dans les exemples décrits ci-après, le dispositif d'embrayage ne comporte qu'un seul embrayage. Toutefois, une solution équivalente aurait pu être envisagée pour un dispositif d'embrayage comportant plusieurs s embrayages portés généralement par des arbres distincts correspondant l'un à un fonctionnement en marche avant, l'autre à un fonctionnement en marche arrière de l'engin. Indépendamment du nombre d'embrayages retenu, chaque embrayage peut être un embrayage à cônes, à disque ou tout autre embrayage de type progressif. La fourchette commande donc généralement le io déplacement des éléments, tels que disque ou cône d'embrayage, sur un arbre pour permettre la transmission du mouvement de l'arbre d'entrée 18 à cet arbre équipé du mécanisme d'embrayage. Cet arbre d'embrayage constitue soit directement l'arbre d'entraînement des roues de l'engin, soit est couplé à un arbre d'entraînement des roues de l'engin, représenté en 10 aux figures. 15 La description faite ici ne constitue qu'un exemple d'une transmission incorporant un variateur 2 de vitesse à courroie 16 associé à un dispositif 7 d'embrayage. Bien évidemment, d'autres conceptions peuvent être retenues. 20 De manière caractéristique à l'invention, la transmission équipée d'un dispositif 7 d'embrayage de type progressif, de préférence à friction, comporte un mécanisme 20, 9, 29 de commande commun au dispositif 7 d'embrayage et au variateur 2 de vitesse. Ce mécanisme 20, 9, 29 de commande agit, dans un premier temps, sur le dispositif d'embrayage 7 pour passer de la position 25 débrayée, dite de vitesse zéro, à la position embrayée, correspondant à la vitesse minimale de fonctionnement du variateur 2 de vitesse puis, dans un deuxième temps, sur le mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur 2 de vitesse pour régler à volonté la vitesse de l'engin équipé d'un tel variateur 2 de vitesse. 30 Dans les exemples représentés, le mécanisme 20, 9, 29 de commande, commun au dispositif 7 d'embrayage 7 et au variateur 2 de vitesse, comprend une came 20 à double fonction, cette came 20 comportant au moins deux zones d'action agissant successivement, lors d'une accélération, l'une sur le dispositif d'embrayage 7, l'autre sur le mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur 2 de vitesse. Cette came 20 présente donc d'une part un profil 20A de came extérieur ou une lumière 20B logeant un doigt agissant sur la commande 3 du dispositif d'embrayage 7 et d'autre part une lumière 22 logeant un doigt 23 de commande couplé au mécanisme 5, 6 de variation de vitesse et agissant sur ce dernier, par déplacement de la came 20 après embrayage, lorsque le doigt 23 est en butée sur une paroi d'extrémité de la lumière 22. Cette came 20 peut être une came rotative ou linéaire. Cette came 20 est commandée en déplacement par une manette, telle qu'une pédale 29, ou une lo poignée, de préférence tournante. L'organe 29 de commande en déplacement de la came 20 est relié à la came par un organe de transmission 9 de mouvement souple ou rigide, de préférence à câble. Enfin, la came 20 est généralement équipée d'une butée de fin de course formée d'un doigt 24 se déplaçant à l'intérieur d'une lumière 25, ce doigt venant en butée contre une 15 paroi d'extrémité de ladite lumière. Deux modes de réalisation d'un tel mécanisme de commande vont à présent être décrits. 20 Un premier exemple de réalisation, conforme aux figures 3 à 5, correspond à un exemple où la came 20 est une came rotative. Dans cet exemple de réalisation, le mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur 2 de vitesse est constitué de deux leviers représentés en 5 et 6 aux figures. Un premier levier, représenté en 5 aux figures, est équipé d'un doigt 22 se déplaçant à 25 l'intérieur d'une lumière 23 de la came. L'autre extrémité de ce levier est reliée à pivotement à un second levier 6, lui-même terminé par un galet destiné à venir en appui contre la face externe du flasque 13 mobile de la poulie motrice. Le déplacement de la came provoque, en particulier lorsque le doigt 23 est en butée sur une paroi d'extrémité de la lumière 22, un déplacement desdits 30 leviers et, par suite, l'appui du galet 14 équipant le levier 6 sur le flasque 13 mobile de la poulie motrice provoquant ainsi un rapprochement desdits flasques pour une variation de vitesse dans le sens d'une augmentation de la vitesse d'avancement de l'engin. Cette came est encore équipée d'un profil 20A de came extérieur destiné à agir sur la commande 3 du dispositif 7 d'embrayage. Comme mentionné ci-dessus, le dispositif d'embrayage n'a pas été représenté dans son intégralité, seule la fourchette 7 du dispositif d'embrayage a été représentée. Cette fourchette 7 est déplacée angulairement par l'intermédiaire d'un levier 3. Ce levier 3 est lui-même entraîné en déplacement angulaire par l'intermédiaire d'une tringlerie 8 terminée à son extrémité par un galet destiné à venir en appui sur un profil 20A de la came. Ainsi, au cours de l'entraînement en rotation de la came 20A dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre io dans les figures 3 à 5, le galet de la tringlerie 8 d'embrayage est en contact d'appui roulant le long du profil de came qui provoque, du fait de sa forme, un déplacement de la tringlerie 8 commandant un déplacement angulaire correspondant du levier 3 pour permettre, au cours d'un premier déplacement de la came, correspondant au passage de la figure 3 à la figure 4, le passage is de l'embrayage d'une position débrayée à une position embrayée. Au cours de ce déplacement, parallèlement, le doigt 23 de commande couplé au mécanisme 5, 6 de variation de vitesse se déplace à l'intérieur de la lumière 22 jusqu'à venir en butée sur une paroi d'extrémité de la lumière 22 comme l'illustre la figure 4. Dans cette position, la poursuite de l'entraînement en 20 rotation de la came provoque un déplacement correspondant des leviers 5 et 6 constitutifs du mécanisme de variation de vitesse destiné à agir sur le variateur de vitesse dans le sens d'un rapprochement des flasques de la poulie motrice. Ce rapprochement engendre une augmentation de la vitesse transmise par l'arbre 18 et, par suite, une augmentation de la vitesse d'avancement de 25 l'engin. Comme mentionné ci-dessus, l'entraînement en rotation de la came est obtenu par un organe de transmission de mouvement 9 couplé à un organe de commande, tel qu'une poignée ou une manette 29. Il peut être prévu un ressort qui ramène la came dans une position correspondant à la vitesse minimale du variateur et une position non embrayée du dispositif d'embrayage. Lorsque le 30 doigt 23 couplé au mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur de vitesse est en butée sur une paroi d'extrémité de la lumière 22, et que la poursuite du déplacement de la came rotative provoque un déplacement des leviers du mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur 2, parallèlement, le galet de la tringlerie 8 d'embrayage roule sur un profil circulaire de la came, 7 ne générant aucun déplacement du levier 3 d'embrayage. Grâce à une telle transmission, on obtient donc une variation progressive de la vitesse d'avancement de l'engin à l'intérieur d'une plage comprise entre zéro et s la vitesse maximale de l'engin. Les figures 6 à 8 illustrent un autre mode de réalisation d'une transmission conforme à l'invention dans lequel la came rotative a été remplacée par une came linéaire. Le fonctionnement est similaire. A nouveau, la figure 6 io correspond à un fonctionnement de la transmission dans lequel le variateur occupe une position, correspondant à la position de vitesse minimale, le levier d'embrayage est en position débrayée, la vitesse transmise est donc une vitesse nulle. is Dans la figure 7, le variateur est toujours en position minimale tandis que le levier d'embrayage est en position embrayée. La vitesse transmise est donc la vitesse minimale correspondant aux caractéristiques du variateur. La figure 8 représente le variateur dans une position de transmission de vitesse 20 maximale, le levier d'embrayage étant en position embrayée. Cette position correspond à une vitesse maximale d'avancement de l'engin. A nouveau, dans ce mode de réalisation, la came est commandée en déplacement par l'intermédiaire d'un organe 9 de transmission de mouvement associé à un organe de commande, tel qu'une poignée, une manette 29 ou autre. 25 Le dispositif d'embrayage et son mécanisme de commande sont analogues à ceux décrits pour les figures 3 à 5. La seule différence est que le galet équipant la tringlerie d'embrayage n'est plus en contact d'appui roulant sur un profil 20A de came extérieur mais se déplace à l'intérieur d'une lumière représentée en 30 20B aux figures. Ce galet aurait pu, de manière équivalente, être remplacé par un doigt. Le profil de cette lumière est donc tel que le déplacement linéaire de la came provoque, dans un premier temps, le déplacement du levier 3 pour amener le dispositif d'embrayage d'une position débrayée à une position embrayée. y Le mécanisme 5, 6 de variation de vitesse du variateur de vitesse, également identique à celui décrit pour les figures 3 à 5, est quant à lui sollicité en déplacement dès que la came a été déplacée de manière suffisante pour générer le passage de la position débrayée à la position embrayée du levier 3 de commande d'embrayage. Au cours de ce premier déplacement, la came 20 permet qu'une butée formée d'un doigt 23 se déplace à l'intérieur d'une lumière 22 de la came jusqu'à une position où le doigt vient en butée contre une paroi d'extrémité de ladite lumière 22 de telle sorte que la poursuite du déplacement io de la came (figures 7 à 8) provoque une action sur les leviers 5, 6 du mécanisme de commande du variateur 2 de vitesse. A cours de cette poursuite du mouvement linéaire de la came, le galet de la tringlerie 8 et le doigt 23 se déplacent dans deux chemins parallèles, le déplacement de la came est sans incidence sur le levier d'embrayage. Pour faire varier la vitesse, il suffit de 15 déplacer la came dans un sens ou dans l'autre. Le déplacement de la came vers la droite provoque une augmentation de la vitesse de l'engin tandis qu'un déplacement vers la gauche provoque une réduction de la vitesse de l'engin. La came peut encore être équipée d'une butée de fin de course formée d'un 20 doigt 24 se déplaçant à l'intérieur d'une lumière 25 ménagée dans ladite came, ce doigt venant en butée contre une paroi d'extrémité de ladite lumière lorsque la came s'est déplacée linéairement d'une distance suffisante pour provoquer le passage du variateur de vitesse de la vitesse minimale à la vitesse maximale. A nouveau, la came peut être rappelée par des moyens élastiques appropriés, 25 tels qu'un ressort, dans la position correspondant à la position minimale du variateur et à la position non embrayée du dispositif d'embrayage. Grâce à un tel dispositif, l'opérateur obtient un réglage continu progressif et sans à-coup de la variation de vitesse et ce en agissant sur un seul organe de 30 commande. Une telle transmission permet donc de pouvoir faire varier la vitesse de l'engin de façon continue de zéro à la vitesse maximale et de pouvoir conserver entre ces deux vitesses extrêmes n'importe quelle vitesse correspondant à la position de l'organe de commande. Dans un mode de réalisation non représenté, il est possible de remplacer le dispositif d'embrayage à un seul embrayage, tel que décrit ci-dessus par un dispositif d'embrayage comportant au moins deux embrayages servant l'un en position marche avant de l'engin, l'autre en position marche arrière de l'engin. Ces deux embrayages peuvent être commandés à partir d'une fourchette unique comme l'illustre en particulier le dispositif d'embrayage décrit dans le brevet FR-2.845.746, cette fourchette étant associée à un dispositif inverseur de marche de l'engin. Il est également possible d'envisager une solution dans laquelle un dispositif d'embrayage comporte au moins deux embrayages i0 commandés à partir d'une fourchette différenciée, chaque embrayage correspondant à un sens d'avancement de l'engin. Indépendamment de sa conception, un tel dispositif d'embrayage à au moins deux embrayages peut être associé à une came linéaire ou rotative dont le is déplacement dans une première direction à partir d'une position neutre permet d'agir dans un premier temps sur un premier embrayage puis sur le variateur de vitesse pour faire varier la vitesse d'avancement en marche avant de l'engin tandis qu'un déplacement de la came dans une direction opposée à partir de la position neutre permet d'agir dans un premier temps sur le second embrayage 20 puis sur le variateur de vitesse pour faire varier la vitesse d'avancement en marche arrière de l'engin. Ce déplacement suivant une première et une seconde direction de la came peut être obtenu à partir d'une pédale pivotante dont le déplacement dans une première direction par appui de la plante de pied sur ladite pédale provoque l'activation de l'un des embrayages correspondant 25 généralement à un fonctionnement en marche avant de l'engin tandis que le déplacement à pivotement de la pédale dans une direction opposée par appui du talon sur ladite pédale provoque l'activation de l'embrayage correspondant généralement à un fonctionnement en marche arrière de l'engin. La came peut dans ce cas être reliée par deux jeux de leviers au variateur de vitesse pour 30 permettre, après activation de l'un ou l'autre des embrayages, une action de la came sur ledit variateur de manière à faire varier la vitesse d'avancement de l'engin entre 0 et la vitesse maximale du variateur tant en marche avant qu'en marche arrière de l'engin. REVENDICATIONS 1. Transmission (1), notamment entre un arbre moteur et un arbre (10) d'entraînement de roues d'un engin, notamment d'un engin automoteur, tel s qu'un engin de tonte, cette transmission étant du type à variateur (2) de vitesse à courroie (16) associé à un dispositif (7) d'embrayage, caractérisée en ce que la transmission, équipée d'un dispositif (7) d'embrayage de type progressif, de préférence à friction, comporte un mécanisme (20, 9, 29) de commande commun au dispositif (7) d'embrayage et au variateur (2) de io vitesse, ce mécanisme (20, 9, 29) de commande agissant, dans un premier temps, sur le dispositif d'embrayage (7) pour passer de la position débrayée dite de vitesse zéro à la position embrayée correspondant à la vitesse minimale de fonctionnement du variateur (2) de vitesse puis, dans un deuxième temps, sur le mécanisme (5, 6) de variation de vitesse du variateur (2) de vitesse pour 15 régler à volonté la vitesse de l'engin équipé d'un tel variateur (2) de vitesse. 2. Transmission (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme (20, 9, 29) de commande comprend une came (20) à double fonction, cette came (20) comportant au moins deux zones 20 d'action agissant successivement l'une sur le dispositif d'embrayage (7), l'autre sur le mécanisme (5, 6) de variation de vitesse du variateur (2) de vitesse. 3. Transmission (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (20) présente d'une part, un profil (20A) de 25 came extérieur ou une lumière (20B) logeant un doigt agissant sur la commande (3) du dispositif d'embrayage (7) et d'autre part une lumière (22) logeant un doigt (23) de commande couplé au mécanisme (5, 6) de variation de vitesse et agissant sur ce dernier, par déplacement de la came (20) après embrayage lorsque le doigt (23) est en butée sur une paroi d'extrémité de la 30 lumière (22). 4. Transmission (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (20) est une came rotative ou linéaire. Il5 . Transmission (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (20) est équipée d'une butée de fin de course formée d'un doigt (24) se déplaçant à l'intérieur d'une lumière (25), ce doigt venant en butée contre une paroi d'extrémité de ladite lumière. 6. Transmission (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (20) est commandée en déplacement par une manette, telle qu'une pédale (29), ou une poignée, de préférence tournante. 7. Transmission (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe (29) de commande en déplacement de la came (20) est relié à la came par un organe de transmission (9) de mouvement souple ou rigide, de préférence à câble. is 8. Transmission (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le variateur (2) de vitesse comprend au moins deux poulies à flasques (11, 12 ; 13, 15) mobiles dans le sens d'un rapprochement ou d'un écartement desdits flasques, le mécanisme (5, 6) de variation de vitesse de variateur, tel qu'un levier, commandant le rapprochement ou 20 l'écartement des flasques de l'une des poulies. 9. Transmission (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif (7) d'embrayage comporte au moins un embrayage à cônes. 25 10. Engin automoteur, tel qu'un engin de tonte du type comprenant, entre un arbre moteur et un arbre (10) d'entraînement de roues de l'engin, une transmission du type à variateur (2) de vitesse à courroie (16) associé à un dispositif d'embrayage (7), 30 caractérisé en ce que la transmission est conforme à l'une des revendications 1 A 9.