Brevet FR2185521A1 — publié le 19740104

La présente invention est relative à un véhicule à benne baseulante destiné à être utilisé notamment sur des chantiers de travaux publics ou de te-rassement, ce véhicule étant caractérisé par un poids total roulant très élevé. Ce poids est supérieur à 100 tonnes : il eut être par exemple égal à 165 tonnes. Les véhicules lourds à benne basculante destinés à assurer les transports de matériaux en vrac sur des chantiers sont généralement désignés sous le nom de dampers. On sait que, du point de vue de l'utilisateur, il serait intéressant de pouvoir disposer d'un damper très lourd. Cependant, la construction d'un tel véhicule se heurte à des difficultés de réalisation et de prix de revient. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisent un damper dont la structure particulière permet d'atteindre un poils total roulant de l'ordre de 165 tonnes. Un véhicule ou damper lourd selon l'invention comprend un châssis entièrement rigide porte par quatre roues à pneumatique, à savoir deux roues arrière motrices et deux avant directrices, le chassies portant à l'avant une cabine de commande et un groupe moteur1 et à l'arrière une benne basculante et son méca- nisme élévateur, et il est caractérisé en ce que les quatre roues sont à su-s- pension indépendante, à savoir - chaque roue avant tourne sur un moyeu qui pivote sur extrémité inférieure d'un fourreau coulissant dans un cylindre de guidage sensiblement vertical fixé au chassis tandis que sur ce fourreau et sur le châssis sont articulées les extrémit8s d'un vérin hydraulique relié à un circuit de suspension oléo-pneuma- tique - chaque roue arrière est solidaire d'un moyeu qui tourne sur l'axe de la partie renflée d'un bras de suspension en forme de mandoline, lequel bras est articulé1 par son extrémité étroite sur un axe transversal solidaire du châssis alors rjue ce bras est par ailleurs articulé sur un vérin de suspension oléo-pneumatique dont l'autre extrémité prend appui sur le châssis, ce bras oscillant étant enfin construit sous forme creuse de façon à constituer un carter à l'intérieur duquel se trouve un réducteur à engrenages attaqué par au moins un moteur hydraulique d'entraînement de la roue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le carter oscillant qui constitue chaque bras de suspension arrière est solidaire de la couronne dentée d'un train d'engrenages épicyloTdaux dont le perte-satellites est solidaire du moyeu tournant de la roue, alors qu'enfin le pignon planétaire central est calé sur un arbre muni d'un autre pignon qu'attaquent les pignons de deux moteurs hydrauliques et de deux freins1 chacun de ces moteurs hydrauliques étant alimenté par une centrale hydraulique prévue sur le châssis du véhicule. Suivant une autre caractéristique, cette centrale hydraulique comprend deux pompes hydrauliques entraînées chacune par un moteur thermique, les deux metours thermigues, leurs réducteurs et les deuz compes hydrauliques étant logés à l'avant du châssis, derrière la cabine. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'un eu moins des moteurs hydrauliques est relié par un embrayage à son pignon d'attaque, ce qui permet au conducteur d'attaquer le réducteur épicycloïdal du moyeu de roue arrière - soit simultanément par les deux moteurs hydrauliques, pour obtenir un couple maximap à la vitesse réduite de fonctionnement en charge du véhicule; - soit sar un seul moteur hydraulique1 l'autre étant débrayé, ce qui assure au véhicule une grande vitesse, par exemple pour les déplacements à vide. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions la centrale hydraulique constituée nar les deux moteurs thermiques, leurs réducteurs et les deux pompes hydrauligues, assure - d'une nart la totalité de la transmission attaquant les roues du damper; - autre part la commande de la direction des roues avant. Bien entendu, cette centrale hydraulique peut entraîner d'autres éléments du véhicule, par exemple des freins assistés et le mécanisme élévateur de la benne basculante. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la commande de direction des roues avant du damper comprend un seul vérin hydraulique à double effet articulé entre le châssis et une extrémité d'un levier oscillant dont la partie centrale pivote sur un axe sensiblement vertical loge entre les deux roues avant, l'autre extrémité de ce levier étant munie d'un axe d'articulation qui réunit les nasties en regard de deux barres de direction ayant chacune une engueur réglable, les autres extrémités de ces barres de direction étant articulées chacune sur le moyeu pivotant de la roue avant directrice corresponante.Gracie à cette disposition, un seul vérin hydraulique assure de faQon simple la commande de direction sans introduire de réactions sur les roues du fait du débattement de la suspension. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque vérin de suspension, qu'il s'agisse d'une roue avant ou d'une roue errière, est articulé par ses deux extrémités, si bien qu'il est soumis uniquement à des contraintes axiales, a l'exclusion de toute contrainte transversale. Cette disnosition est partioulièrement favorable pour faire travailler les vérins de suspension dans de bonnes conditions, sans faire apparaître de fuites. Suivent une autre caractéristique de l'invention, le châssis nossède en vue latérale, un profil logitudinal légèrement en V qui définit un point anguleux surbaissé entre les roues avant et les roues arrière; ce point engu- leux servant d'articulation à à une extrémité d'un vérin télescopique dont l'autre extrémité s'articule sous la bennes laquelle est enfin reliée à l'arrière du chassies par un axe de basculement transversal. Lorsque la benne est en position basse de transport, le vérin du basculeur est orienté obliquement vers le haut en direction de l'arrière. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue en élévation d'un damper lourd selon l'invention Fig. 2 en est une vue de face. Fig. 3 en est une vue depuis l'arrière, avec demi-coupe suivant III-III (fig. 1). Fig. 4 est une vue en plan des organes de direction commandant les roues avant. Fig. 5 est une vue analogue, illustrant le développement de l'épure de direction. Fig. 6 est une coupe suivant VI-VI (fig. t) illustrant le montage de la suspension avant. Fig. 7 est une vue latérale suivant la direction de la flèche VII (fig. 3) illustrant le système de suspension arrière après démontage d'une roue. Fig. 8 est une coupe suivant VIII-VIIII (fig. 7) Fig. 9 est une coupe suivant IX-IX (fig. 7) montrant la disposition d'un moyeu moto-réducteur de roue arrière. le damper de 165 tonnes illustré sur les dessins comprend deux roues avant t et deux roues arriere 2. Ces roues portent un châssis 3 dont le profil longitudinal en V définit entre les roues avant et les roues arrière, un point bas équipé d'un axe d'articulation 4. Cet axe est relié par un vérin hydraulique 5 a un axe 6 prévu sur la face inférieure d'une benne basculante 16. Cette benne bascule autour d'un axe 8 prévu à l'arrière du châssis 3. A l'avant du châssis se trouve une cabine de pilotage 9 derrière laquelle est disposée une centrale hydraulique 10. Cette centrale groupe deux moteurs thermiques Il qui, par l'intermédiaire de réducteurs non représentés, entratnent des pompes hydrauliques également non représentées. Ces pompes sont utilisées pour alimenter au moins les éléments suivants - un vérüx à double effet 12 qui commande la direction des roues avant 1 (fig. 4 et 5); - deux vérins 13 pour la suspension des roues avant 1 (fig. 6) - deur vérins 14 pour la suspension des roues arrière 2 (fig. 7 et 8); - le vérin élévateur 5 de la benne 7. Bien entendu, on peut utiliser indifféremment, soit un seul vérin 5, soit deux vérins 5 jumelés comme indiqué sur la fig. 3. Le volant de direction 15 du véhicule commande un distributeur hydrau- lique non représenté qui alimente l'une ou l'autre des deux chambres du vérin à double effet 12. Ce vérin est articulé par une extrémité 16 sur le chassies 3. L'autre extrémité du vérin 12 est articulée par un axe 17 sur une extrémité d'un levier 18 dont le centre oscille autour d'un pivot 19. Ce pivot est situe entre les deux roues avant 1. L'extrémité opposée du leviér 18 possède un axe 20 sur lequel s'articulent les extrémités en regard de deux barres de direction 21, chacune à longueur réglable. Les extrémités opposées 22 des barres de direction 21 s'articulent chacune sur le moyeu orientable correspondant de la roue 1 intéressée. On voit sur les fig. 4 et 5 que l'épure de direction ainsi obtenue permet le libre débattement des suspensions avant sans introduire de réactions parasites sur l'orientation des roues 1. Le moyeu orientable 23 de chaque roue avant 1 tourne librement sur l'extrémité intérieure 24 d'un fourreau cylindrigue 25. Celui-ci coulisse à l'intérieur d'un cylindre. de guidage 26 solidaire du châssis 3. A l'intérieur du fourreau 25 se trouve une articulation 27 à laquelle est reliée l'extrémité inférieure du vérin de suspension 13 correspondant. L'autre extrémité de ce vérin 13 prend appui par une articulation 28 sur le châssis 3. Le vérin 13 est relié à la manière habituelle à un circuit de suspension hydropneumatique. On voit que ce vérin n'est soumis à aucune réaction transversale, le guidage de suspension de la roue 1 étant assuré entièrement par le fourreau 25 et par son cylindre 26. Chaque roue arrière 2 est solidaire d'un moyeu tournant 29. Celui-ci constitue un bottier dont la partie inférieure porte des aies 30 (par exemple au nombre de cinq) sur chacun desquels tourne un pignon satellites 31. Les pignons satellises engrènent sur la denture interne d'unecouronne 32 portée par un carter 33. Ce carter comporte des flasques 34.et 35 au centre desquels tourne un axe 36. Une extrémité de cet axe est munie d'un pignon planétaire 37 situé dans l'axe du moyeu 29 eX engrènant sumultanément sur tous les satellites 31. L'extrémité opposée de l'arbre 36 est calée sur un pignon 38 qu'attaquent simultanément quatre pignons tels que 39, 40, 41 (fig. 9) logés éntre les flasques 34 et 35. Les deux pignons opposés 39 èt 41 sont entratnés chacun par un moteur hydraulique 42, 43. Les deux autres pignons diamétralement opposés tels que 40 sont solidaires chacun d'un frein 44 ou 45. Un embrayage 46 est intercale entre le moteur hydraulique 43 et son pignon d'attaque 41. Le carter cylindrique 33 dépasse sur le oSté de la partie renflée d'un carter en forme de mandoline (fig. 7) qui constitue le bras de suspension oscillant 47 de la roue arrière 2 considérée. La petite e3brémite de ce bras 47 Divote sur un axe transversale 48 solidaire du chassis 3. On voit donc que le bras 47 assurant la suspension indépendante de la roue 2 est réalisé sous forme creuse, pour constituer simultanément le carter du groupe moto-réducteur à engrenages épicyloïdaux qui entrat-ne cette roue 2. A l'opposé de l'axe 48, le bras oscillant 47 possède une patte d'attache 49 dont l'articulation 50 est reliée par le vérin de suspension 14 à une articulation 51 du châssis 3. On voit sur la fig. 8 que l'axe d'articulation 48, dispose transversalement sur le châssis 3, assure un guidage très efficace du bras de suspension 47 et permet d'encaisser les efforts transversaux auxquels peut être soumise la roue arrière 2. Le fonctionnement est le suivant ; Lorsque le véhicule doit circuler à grande vitesse, par exemple à vide, le conducteur débraye les embrayages 46. Ainsi, sur chaque roue arrière 2, seul est entraîné le moteur 42 qui reçoit la totalité du débit hydraulique. Le moteur tourne donc relativement vite et il entratne en conséquence sa roue 2. Lorsque par contre le véhicule est lourdement chargé de terre àu de matériaux en vrac 52 (fig. 1) le conducteur embraye les deux embrayages 46. Ainsi, chaque roue 2 est attaquée à la fois par les deux moteurs hydrauliques 42 et 43; ce qui garantit un couple maximum. Suivant un mode de réalisation préféré, on monte dans le moyeu de chaque roue avant 1, un réducteur épicycloSdal attaqué : - par un frein - par un moteur hydraulique muni d'un débrayage. Dans ce cas, la conduite du véhicule s'effectue comme suit : - à vide, seuls sont actionnés les deux moteurs arrière 42, tandis que les deux moteurs arrière 43 et les deux moteurs avant sont débrayés; la totalité du débit hydraulique est donc reçue par les deux moteurs 42. - en charge, les quatre moteurs arrière 42 et 43 et lex deux moteurs avant aotionnent les roues; le débit hydraulique se répartit entre six moteurs et le vehicule avance environ trois fois moins vite. REVENDICATIONS 1 - Véhicule lourd de chantier, équipé d'une benne basculante, du type dit "damper", comprenant un châssis porté par deux roues avant et par deux roues arrière,et caractérisé en ce que les quatre roues sont à suspension indépendante, à savoir - chaque roue avant tourne sur un moyeu qui pivote sur l'extrémité inférieure d'un fourreau coulissant dans un cylindre de guidage sensiblement vertical fixé au chassis tandis que sur ce fourreau et sur le châssis sont articulées les extrémités d'un vérin hydraulique relié à un circuit de suspension oléo-pneuma- tique;; - chaque roue est solidaire d'un moyeu qui tourne sur l'axe de la partie renflée d'un bras de suspension, lequel bras est articulé, par son extrémité étroite sur un axe transversal solidaire du chassis alors que ce bras est par ailleurs articulé sur un vérin de suspension oléo-pneumatique dont l'autre extrémité prend appui sur le châssis, ce bras oscillant étant enfin construit sous forme creuse de façon à constituer un carter à l'intérieur duquel se trouve un réducteur à engrenages attaqué par au moins un moteur hydraulique d'entraînement de la roue. 2 - Véhicule lourd suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carter oscillant qui constitue chaque bras de suspension arrière est solidaire de la couronne dentée d'un train d'engrenages épicyclodaux dont le portesatellites est solidaire du moyeu tournant de la roue, alors qu'enfin le pignon planétaire central est calé sur un arbre muni d'un autre pignon qu'attaquent les pignons de deux moteurs hydrauliques et de deux freins, chacun de oes moteurs hydrauliques étant alimenté par une centrale hydraulique prévue sur le châssis du véhicule. 3 - Véhicule lourd suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la centrale hydraulique comprend deux pompes hydrauliques entratnées chacune par un moteur thermique, les deux moteurs thermiques, leurs réducteurs et les deux pompes hydrauliques étant logés à l'avant du chassie, derrière la cabine. 4 - Véhicule lourd suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'un au moins des moteurs hydrauliques est relié par un embrayage à son pignon dattaque, ce qui permet au conducteur d'attaquer le réducteur épioycloïdal du moyeu de roue arrière - soit simultanément par es deux moteurs hydrauliques, pour obtenir un couple maximum à lp vitesse réduite de fonctionnement en charge du véhicule; - soit par un seul moteur hydraulique, l'autre étant débrayé, ce qui assure au véhicule une grnd.e vitessa, par exemple pour les déplacements à vide. 5 - Véhicule lourd suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la centrale hydraulique constituée par les deux monteurs thermiques, leurs réducteurs et les deux pompes hydrauliques, assure - d'une part la totalité de la transmission attaquant les roues du damper ; -d'autre part la la commande de la direction des roues avant - enfin la commande d'autres éléments en eux mimes connus, tels que des freins assistés et le mécanisme élévateur de la benne basculante, 6 - Véhicule lourd suivant la revendiacatior 1, caractérisé en ce que la commande de direction des roues avant du"damper' comprendun seul vérin hydrau- lique à double effet articulé entre le chassis et une extrémité dtun levier oscillant dont la partie centrale pivote sur sn axe sensiblement vertical logé entre les deux roues avant, l'autre extrémité de ce levier étant munie d'un axe d'articulation qui réunit les parties en regard de deux barres de direction ayant chacune une longueur réglable, les autres extrémités de ces barres de diretion étant articulées chacune sur le moyeu pivotant de la roue avant directrioe correspondante, si bien que le seul vérin hydraulique assure de façon simple la commande de direction sans introduire de réactions sur les roues du fait du débattement de la suspension. 7 - Vêhioule lourd suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vérin de suspension, qu'il stagisea d'une roue avant ou d'une roue arrière, est artioulé par ses deux extrémités, si bien qutil est soumis uniquement à des contraintes axiales, à l'exclusion de tout effort transversal. 8 - Véhicule lourd suivant la revendication 7, caractérisé en on que chaque roue avant possède un moyeu orientable qui tourne librement sur l'ertrémité inférieure du fourreau coulissant relié au vérin de suspension. 9 - Véhicule lourd suivant la revendication 7, caractérisé en ce que sar chaque roue arrière, les efforts transversaux sont encaissés par l'axe transversal servant d'articulation au bras te suspension sur le châssis. 10 - Véhicule lourd suivant l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce que le châssis possede en vue latérale, un profil lengitudinal légèrement en V qui définit un point anguleux surbaissé entre les roues avant et les roues arrière, ce point anguleux servant d'articulation à éne extrémité d'un vérin télescopique orienté obliquement vers le haut en direction de l'arrière, lorsque la benne est en position basse, autre extrémité du vérin s'artioulant sous cette benne, laquelle est enfin reliée à 11 arrière du châssis par un axe de basculement transversal. 11 - Véhicule lorlrd suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte six moteurs hydrauliqles, à savoir - un moteur hydraulique débrayable attaquant le réducteur de chaque roue avant ; - un moteur hydraulique débrayable et un autre acr débrayable, ttaquant tous deux le réducteur de chaque roue arrière.