Brevet FR2168362A1 — publié le 19730831

L'invention concerne un essieu à double possibilité d'orientation, pour véhicules à roues, dont la nouveauté représente une amélioration évidente et substantielle par rarrort out ce qui est connu dans l'état actuel de la techniq'-e Lorsqu'un véhicule roulant se déplace sur une t.~ e-toire courbe, il pivote à chaque instant autour d'un pont r flaire appelé "centre instantané de rotation", point auquel convercent ou doivent converger les axes de rotation réels de chaque roue pour éviter tout glissement de ces dernières sur la surface de contact avec le sol.Ce centre instantané de rotation du véhicule est déterminé par l'angle que forment les prolongements des axes des roues directrices et qui est imposé par le mécanisme de direction. Lorsque, dans le but d'augmenter la charge utile d'un véhicule comportant un essieu moteur et un essieu directeur, on lui ajoute un essieu supplémentaire, ce dernier doit satisfaire à la condition énoncée ci-dessus, à savoir que les axes géométriques de ses roues puissent passer et passent effectivement par le centre instantané de rotation L'essieu à double possibilité d'orientation,selon l'invention,est un essieu adaptable aux véhicules à roues qui remplit la condition ci-dessus énoncée en présentant la propriété d'être orienté automatiquement, quel que soit le sens de marche du véhicule.Ladite propriété permet, tant en marche avant qu'en marche arrière, aux axes géométriques supplémentaires des deux roues de passer automatiquement par le centre instantané de rotation déterminé par la convergence des axes des roues directrices dans une trajectoire courbe I1 convient de souligner que, dans le cas qui est exposé ci-dessous, l'automatisme des mouvements d'orientation des roues en trajectoire courbe, s'obtient spontanément sans nécessité d'intervention de mécanismes directionnels supplémentaires, quel que soit le sens de marche du véhicule.On peut donc dire que l'essieu qui est proposé par l'invention est totalement autoorientable, propriété à laquelle s'ajoute celle d'être à action automatique puisque, par sa conception, il se maintient par luimême dans la position correcte exigée par l'angle déterminé par les axes des roues directrices du véhicule. Cn va exposer ci-dessous un exemple d'application d'un essieu supplémentaire, selon l'invention, au châssis d'un véhi cule automobile du type camion qui comprend un essieu arrière moteur et un essieu avant directeur et les détails qui sont donnés à l'occasion de ces applications ne doivent pas être pris dans un sens limitatif, car l'essieu cité en exemple peut être appliqué à n'importe quel véhicule de n'importe quel type, quel que soit le nombre de ses essieux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui fait référence aux dessins ci-annexés dans lesquels la fig. 1 représente l'épure de direction d'un véhicule à trois essieux sur une trajectoire courbe la fig. 2 montre la disposition de l'essieu selon l'invention, en arrière de l'essieu moteur arrière, sur le châssis d'un camion pourvu de ressorts et d'un balancier équilibreur de charges la fig. 3 représente schématiquement,en plan par-dessus, une réalisation pratique du mécanisme portant l'essieu à double possibilité d'orientation la fig. 4 représente schématiquement, en plan par-dessus, l'essieu proprement dit et les parties du mécanisme qui lui correspondent la fig. 5 est une coupe suivant A-A de la fig. 4 la fig. 6 est une coupe de l'essieu suivant B-B de la fig.4;; la fig. 7 est unevue schématique en plan par-dessus de l'armature à l'intérieur de laquelle peut pivoter l'essieu à double possibilité d'orientation la fig. 8 représente une coupe de l'essieu selon C-C de la fig. 7 la fig. 9 représente une coupe de l'essieu selon D-D de la fig. 7. En faisant référence à ces figures, on peut voir à la fig. 1 la position du centre instantané de rotation 0 qui est le point d'intersection des prolongements des axes des roues avant directrices A et des roues arrière motrices B. Dans ce schéma, on appréciera que le prolongement géométrique de l'axe des roues de l'essieu supplémentaire C passe également par le centre instantané de rotation 0 puisque les roues de cet essieu sont disposées convenablement sur la trajectoire courbe parcourue par le véhicule. Selon les caractéristiques de l'invention, l'essieu 1 est rigide et sur ses extrémités sont montées les roues par l'intermédiaire de roulements usuels alors que, en sa partie centrale, se trouvent deux zones symétriques planes usinées et parallèles s'adaptant à une armature 2 qui vient en appui sur l'essieu par l'intermédiaire de surfaces 3, constituées par un matériau adéquat avec un état de finition convenable. Comme ladite armature 2 est fixée au châssis du véhicule et que, de plus, l'essieu 1 est mobile, toutes les positions que ce dernier peut occuper sont déterminées par lesdites zones de cet essieu qui viennent prendre appui sur les zones correspondantes de l'armature 2, la nécessité de pièces supplémentaires pour le support du véhicule sur l'essieu étant, de ce fait, éliminée. La zone centrale de l'essieu 1 porte deux bras-supports qui forment un croisillon en s'étendant perpendiculairement audit essieu, le bras-support arrière 4 s'étendant vers l'arrière alors que le bras-support avant 5 s'étend vers l'avant. Des pivots verticaux 6 et 7 se trouvent assujettis aux extrémités respectives des bras-supports 4 et 5, ces pivots déterminant les systèmes correspondants de pivotement entre des appuis respectifs 8 et 9 solidaires de l'armature 2. Ces axes de pivotement ou pivots n'interviennent pas dans le support du véhicule par 1 'essieu. Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant En considérant comme marche avant du véhicule celle qui correspond au sens représenté par les flèches aux fig. 2 à 4 et 7, le pivot vertical postérieur 6 est retiré au moyen d'un organe de commande approprié (non montré), de sorte que l'es- sieu pivotant 1 peut tourner dans un plan horizontal autour du pivot vertical avant 7 lorsque la courbure de la trajectoire du véhicule le requiert, puisqu'il se trouve situé en avant dudit essieu 1 Dans le cas contraire, ctest-à-dire dans le cas de la marche arrière, le pivot vertical postérieur 6 est mis en place d'une façon convenable et le pivot vertical avant 7 est à son tour retiré. Dans ces conditions, l'essieu I peut pivoter autour du pivot 6 qui se trouve placé en avant dans le sens de la marche, en glissant sur les surfaces 3 avec le mouvement libre du bras-support avant 5. Dans la fig. 3,on montre une disposition particulière de l'essieu supplémentaire dans laquelle le dégagement de l'un ou de l'autre pivot vertical avant 6 ou arrière 7, se réalise alternativement et automatiquement lorsque le véhicule passe de la marche avant à la marche arrière et vice versa. En marche avant, l'essieu supplémentaire 1 et les bras-supports 4 et 5 se déplacent vers l'avant par rapport à l'armature 2 assujettie au châssis du véhicule, jusqu'à ce que le pivot avant vertical 7 vienne se loger dans l'échancrure existant au sommet d'un évidement triangulaire 10 qui est pratiqué dans le bras avant de l'armature 2.Dans ces conditions, l'essieu supplémentaire 1 peut pivoter autour de ce pivot vertical avant 7 puisque le pivot vertical arrière 6 se trouve dégagé et peut se mouvoir librement dans l'espace d'un autre évidement triangulaire 11 pratiqué dans le bras arrière de ladite armature 2 (position montrée en fig. 3), et pourvu également de l'échancrure correspondante au sommet qui fait face à celui du susdit évidement 10. Lorsqu'on inverse le sens de marche, l'armature 2 glisse sur l'essieu 1 jusqu'à ce que le pivot vertical postérieur 6 vienne se loger dans l'échancrure de l'évidement triangulaire 11 en même temps que le pivot vertical avant 7 peut se déplacer librement à l'intérieur de l'évidement triangulaire avant 10 ; ce mouvement et son inverse sont autorisés par la différence des écarts existant entre les axes des pivots verticaux 6 et 7 et les échancrures pratiquées aux sommets, qui se font vis-à-vis, des évidements 10 et Il de l'armature 2. Pour obtenir une sécurité totale de comportement de ce mécanisme; il est prévu un moyen de blocage du pivot avant 7 dans l'échancrure de l'évidement avant 10 qui, utilisé pendant les périodes de marche avant, évite les glissements intempestifs del'essieu 1 sur l'armature 2 lorsque, pendant la marche, il se produit des mouvements alternatifs de poussée et de retenue du véhicule. Pour empêcher que l'essieu 1 ne manque de stabilité transversale,en particulier au cours des actions de freinage, cette stabilité est assurée par des appuis plans parallèles doubles, l'un supérieur 12, l'autre inférieur 13, qui forment un pont transversal solidaire de l'armature 2 et qui comprennent entre eux deux prolongements plans 14, coupant l'essieu 1 en deux points disposés symétriquement sur cet essieu. Il est intéressant de disposer un système élastique d'amortissement en antagonisme avec le mouvement de l'essieu porte roues 1, pivotant dans les deux sens par rapport à l'armature 2 fixée au châssis du véhicule. Ce système élastique amortisseur (non montré) comporte, de préférence, des moyens permettant ie réglace des débuts de commande ou d'action. Les. conditions dimensionndles, de forme et de matériaux employés sont éminemment variables, particulièrenent er. ce qui concerne les éléments qui intéressent notamment les perfectionnements selon l'invention, mais il est bien entendu que la description de la réalisation ci-dessus n'est pas limitative et que de nombreuses modifications peuvent lbi être apportées par les hommes de l'art sans pour cela s'écarter de l'esprit et du domaine d'application de l'invention tels qu'ils sont définis dans les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Essieu à double possibilité d'orientation pour véhicules à roues, du type rigide avec axes de roues toujours parallèles à l'axe de l'essieu sur lequel elles sont fixées, caractérisé par le fait que le véhicule s'appuie sur ledit essieu par l'intermédiaire d'une ou plusieurs surfaces planes parallèles à l'axe géométrique commun des roues, lesdites surfaces étant solidaires dudit essieu et servant uniquement d'appui. 2. Essieu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ses mouvements relatifs par rapport au véhicule, sur le plan défini par les surfaces parallèles en contact, sont déterminés par la présence de deux systèmes verticaux de pivotement n'intervenant en aucune manière dans la fonction de support du véhicule sur l'essieu, systèmes composés de deux pivots dont les axes géométriques sont situés en avant et en arrière de l'es- sieu selon le sens de la marche, à des distances égales ou inégales, lesdits pivots étant parallèles entre eux et perpendiculaires aux plans d'appui et de glissement existant entre le véhicule et l'essieu. 3. Essieu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les deux systèmes de pivotement sont mis alternativement en action et hors d'action par des moyens qui provoquent le dégagement alternatif de l'un ou de l'autre. 4. Essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le véhicule prend appui sur l'essieu par l'intermédiaire d'une armature ou plate-forme qui est solidaire du châssis du véhicule, qui comporte une ou plusieurs surfaces planes correspondant à celle de l'essieu et qui supporte les paliers ou les pivots desdits systèmes de pivotement sur des prolongements ou bras-supports situés en avant et en arrière de l'essieu porte-roues, selon le sens de la marche. 5. Essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'âme dudit essieu porte deux bras ou prolongements, l'un en avant et l'autre en arrière de l'axe géométrique commun des roues, selon le sens de marche, lesdits bras ou prolongements étant assujettis à l'essieu pour recevoir les parties correspondantes desdits systèmes verticaux de pivotement. 6. Essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé par le fait que l'armature rigide assujet tie au véhicule comporte, dans ses bras avant et arrière, deux évidements triangulaires dont deux sommets reçoivent l'un ou l'autre des pivots verticaux parallèles des deux systèmes de pivotement, grâce au fait que la distance,existant entre les échancrures des évidements triangulaires se faisant vis-à-vis, est plus petite que la distance existant entre lesdits pivots, de sorte que, lorsque l'un de ces pivots vient se loger dans l'échancrure de l'évidement triangulaire correspondant, l'autre pivot peut se mouvoir librement dans l'espace dégagé de l'évidement triangulaire opposé et permettre par conséquent les glissements de l'armature avec appui sur les zones de surfaces parallèles usinées sur l'âme de l'essieu porte-roues. 7. Essieu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la stabilité longitudinale ou anti-roulis est assurée par des plans parallèles doubles, supérieur et inférieur, formant un pont transversal solidaire de ladite armature et comprenant entre eux deux prolongements plans qui coupent l'essieu et en sont solidaires en des positions latérales, les mouvements dudit essieu, dansl'un quelconque des sens de pivotement par rapport à ladite armature rigide fixe, ayant comme réaction antagoniste un système élastique pourvu de moyens permettant le réglage des débuts de son action.