Brevet FR2029595A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne les dispositifs de prévention de la chasse relative ou repliement mutuel des éléments de véhicules automobiles articulés. Dans des véhicules automobiles articulés, une semi-remorque est un élément séparé de l'élément tracteur et de conduite. En déplacement, le tracteur est relié à la remorque parut attelage pivotant tel qu'un plateau support. Dans les courbes, le tracteur est braqué afin de modifier la direction mais le virage de la remorque est retardé du fait de-l'attelage à pivotement. Cet attelage facilite le virage des longues remorques dans les tournants brusques mais a un effet nuisible sur l'équilibre dynamique du système tracteur-remorque au freinage brusque particulièrement lorsque le tracteur et la remorque ne sont pas alignés et que cette dernière est lourdement chargée. Bien que I'équilibre statique et dynamique d'un système tracteurremorque dépende de différents facteurs, tels que la répartition des charges sur la remorque, la puissance de traction et la vitesse, ainsi que la puissance de freinage, la possibilité de chasse relative des deux éléments ne peut. être évitée à tout moment. Cette chasse relative apparait quand 1 'arrière- train de la remorque ne s'arrête pas lorsque les freins sont serrés et qu'en conséquence elle tourne autour de l'attelage ou plateau de pivotement et rattrape le tracteur. Les véhicules articulés deviennent ainsi incontrôlables. L'invention a pour objet principal un dispositif qui, au freinage du véhicule articulé, assure une liaison rigide entre le tracteur et la remorque, tandis qu'au roulement normal, cette liaison est adaptable à l'orien- tation relative-des deux éléments, sans affecter leur liberté de pivotement mutuel, afin de permettre ainsi l'articulation habituelle du véhicule en roulement nordi, tout en empêchant le repliement du véhicule, sous l'effet du freinage, du fait des liaisons rigides réalisées en l'occurrence. Selon l'invention, la prévention de la chasse-relative d'un véhicule articulé, ayant un système de freinage actionnê par fluide, comprend un premier cylindre relié par articulation à un élément du véhicule, un. premier piston coulissant dans ce cylindre, un second piston articulé sur l'autre élément du véhicule et coulissant dans un second cylindre relié rigidement au premier cylindre, un trajet de fluide, -extérieur au second cylindre et qui ommunique avec celui-ci par les côtés opposés du second piston, un dispositif répondant à la pression du fluide du système de freinage du véhicule sur le premier piston, et un dispositif de soupape associé auxdits premier piston et trajet de fluide afin que, lorsque la pression du circuit du freinage du véhicule atteint une valeur déterminée, le premier piston agisse sur le dispositif de soupape pour empêcher un écoulement sensible du fluide entre le second cylindre et le trajet de fluide, afin d'interdire toute variation sensible de la longueur du dispositif, de sorte que les éléments du véhicule ne puissent être repliés l'un sur l'autre. Dans un exemple préféré de mise en oeuvre de l'invention, le second cylindre est fixé dans une partie du premier cylindre, et le trajet de fluide est réalisé dans l'intervalle annulaire compris entre les deux cylindres, un orifice est ménagé dans la paroi du second cylindre à son extrémité éloignée du premier piston, et un canal à soupape est ménagé entre ledit intervalle et le premier cylindre, celui-ci etant obturable, au moins partiellement, par un élément du premier piston, lorsqu'il se déplace dans le premier cylindre vers le second cylindre. tes cylindres peuvent être séparés par une pièce transversale comportant au moins un alésage, dans lequel débouche le canal de soupape, et le premier piston comporter un élément de fermeture de la soupape qui pénètre dans l'alésage lorsque le premier piston est déplacé vers le second, pour fermer au moins partiellement le canal de soupape. Le second piston est, de préférence, écarté du second piston par un dispositif tel qu'un ressort, et le raccordement du fluide sous pression du circuit de freinage du véhicule, avec le premier cylindre, est effectué de manière que la pression agisse sur ltextrémité du premier piston, éloignée du second Le premier piston est avantageusement monté sur une tige en saillie axiale à ltextérieur de l'extrémité du second cylindre dloignéedu premier piston et est lié à l'un des éléments du véhicule articulé, l'autre extrémité du premier cylindre étant lied a l'autre élément. Ledit trajet de fluide peutoemprendre un réservoir de fluide extérieur au cylindre et raccordé au premier cylindre par un orifice qui y est ménagé et qui est obturable par le premier piston par son déplacement vers le second cylindre. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est ùne coupe-longitudïnale schématique d'un premier dispositif selon l'invention; - les figures 2A et 2B sont des coupés longitudinales des deux parties d'une seconde variante du dispositif, selon ligne II-II de la figure 3; et - la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne III-III des figures 2A et 2B. Chacun des dispositifs représentés peut être utilisé avec un véhicule articulé comportant un circuit de freinage à fluide. Ces dispositifs sont destinés de préférence à un vébtile articulé composé d'un tracteur à cabine de conduite, et d'une semi-remorque supportée d'une part sur ses roues arrière et d'autre part à l'avant, soit sur une roue auxiliaire quand elle n'est pas assemblée au tracteur et, dans le cas contraire, par un accouplement articulé permettant le pivotement entre l'arrière du tracteur et l'avant de la remorque et qui, en l'absence de dispositif prévenant la chasse relative des deux éléments, pourrait dans certaines circonstances, telles que le freinage brutal dans un virage, entraîner un dérapage de la partie arrière de la remorque vers le tracteur.Ce dispositif entichasse est relié par une articulation à l'extrémité du tracteur et à l'autre à la remorques quand ces deux éléments sont accouplés par la couronne de support ou dispositif analogue, afin d'empêcher la chasse relative entre les deux éléments. Le dispositif est constitué essentiellement par un ensemble qui peut varier de longueur à ltencontre de la pression du fluide, le fluide contenu pouvant devenir pratiquement incompressible ou rigide de manière que le dispositif ne puisse sensiblement changer de longueur, afin d'empêcher ainsi le repliement mutuel dea éléments du véhicule. Le nouveau dispositif représenté sur la. figure 1, comprend un premier cylindre 1 relié par filetage 3 par une extrémité à une culasse 2 comportant un pivot faisant corps avec elle, et qui permet de la relier à la remorque ou au tracteur d'un véhicule articulé.Un premier piston 6, coulissant dans le cylindre l,est relié par une tige de conexion 7 au centre d'un diaphragme 4 voisin d'une extrémité du cylindre, obturée par un bouchon de fermeture 5 Un tuyau flexible 8 raccordé à la chambre 9 entre le diaphragme 4 et le piston 6, associe au système de freinage du véhicule articulé de manière que la chambre 9 soit soumise à la pression du fluide dans le circuit de freinage. -Un second cylindre 10 à extrémité ouverte est monté rigidement dans le cylindre 1 selon son axe, à l'aide d'ailettes radiales ou d'une bague 12 à trous, permettant ainsi le déplacement du fluide entre les extrémités du cylindre 10. Un second piston 13,. coulissant dans le cylindre 10, est relié par une tige 14 traversant un joint étanche 15 du premier cylindre 1 à- un second montage à pivot 16. Un trajet de circulation de fluide est ainsi constitué entre la chambre Il d'un côté du second piston 13, à travers la bague 12, vers la chambre du coté opposé du piston; un orifice dralimentation par un réservoir 18 de fluide, à travers une soupape de retenue 19, est ménagé au voisinage de l'extrémité du second cylindre 10. Un orifice ménagé sur le cylindre 1 assure l'échappement du fluide vers le réservoir 18, par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 17; l'écoulement du fluide de ce réservoir est contrôlé par les soupapes 17 et 19. Le raccordement du conduit, venant de la soupape 17, au premier cylindre est ménagé à la gauche du second cylindre, comme représenté sur le dessin. Le montage 2 à pivot est lié à un élément complémentaire fixé en avant de la remorque du véhicule articulé et le montage 16 est relié à un autre élément complémentaire placé à l'arrière du tracteur.. lorsque le véhicule vire brusquement en roulement normal, sans être freiné ou n'étant que légèrement freiné, la pression dans la chambre 9 ne varie pas, ou étant légèrement diminuée, ne déforme pas sensiblement le diaphragme 4, à l'encontre de son élasticité ou d'un autre élément de rappel. Dans ces conditions, le piston 6 n'est déplacé que sur une partie de la distance le séparant de l'extrémité voisine du cylindre 10.Du fait du déplacement angulaire des éléments tracteur et remorque, la distance des deux articulations de pivotement est modifiée, mais le second piston 13 est déplacé légèrement dans le cylindre IO, pour compenser cette modification de distance, par accroissement ou diminution de la longueur effective du dispositif. La pression dans Ia chambre 9,diminuée par augmentation de Iteffort de freinage entraîne une déformation sensible du diaphragme 4 et un déplacement résultant du piston 6 vers l'extrémité voisine du cylintre 10. Le fluide de la chambre fl est refoulé à travers la soupape 17 vers le réservoir 18. Si la session de freinage est suffisante, le piston 6 atteint l'extré- mité du cylindre 10 et interrompt à la fois la communication avec la soupape 17 et cette extrémité du cylindre. Pour cette position, le second piston 13 est bloqué effectivement en tous sens. Le dispositif est rendu ainsi sensiblement rigide, en fonction de la compressibilité du fluide utilisé, qui est de préfé- rence un fluide très incompressible, tel qu'un fluide de circuit de frein ou huile de transmission hydraulique. le dispositif empêche ainsi le repli de l'arrière de la remorque vers l'avant.Lorsque la pression de freinage est relâchée5 le piston 6 est reculé du cylindre 10 pour libérer le diaphragme 4. De ce fait, une partie du fluide- du réservoir 18 est aspirée à travers la soupape de retenue 19 vers la chambre 11, pour maintenir la pression intérieure de cette chambre sensiblement constante. le fluide du cylindre 1 peut alors se déplacer librement à travers le trajets pendant que le piston 13 coulisse dans le second cylindre. Le dispositif des figures 2 et 3 comprend également un premier cylindre 1 ayant un capuchon 2 vissé en 3 sur l'extrémité du cylindre, ce capuchon étant muni d'un élément permettant son articulation sur la remorque ou sur le tracteur. Un premier piston 24, coulissant dans le premier cylindre 1 est.muni de segments d'étanchété 25 constitués avantageusement en bronze imprégné de polytétrafluoréthylène, afin de réduire son frottement dans le cylindre. Le capuchon 2 comporte un orifice 26 d'admission auquel un tuyau flexible, ou un raccord, 27 est fixé afin d'exercer la pression du fluide, actionnant les freins du véhicule, dans le dispositif. Le piston 24 est évidé à sa partie centrale 28 pour ménager un rebord 29 d'extrémité gauche, à ouverture 30, communiquant en permanence avec l'orifice 26.La pression du circuit de freinage du véhicule est ainsi appliquée en permanence à l'extrémité gauche du piston 24. Un second cylindre 31- est fixé, par une bague 12 à perforations 23, au cylindre. 10 et au- cylindre 1, l'autre extrémité du cylindre 31 étant sup portéepar une bride 33 d'un élément obturateur 32 serré sur l'extrémité du cylindre 1 lorsque l'obturateur 32 est vissé par un filetage 34' dans le cylindre 1. Un joint d'étanchéité, tel que celui représenté par un anneau 17 à section en 0, assure l'étanchéité entre l'obturateur 32 et le cylindre 1 et des trous borgnes 18 sont ménagés dans l'élément 32-pour recevoir une clé permettant un fixage de cet obturateur dans le cylindre 1. Un second piston 19, coulissant dans le cylindre 31, est muni de segments d'étanchéité 20, qui peuvent- être -du genre des segments 25, ce piston 19 est fixé par soudure 31 à une tige de piston 22 qui sort du dispositif à travers un joint 35 d'étanchéité de llobturateur 32, pour être reliée à un élément 16 d'articulation sur l'autre élément du véhicule (qui est normalement le tracteur). Un joint proteeteur 36 contre les corps étrangers est assujetti entre l'organe 32 et la tige 22. Une ouverture 37 ou des ouvertures sont agencées autour du cylindre, comme indiqué à l'extrémité droite du dessin, et relie l'intervalle 38, compris entre la tige 22 et le cylindre 31 et l'intervalle 39 compris entre les deux cylindres. Le cylindre 31 est fermé, comme représenté à l'extrémité gauche du dessin, par un élément 40, dont une saillie comportant un joint d'étanchéité 41. en.0 ferme l'extrémité du cylindre 31 et une bride 42 est fixée, par exemple à l'aide de soudure 43 à la paroi intérieure du cylindre 1. Un orifice 44 est ménagé dans l'élément 40 et est relié, par un canal 45 de l'élément 42 débouchant dans une 'partie alésée 46 au cylindre 31, en avànt du piston 19, relié également à l'intérieur du cylindre 1 à la droite du piston 24, comme représenté. Le piston 24 comporte un élément de tige 47, à extrémité tronconique,ajusté coulissant dans l'alésage 46 qui est muni d'un joint étanche à l'huile tel qu'un anneau 48 en 0. Le piston 24 est rappelé vers la gauche par un ressort 49, comprimé initialement entre une face 50 du piston 24 et une face 51 de l'élément 40. Ce ressort 49 écarte. ainsi le piston 24 de l'élément 40 et la tige 47 du piston ne referme pas ainsi l'extrémité du trou 45. Le volume intérieur 38 du cylindre 31, l'orifice 37,1'intervalle 39, L'orifice 23, le canal 44 et le trou 45, avec l'alésage 46, constituent un trajet de fluide entre les deux surfaces du piston 19, de sorte que, lorsque le piston 24 est dans la position représentée à la partie supérieure des figures 2a et 2b, le piston 19 peut se déplacer dans le cylindre 31 et le fluide, qui est normalement un liquide, tel que lthuile, est refoulé dans ce trajet dans un sens ou dans un autre, et ne présente alors qu'une faible résistance au changement de longueur du dispositif, apparaissant lorsque le véhicule auquel il est accouplé, suit une ourbe du chemin. La pression de fluide dans le circuit de freinage du véhicule est normalement inférieure à celle exercée par le ressort 49 sur le piston 24, celui-ci reste donc au repos et n'affecte pas le coulissement du piston 19. Mais, si les freins sont serrés brusquement, la pression à l'admission 26 s'élève et le piston 24 coulisse rapidement vers la droite et sa tige 47 obture alors l'extrémité du trou 45, bloquant immédiatement ainsi le fluide sur son trajet contre tout mouvement, empêchant ainsi le coulissement du piston 19 dans le cylindre 31 de sorte que la longueur du dispositif est alors sensiblement fixée et qu'un repliement du véhicule est interdit. La tige 47 comporte-un canal 51 à travers lequel le fluide est refoulé lorsque cette tige pénètre dans l'alésage 46, ce qui permet un faible écoulement de fluide, de sorte qu'un effet d'amortissement est ainsi assuré.Dans le coulissement final de la tige dans l'alésage 46, l'écoulement de fluide est totalement interrompu, de sorte que la longueur du dispositif antichasse est rendue sensiblement invariable. Eventuellement, deux de ces dispositifs, ou davantage, peuvent être montés de chaque côté du véhicule, reliés chacun au circuit de freinage, ou encore un dispositif seul peut être monté suivant l'axe longitudinal du tracteur et de la remorque lorsque ceux-ci sont alignés. Le fluide de pression du circuit de freinage est de préférence de l'huile, mais peut être tout autre, fluide ou gaz, et l'appareil peut êtreap- piqué sur des véhicules ayant des systèmes de freinage fonctionnant par liquide ou gaz, c'est-à-dire l'air. I1 est clair que, lorsque le véhicule articulé suit des courbes sans être freiné ou n'étant que légèrement freiné, la pression exercée sur le premier piston reste constante ou ntest modifiée que Iégèrement,n'en- traînant qu'un coulissement faible du premier piston qui n'interrompt pas l'écoulement du fluide Par suite du virage du tracteur et de la remorque} l'intervalle compris entre les centres du pivotement à chaque extrémité du dispositif est modifié, mais, du fait de la présence du nouveau système à pivot et piston, le second piston coulisse dans son cylindre et compense l'écartement des deux centres par augmentation de la longueur effective de l'ensemble du dispositif ou son raccourcissement. Maisy si les freins sont appliqués violemment, le dispositif forme un bloc et devient de longueur invariable, ce qui empêche le repliement décrit plus haut. Lorsque la pression de freinage est suspendue, le premier piston recule pour amener le dispositif en état de libre coulissement dans le virage. Dans l'agencement de la figure 1 ce dernier coulissement assure la liberté d'écoulement du fluide depuis le réservoir, en retour vers le premier cylindre Ce nouveau dispositif n'interfère donc pas dans le roulement normal du véhicule en ligne droite ou en virageS mais, lorsque les freins sont freinés brusquement, s'oppose à toute possibilité de repliement mutuel des deux éléments du véhicule. L'invention n'est pas limitée aux dispositifs décrits qui peuvent comporter des modifications ou variantes,- sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS I. Dispositif empêchant la chasse relative des deux éléments d'un véhicule articulé, ayant un système de freinage actionné par fluide, qui comprend un premier cylindre relié par articulation à un élément du véhicule, un premier piston coulissant dans ce cylindre, un second piston articulé sur l'autre élément du véhicule et coulissant dans un second cylindre relié rigidement au premier cylindre, un trajet de fluide, extérieur au second cylindre et qui communique avec celui--ci par les côtés opposés du second piston, un dispositif répondant à la pression du fluide du système de freinage du véhicule sur le premier piston, et un dispositif de soupape associé auxdits premier piston et trajet de fluide afin que, lorsque la pression du circuit du freinage du véhicule atteint une valeur déterminée, le premier piston agisse sur le dispositif de soupape pour empêcher un écoulement sensible du fluide entre le second cylindre et le trajet de fluide, afin d'interdire toute variation sensible de la longueur du dispositif, de sorte que les eléments du- véhicule ne puissent être repliés l'un sur Autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé de plus en ce que le second cylindre est fixé dans une partie du premier cylindre, et le trajet de fluide est réalise dans l'intervalle annulaire compris entre les deux cylindres, un orifice étant ménagé dans la paroi du second cylindre à son extrémité éloignée du premier piston, et un canal à soupape étant ménagé entre ledit intervalle et le premier cylindre, celui-ci étant obturableS au moins partiellement,par un élément du premier piston, lorsqu'il se déplace dans le premier cylindre vers le second cylindre. 3. Dispositif selon la revendication 2 > caractériséce plus en ce que les cylindres sont séparés par une pièce transversale comportant au moins un alésage dans lequel débouche le canal de soupape, et le premier piston comporte un élément de fermeutre de la soupape, qui pénètre dans l'alésage lorsque le permier piston est déplacé vers le second, pour fermer au moins partiellement le cana-l de soupape. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caraetérisé de plus en ce que le second piston est écarté du second piston par un dispositif tel qu'un ressort, et Ie raccordement du fluide sous pression du circuit de- freinage du véhicule, avec le premier cylindre, est effectué de manièreqie la pression agisse sur l'extrémité du premier piston, éloignée du second. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé de plus en ce -que le second piston est monté sur une tige en saillie axiale à l'extérieur de l'extrémité du second cylindre éloignée du premier piston, et est lié à l'un des éléments du véhicule articulé, Autre extrémité du premier cylindre étant liéeà l'autre élément. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé de plus en ce que ledit trajet de fluide comprend un réservoir de fluide extérieur au cylindre et raccordé au premier cylindre par un orifice qui y est ménagé et qui est obturable par le premier piston par son déplacement vers le- second cylindre.