Brevet FR3080257A1 — publié le 20191025

Equipement automoteur de débroussaillage comprenant une boîte de transmission hydrostatique 1. Domaine technique de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la motoculture. Plus précisément, l'invention concerne les équipements de motoculture tels que les équipements de débroussaillage, notamment ceux à conducteur marchant, équipé d'outils de coupe et de roues. 2. Arrière-plan technologique Un équipement automoteur de débroussaillage, autrement appelé une machine "débroussailleuse-faucheuse", comprend un moteur, des moyens d'entraînement de l'équipement sur une surface à débroussailler, des outils de coupe de débroussaillage et une boîte de transmission agencée entre le moteur et les moyens d'entraînement de l'équipement sur la surface à débroussailler. Les équipements les plus perfectionnés comprennent des boîtes de transmission comprenant plusieurs vitesses pour adapter l'allure de l'équipement à la surface à débroussailler. En effet le travail de débroussaillage dans de la haute herbe demande une vitesse très lente, tandis que le passage de finition ou de recoupe demande une vitesse moyenne. Certains équipements disposent en outre d'une marche arrière pour faciliter les manoeuvres, par exemple au voisinage d'un obstacle, telle qu'une clôture ou un arbre, et d'un mécanisme de débrayage pour faciliter le changement d'allure et le passage de la marche avant à la marche arrière. Le passage d'une vitesse à une autre est obtenu par une action, en général manuelle, sur un sélecteur de vitesses qui permet par son déplacement, de modifier les rapports de transmission de la boîte de vitesses. 2 Pour certains équipements, l'utilisateur pré-sélectionne ainsi la vitesse de son choix par le biais du sélecteur, puis embraye. L'utilisation de ce changement de vitesses n'est donc pas très facile pour l'utilisateur, surtout dans le cas des équipements à conducteur marchant, ou les 5 deux mains de l'utilisateur doivent rester sur les deux poignées. Pour d'autres équipements, l'utilisateur agit directement sur la plage de vitesses en partant de la plus petite vitesse. Le démarrage de l'équipement peut toutefois être brutal et s'avérer de ce fait peu sécurisant pour l'utilisateur. 10 Ce genre de débroussailleuse présente en outre certains inconvénients en ce qui concerne le manque de précision dans la vitesse en fonction du terrain à travailler. Par ailleurs, les boîtes de transmission de tels équipements de motoculture mettent en oeuvre un grand nombre de pièces mécaniques 15 complexes, ce qui en font des boîtes onéreuses, lourdes et encombrantes. Il existe, par conséquent, un besoin d'optimiser encore plus la conception de tels équipements. 3. Exposé de l'invention 20 Pour ce faire, l'invention propose un équipement automoteur de débroussaillage comprenant des moyens moteurs, des moyens d'entraînement de l'équipement sur une surface à débroussailler et une boîte de transmission hydrostatique disposée entre les moyens moteurs et les moyens d'entraînement de l'équipement sur la surface à débroussailler, ladite boîte de transmission 25 hydrostatique comprenant un arbre d'entrée adapté pour être entraîné en rotation par les moyens moteurs et au moins un arbre de sortie adapté pour entraîner les moyens d'entraînement de l'équipement, ledit équipement comprenant : - des moyens de pré-sélection d'une plage de variation de vitesse 3 d'avancement dudit équipement parmi plusieurs plages disponibles, - des moyens de variation de la vitesse dans la plage pré- sélectionnée. La boîte de transmission hydrostatique remplit la fonction embrayage de 5 sorte que l'équipement peut passer d'une position débrayée à une position en prise de manière simple et efficace. Les moyens de pré-sélection et de variation de la vitesse permettent par leur déplacement une modification des rapports de transmission entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de la boîte de transmission hydrostatique et assurent une variation continue de la vitesse de 10 déplacement de l'équipement de débroussaillage sur la surface à débroussailler. Cela permet également de faire varier la vitesse en marche arrière de l'équipement de débroussaillage. Selon un aspect particulier de l'invention, les moyens de pré-sélection sont destinés à agir sur la position angulaire d'un levier pivotant portant une 15 poulie autour de laquelle s'enroule un câble de commande de marche avant dudit équipement et sur la tension dudit câble de commande de marche avant. Selon un aspect particulier de l'invention, le câble de commande de marche avant est destiné à agir sur un levier rotatif relié de façon fixe à un levier rotatif de commande de la boîte de transmission hydrostatique. 20 Selon un aspect particulier de l'invention, le câble de commande de marche avant est destiné à agir sur un premier oeillet mobile du levier rotatif, ledit premier oeillet présentant une lumière traversée par un axe configurés de sorte que lors du déplacement dudit premier oeillet sous l'action du câble de commande, l'axe vient en butée contre une extrémité de ladite lumière 25 entraînant le pivotement dans une première direction du levier rotatif et du levier de commande de la boîte de transmission hydrostatique. Selon un aspect particulier de l'invention, l'équipement comprend un câble de commande de marche arrière destiné à agir sur un deuxième oeillet mobile du levier rotatif, ledit deuxième oeillet présentant une lumière traversée 4 par ledit axe configurés de sorte que lors du déplacement dudit deuxième oeillet sous l'action du câble de commande, l'axe vient en butée contre une extrémité de ladite lumière entraînant le pivotement dans une deuxième direction, opposée à la première direction, du levier rotatif et du levier de commande de la 5 boîte de transmission hydrostatique. Selon un aspect particulier de l'invention, le premier oeillet est solidaire, à une extrémité, du câble de commande de marche avant et à l'extrémité opposée d'un premier ressort de rappel solidaire du levier rotatif, le deuxième oeillet étant solidaire, à une extrémité, du câble de commande de marche arrière et à 10 l'extrémité opposée d'un deuxième ressort de rappel solidaire du levier rotatif. Selon un aspect particulier de l'invention, l'équipement comprend une manette de commande de blocage différentiel destinée à agir sur un câble de commande de blocage différentiel relié à la boîte de transmission hydrostatique. Selon un aspect particulier de l'invention, le câble de commande de 15 blocage différentiel passe autour d'une poulie de démultiplication et traverse un élément tubulaire comprenat un ressort de compression. 4. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 20 la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées, dans lesquelles : - les figures 1A et 1B sont des vues d'une faucheuse débroussailleuse conforme à l'invention; - la figure 1C est une vue de détail du guidon de la faucheuse 25 débroussailleuse des figures 1A et 1B ; - la figure 2 est une vue de détail du châssis de la faucheuse débroussailleuse des figures 1A et 1B montrant en partie les éléments commandant la boîte de transmission hydrostatique ; - la figure 3A est une vue d'un desdits éléments, à savoir le levier 5 rotatif, de la figure 2 et la figure 3B est une vue partielle en coupe de l'assemblage de ce levier rotatif avec un autre levier rotatif ; - la figure 4 est une vue de côté du châssis de la faucheuse débroussailleuse des figures lA et 1B montrant la boîte de 5 transmission hydrostatique et une partie des éléments commandant cette dernière ; - les figures 5A à 5F et 6A à 6D illustrent de façon schématique la cinématique des éléments commandant la boîte de transmission hydrostatique ; 10 - la figure 7 est une vue partielle du châssis de la faucheuse débroussailleuse montrant en coupe la commande de blocage différentiel, et - la figure 8 est une vue de dessous du guidon de la faucheuse débroussailleuse des figures 1A et 1B. 15 6 5. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Comme illustré sur les figures lA et 1B, la faucheuse débroussailleuse 1 suivant la présente invention comporte un châssis 2 portant deux roues avant 3 5 pivotantes autour d'axes verticaux (ces roues avant 3 peuvent être bloquées en rotation). Le châssis 2 soutient un carter de coupe 4 et porte un moteur 5 thermique entraînant en rotation, d'une part, une lame de coupe destinée au fauchage située sous le carter de coupe 4 et, d'autre part, au moyen d'une boîte de transmission hydrostatique, un arbre de rotation (non visible) portant à 10 chaque extrémité deux roues arrières 6 motrices. Le chassis 2 supporte par ailleurs un guidon 7 constitué de deux bras destinés à la manipulation de la machine. La boîte de transmission hydrostatique est agencée entre le moteur 5 et les moyens d'entraînement, c'est-à-dire les roues arrière 6, de l'équipement sur 15 la surface à débroussailler. La propulsion de la faucheuse débroussailleuse 1 conforme à l'invention est obtenue par l'alimentation, en fluide hydraulique sous pression à l'interieur de la transmission hydrostatique délivrant le mouvement de rotation aux roues arrières 6 motrices, la circulation du fluide étant effectuée au moyen d'une 20 pompe hydraulique entraînée par le moteur 5 thermique dans un circuit hydraulique fermé, la pompe hydraulique permettant ainsi de modifier la vitesse et le sens de déplacement de la faucheuse débroussailleuse 1. La transmission hydrostatique remplit à la fois les fonctions d'embrayage et de boite de vitesses. Elle assure un avancement progressif et en douceur de la 25 faucheuse débroussailleuse 1. La puissance du moteur est transmise à la boîte de transmission hydrostatique, ou boîte de vitesses, qui peut procurer de multiples vitesses d'avancement et de marche arrière. 7 La figure 1C est une vue de détail du guidon 7 de la faucheuse débroussailleuse 1 des figures 1A et 18. A l'extrémité du bras droit du guidon 7 est placé un levier de commande 5 de la marche avant 71. A l'extrémité du bras gauche du guidon 7 sont placés un levier de commande de la marche arrière 74 et un levier de commande d'embrayage de lame 75 qui permet d'arrêter la lame de coupe sans avoir à couper le moteur. Ceci permet de déplacer la faucheuse débroussailleuse 1 sans avoir à l'arrêter 10 (sur du gravier ou du béton, dans une allée,...). Le serrage du levier contre la poignée permet d'embrayer l'outil, son relâchement entraînant le débrayage, ce qui constitue une sécurité du type homme-mort. Entre le bras droit et le bras gauche du guidon 7 s'étend un tableau de bord sur lequel sont disposées respectivement une manette de commande de 15 variation de vitesse 72, une commande de frein de parc 73, une manette de commande de blocage différentiel 78, une commande de bypass 76 de la boîte de vitesses hydrostatique et une manette de commande de régime moteur 77. Toutes les commandes se manipulent à la main, dans une zone du guidon 7 à portée de main du conducteur marchant. 20 La manette de commande de variation de vitesse 72 (moyens de pré- sélection) permet de régler la vitesse entre une vitesse minimum et une vitesse maximum. Comme illustré sur la vue de détail du châssis 5 de la figure 2, cette manette joue, par l'intermédiaire d'un câble (non illustré sur cette figure mais référencé VAR sur la figure 5), sur la position angulaire d'un levier pivotant 51 25 autour d'un axe de rotation 52 vertical. Le câble relié à la manette de commande de variation de vitesse 72 est solidarisé à une extrémité 511 du levier 51, l'extrémité 512 opposée du levier 51 portant une poulie 53 dite de mouflage ou de démultiplication dont l'axe 55 est vertical. 8 Le déplacement de la poulie 53 tend plus ou moins le câble de commande de marche avant (non illustré) qui s'enroule autour de cette dernière. Le câble de commande de marche avant est relié d'une part au levier de commande de la marche avant 71 et d'autre part à un levier rotatif 54 monté 5 rigide avec un autre levier de commande 57 rotatif par une vis 561 traversant une lumière 56 circulaire ménagée en partie inférieure du levier rotatif 54 à proximité du talon 546. L'entrainement en rotation du levier rotatif 54 et du levier de commande 57 est assuré par le talon 546 du levier rotatif 54 (figure 3) qui s'arqueboute 10 contre le pli 571 du levier de commande 57. Le levier de commande 57 est monté pivotant autour d'un axe 562 de rotation horizontal. Comme illustré sur la figure 3, le levier rotatif 54 porte un axe 541 horizontal traversant deux lumières 542 oblongues formées dans deux oeillets 15 543 qui s'étendent, de façon espacée, parallèlement à la paroi du levier rotatif 54. Les oeillets 543 sont aptes à se déplacer en coulissement dans les directions indiquées par les flèches de la figure 3. Le levier rotatif 54 comprend à une extrémité un premier point d'accroche pour l'extrémité d'un premier ressort 544 de rappel en position qui 20 est relié à son extrémité opposée à un premier oeillet 543, et à l'extrémité opposée un deuxième point d'accroche pour l'extrémité d'un deuxième ressort 545 de rappel en position qui est relié à son extrémité opposée à un deuxième oeillet 543. Le premier ressort 544 et le deuxième ressort 545 sont solidaires du levier 25 rotatif 54. Comme illustré sur la figure 4, le câble de commande Cl de marche avant est relié au premier oeillet 543 du côté opposé au premier ressort 544 et le câble de commande C2 de marche arrière est relié au deuxième oeillet 543 du côté opposé au deuxième ressort 545. 9 On note que les câbles de commande ou de variation de vitesse Cl et C2 sous gaine sont chacun enserrés par un arrêt de gaine 58 monté sur une plaque solidaire du châssis 5 (figure 4). Ainsi, lorsque l'utilisateur agit sur le levier de commande de la marche 5 avant 71 (moyens de variation de la vitesse dans la plage pré-sélectionnée), le câble de commande Cl de marche avant tire sur le premier oeillet 543 (de la gauche vers la droite sur la figure 4). Le premier oeillet 543 coulisse le long de l'axe 541 sur une course "morte" d'abord puis lorsque l'axe 541 vient en butée contre l'extrémité gauche de la lumière oblongue 542 du premier oeillet 543, le 10 levier rotatif 54 et le levier de commande 57 pivotent vers la droite selon une première direction. Lorsque l'utilisateur agit sur le levier de commande de la marche arrière 74, le câble de commande C2 de marche arrière tire sur le deuxième oeillet 543 (de la droite vers la gauche sur la figure 4). Le deuxième oeillet 543 coulisse le 15 long de l'axe 541 sur une course "morte" d'abord puis lorsque l'axe 541 vient en butée contre l'extrémité droite de la lumière oblongue 542 du deuxième oeillet 543, le levier rotatif 54 et le levier de commande 57 pivotent vers la gauche (c'est-à-dire selon une deuxième direction opposée à la première direction). Le levier rotatif 54 est monté rigide via la vis 56 avec le levier de 20 commande 57 rotatif et agit sur ce dernier lorsqu'il pivote. Le levier de commande 57 rotatif agit lui sur la boîte de transmission ou de vitesse hydrostatique BV. La mise en oeuvre de courses mortes en début d'actionnement du câble câble de commande Cl de marche avant et câble de commande C2 de marche 25 arrière est une nécessité technique du fait que les deux câbles de commande Cl et C2 sont montés en opposition sur le même levier rotatif 54. Les moyens de pré-sélection comprenant la manette de commande de variation de vitesse 72 agissent sur la poulie pour tendre plus ou moins le câble 10 de commande Cl de variation de vitesse (et ainsi agir plus ou moins sur sa course). Plus le câble de variation de vitesse est tendu, plus la course morte diminue et plus tôt est actionné le levier de commande 57 de la boite de 5 transmission. Grâce à l'approche de l'invention, l'utilisateur peut moduler la vitesse d'avancement selon les difficultés du terrain, et faire varier la vitesse de marche avant ou de marche arrière directement et progressivement (c'est-à-dire sans à-coups). 10 Ainsi, l'utilisateur peut régler la vitesse en continu (plus de souplesse d'avance). Selon l'invention, la pré-sélection est effectuée par la manette de commande de variation de vitesse 72 qui agit sur la position de la poulie 53 et donc la tension du câble de commande Cl de marche avant. Puis l'utilisateur fait 15 varier la vitesse dans la plage de vitesses pré-sélectionnée en agissant sur le levier de commande de la marche avant 71. Les figures 5A à 5F illustrent de façon schématique la cinématique de la câblerie mise en oeuvre, à savoir le câble de commande Cl de marche avant, le câble de commande C2 de marche arrière, le levier rotatif 54, la poulie 53 et le 20 câble VAR reliant le levier pivotant 51 à la manette de commande de variation de vitesse 72. Sur la figure 5A, la manette de commande de variation de vitesse 72 est réglée sur la vitesse minimum, les leviers de commande de la marche avant 71 et de la marche arrière 74 étant au repos. 25 Pour cette vitesse minimum pré-sélectionnée par l'utilisateur, la figure 5B illustre le début d'actionnement du levier de commande de la marche avant 71 qui déplace le câble de commande Cl de marche avant vers la droite d'une distance dl. Du fait de la course "morte" précédemment décrite, le levier rotatif 54 ne pivote pas encore. 11 En fin d'actionnement du levier de commande de la marche avant 71, le câble de commande Cl a été déplacé davantage vers la droite d'une distance d2>dl, et le levier rotatif a pivoté d'un angle "a", comme illustré sur la figure 5C. L'utilisateur a ainsi fait varier la vitesse de marche avant sur la plage pré- 5 sélectionnée (vitesse minimum). Les figures 5D à 5F illustrent le scénario lors duquel l'utilisateur a présélectionne la vitesse maximale par le biais de la manette de commande de variation de vitesse 72 (le câble VAR ayant déplacé en rotation le levier pivotant 51 et la poulie 53). 10 Sur la figure 5D, la manette de commande de variation de vitesse 72 est réglée sur la vitesse maximum, les leviers de commande de la marche avant 71 et de la marche arrière 74 étant au repos. Pour cette vitesse maximum pré-sélectionnée par l'utilisateur, la figure 5E illustre le début d'actionnement du levier de commande de la marche avant 71 15 qui déplace le câble de commande Cl de marche avant vers la droite d'une distance dl. Du fait de la course "morte" précédemment décrite, le levier rotatif 54 ne pivote pas encore. En fin d'actionnement du levier de commande de la marche avant 71, le câble de commande Cl a été déplacé davantage vers la droite d'une distance 20 d2>dl, et le levier rotatif a pivoté d'un angle "a", comme illustré sur la figure 5F. L'utilisateur a ainsi fait varier la vitesse de marche avant sur la plage présélectionnée (vitesse maximum). Les figures 6A et 6B illustrent la cinématique de la câblerie pour la commande de marche arrière lorsque la manette de commande de variation de 25 vitesse 72 est réglée sur la vitesse maximum. Les figures 6C et 6D illustrent la cinématique de la câblerie pour la commande de marche arrière lorsque la manette de commande de variation de vitesse 72 est réglée sur la vitesse minimum. 12 Par ailleurs, le moteur 5 entraînant les deux roues arrières 6 motrices comprend de façon classique un différentiel permettant d'entraîner ces roues à des vitesses de rotation différentes, ce qui est nécessaire notamment pour permettre à l'équipement d'effectuer des virages. 5 Le blocage de différentiel par le biais de la manette de commande de blocage différentiel 78 permet de garder la maitrise dans les pentes, même en cas de perte d'adhérence d'une roue motrice. La figure 8 est une vue de dessous du guidon de la faucheuse débroussailleuse des figures 1A et 1B montrant en partie la manette de 10 commande de blocage différentiel 78 et la surface inférieure du tableau de bord. Cette manette de commande de blocage différentiel 78 est montée pivotante sur une plaque solidaire de la surface inférieure du tableau de bord qui porte également une poulie 79 de démultiplication. Un câble C3 de commande de blocage différentiel 78 est solidaire de la 15 plaque à une extrémité et s'enroule autour de la poulie 79. Ce câble C3 est destiné à agir sur la boîte de transmission ou de vitesse hydrostatique BV. Comme illustré sur la figure 7, le câble C3 de cette commande est muni d'un tubulaire 59 métallique (ou plastique) intégrant un ressort de compression 591. 20 Ceci est en rupture avec l'approche classique de l'état de l'art antérieur qui nécessitait l'application d'un effort maximal de maintien sur le levier de boîte de vitesses et une course très élevée. On réussit en combinant le tubulaire 59 à ressort de compression 591 et la poulie 79 de démultiplication à augmenter la course. 25 La solution technique décrite précédemment incorporant une boîte de transmission ou de vitesses hydrostatique peut être installée sur tous types d'équipement de motoculture, notamment un équipement de débroussaillage, tel qu'un véhicule de débroussaillage, à conducteur marchant ou autoporté (avec REVENDICATIONS1. Equipement (1) automoteur de débroussaillage comprenant des moyens moteurs (5), des moyens d'entraînement (6) de l'équipement (1) sur une surface à débroussailler et une boîte de transmission (BV) hydrostatique disposée entre les moyens moteurs (5) et les moyens d'entraînement (6) de l'équipement (1) sur la surface à débroussailler, ladite boîte de transmission (BV) hydrostatique comprenant un arbre d'entrée adapté pour être entraîné en rotation par les moyens moteurs (5) et au moins un arbre de sortie adapté pour entraîner les moyens d'entraînement (6) de l'équipement (1), ledit équipement (1) comprenant : - des moyens (72) de pré-sélection d'une plage de variation de vitesse d'avancement dudit équipement (1) parmi plusieurs plages disponibles - des moyens (71, 74) de variation de la vitesse dans la plage pré- sélectionnée. 2. Equipement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (72) de pré-sélection sont destinés à agir sur la position angulaire d'un levier pivotant (51) portant une poulie (53) autour de laquelle s'enroule un câble de commande (Cl) de marche avant dudit équipement (1) et sur la tension dudit câble de commande (Cl) de marche avant. 3. Equipement (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le câble de commande (Cl) de marche avant est destiné à agir sur un levier rotatif (54) relié de façon fixe à un levier rotatif de commande (57) de la boîte de transmission (BV) hydrostatique. 14 4. Equipement (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le câble de commande (Cl) de marche avant est destiné à agir sur un premier oeillet (543) mobile du levier rotatif (54), ledit premier oeillet (543) présentant une lumière 5 (542) traversée par un axe (541) configurés de sorte que lors du déplacement dudit premier oeillet (543) sous l'action du câble de commande (Cl), l'axe (541) vient en butée contre une extrémité de ladite lumière (542) entraînant le pivotement dans une première direction du levier rotatif (54) et du levier de commande (57) de la boîte de transmission (BV) hydrostatique. 10 5. Equipement (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un câble de commande (C2) de marche arrière destiné à agir sur un deuxième oeillet (543) mobile du levier rotatif (54), ledit deuxième oeillet (543) présentant une lumière (542) traversée par ledit axe (541) configurés de sorte que lors du 15 déplacement dudit deuxième oeillet (543) sous l'action du câble de commande (C2), l'axe (541) vient en butée contre une extrémité de ladite lumière (542) entraînant le pivotement dans une deuxième direction, opposée à la première direction, du levier rotatif (54) et du levier de commande (57) de la boîte de transmission (BV) hydrostatique. 20 6. Equipement (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier oeillet (543) est solidaire, à une extrémité, du câble de commande (Cl) de marche avant et à l'extrémité opposée d'un premier ressort (544) de rappel solidaire du levier rotatif (54), le deuxième oeillet (543) étant solidaire, à une 25 extrémité, du câble de commande (C2) de marche arrière et à l'extrémité opposée d'un deuxième ressort (544) de rappel solidaire du levier rotatif (54). 7. Equipement (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une manette de commande de blocage différentiel (78) destinée 15 à agir sur un câble (C3) de commande de blocage différentiel relié à la boîte de transmission (BV) hydrostatique. 8. Equipement (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le câble 5 (C3) de commande de blocage différentiel passe autour d'une poulie (79) de démultiplication et traverse un élément tubulaire (59) comprenat un ressort de compression (591).