Brevet FR2240628A1 — publié le 19750307

La présente invention concerne les véhicules gros porteurs et elle a plus particulièrement pour objet un module prolongateur pour véhicule remorqué, ainsi que les attelages incorporant un tel module et le véhicule remorqué associé. 5 On a déjà réalisé ou proposé des véhicules remorqués, et notamment des semi-remorques, comportant plus de deux lignes de plusieurs essieux chacune. Pour éviter tout ripage on a alors dû rendre auto-vireurs les essieux de la ligne arrière au moins, ou accepter l'extrême complication que représente un mécanisme 10 de braquage des essieux de la ligne arrière au moins, à l'aide d'un mécanisme hydraulique ou mécanique à l'aide de câbles ou poulies ou tirants et bielles, ou électrique commandé depuis la cabine du tracteur ou automatiquement par la "cassure" angulaire entre tracteur et semi-remorque. Or, ces solutions sont loin 15 d'être pleinement satisfaisantes car elles sont compliquées, chères, d'une fiabilité et d'un coût d'entretien qui sont généralement peu adaptés à la rusticité demandée pour de tels matériels. De plus, si l'on accepte de rendre dlrectibles les essieux de toutes les lignes, l'avantage représenté par l'ins-20 cription des roues de la remorque dans les traces de celles du tracteur est fortement compensé par les difficultés nées de l'encombrement à prévoir pour le débattement en rotation des essieux. Si seuls les essieux de la ligne arrière sont auto-vireurs, il n'y a pratiquement pas de diminution de la largeur 25 balayée par la semi-remorque en virage. La présente invention vise à fournir un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement proposés aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il écarte dans une large mesure les inconvénients des solutions antérieures ci-dessus mentionnées. 30 Dans ce but, l'invention propose un module prolongateur pour véhicule remorqué gros porteur à lignes de n essieux (n. étant au moins égal à 1) à suspension de rigidité élevée, module caractérisé en ce qu'il comporte un châssis porté par une ligne de ri essieux par l'intermédiaire d'une suspension à grand débat-35 tement et rigidité faible, articulée au châssis du véhicule remorqué par un pivot vertical unique situé dans le plein médian du véhicule et à l'arrière de celui-ci. Grâce à cette disposition, les roues du module suivent de façon satisfaisante les traces des roues du véhicule remorqué 40 grâce à la chasse positive de celles-là, et la largeur balayée en 2 2240628 virage par l'attelage ainsi constitué se rapproche du minimum qui serait offert par un véhicule unique dont tous les essieux seraient directeurs. L'ensemble présente une robustesse extrêmement élevée, le pivot unique pouvant occuper toute la hauteur du 5 longeron central du véhicule. Enfin, la ligne d'essieux du module traîné correspond à une voie importante et, en conséquence, la stabilité en direction est très accrue et le risque de shimmy est beaucoup plus faible que dans le cas d'un véhicule dont tous les essieux de la ligne arrière sont indépendamment auto-vireurs. 10 Le module suivant l'invention présente l'avantage supplé mentaire de pouvoir être, à la demande, raccordé ou séparé du véhicule remorqué pour lequel il est prévu. Ainsi, selon les besoins, l'utilisateur peut choisir entre l'emploi du véhicule remorqué seul ou l'emploi de l'attelage complet. 15 L'invention présente un avantage tout particulier lorsque le véhicule remorqué est constitué par une semi-remorque munie d'une seule ligne de balanciers longitudinaux à deux essieux chacun. La ligne de balanciers, sur lesquels les essieux peuvent être montés directement, donne une rigidité presque infinie, 20 puisque les balanciers assurent simplement une répartition de charge. Dans ce cas, en munissant tous les essieux du module d'une suspension qui ramène l'appui au sol à l'équivalent d'un appui en un seul point, dans le plan médian, on évite tout hyperstatisme d'appui et on obtient une suspension entièrement 25 satisfaisante. Ce résultat est atteint notamment en munissant les essieux de la remorque d'une suspension hydraulique dont tous les vérins sont reliés à un accumulateur ou en les munissant d'une suspension pneumatique à rattrapage automatique de niveau. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-30 tion qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe montrant, en 35 élévation, un module prolongateur et la partie arrière de la semi-remorque à laquelle il est accouplé, - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1, - la figure 3 est un schéma de principe du circuit hydraulique de suspension et d'orientation forcée dont est équipé le module des figures 1 et 2. 40 L'attelage dont la partie arrière est montrée schémati- 3 2240628 quement en figures 1 et 2 comporte une semi-remorque 10 et un module prolongateur 11. La semi-remorque est de type classique. Elle présente, à l'avant, un col de cygne destiné à prendre appui sur la sellette d'un tracteur. Toutefois, elle présente, 5 à son extrémité arrière, des organes supplémentaires destinés à coopérer avec le module 11. La semi-remorque représentée est portée, à l'avant, par le tracteur et, à l'arrière, par une ligne de deux balanciers dont un, 12, apparaît sur la figure 1. Chacun des balanciers est muni de deux essieux à quatre roues jumelées 10 chacun. Les essieux représentés sont munis de cylindres de freins 13 à action pneumatique. Naturellement, il serait également possible de munir la semi-reraorque d'une suspension pneumatique, mais cette solution semble peu avantageuse du fait des sections importantes nécessaires pour les coussins de suspension 15 et de la complexité des vannes de maintien d'assiette qui sont alors nécessaires. Dans le cas d'un attelage suivant l'invention, l'emploi de balanciers présente l'avantage de correspondre à une suspension de rigidité très élevée, donc à très faible variation de 20 niveau du châssis 14 de la semi-remorque par rapport au sol, et la meilleure stabilité transversale possible, les balanciers assurant une simple répartition de la charge entre les essieux par leur basculement. On arrive ainsi à un maintien à hauteur satisfaisant avec une disposition beaucoup plus simple que celle 2 5 qu'implique une suspension pneumatique. Le module prolongateur 11 comporte un châssis 15 qui peut avoir une constitution similaire à celle de la semi-remorque, c'est-à-dire comporter un longeron central et deux longerons latéraux reliés par des traverses. Ce module est porté 30 par deux essieux, de chacun quatre roues jumelées, montés sur bras basculants 16 dont un apparaît sur la figure 1. Ces essieux ont une suspension qui est avantageusement à cylindres hydrauliques 17. Le module prolongateur est relié à la semi-remorque 10 35 par un système lui permettant de pivoter autour d'un axe vertical situé dans le plan médian de la semi-reraorque tout en le bloquant en rotation autour d'un axe horizontal par rapport à la semi-remorque pour transmettre aux essieux du module une partie de la charge de la semi-remorque. Ce système d'articula-40 tion comporte, à l'arrière de la semi-remorque, deux chapes 4 2240628 20 et 21 pouvant s'intercaler avec les précédentes. Dans des passages en coïncidence de toutes les chapes est engagé un axe de pivotement 22 qui peut être bloqué en place à l'aide d'une clavette et comporte, à sa partie supérieure, un anneau de 5 levage non représenté. C'est autour de cet axe que pourra s'effectuer le pivotement du module par rapport à la semi-remorque. Des pièces de pivotement peuvent évidemment être intercalées entre les chapes pour faciliter le glissement en rotation. On voit que l'articulation ainsi constituée peut être 10 extrêmement robuste et, de plus, ne transmet, entre le module et la semi-reraorque, que des efforts que le châssis de celle-ci peut encaisser dans de bonnes conditions. Le pivot se place en effet naturellement au droit du longeron central de la semi-remorque. A condition de prévoir pour le module une suspension 15 à grand débatteraent vertical et à faible rigidité pour laquelle les variations de charge au sol sont relativement faibles, les efforts de torsion autour d'un axe longitudinal qui seront communiqués par le module à la semi-remorque resteront très modérés à condition que le réglage initial de la hauteur du 20 module ait été satisfaisant. Des moyens peuvent être prévus pour permettre ce réglage et ils seront décrits plus loin. Pour supporter le module lorsqu'il est désaccouplé, il est avantageusement prévu des béquilles d'angle dont une, 23, est représentée en figure 1. Ces béquilles sont placées dans 25 les angles arrière du module, à l'opposé du pivot. Elles sont avantageusement réglables en hauteur à l'aide de manivelles 24, par exemple pour permettre de régler la position du module lorsqu'on veut l'accoupler avec la semi-remorque en faisant reculer celle-ci. 30 En marche arrière, il est évidemment nécessaire de bloquer en position le module par rapport à la semi-remorque. Dans ce but, le module illustré en figure 2 comporte des vérins 25 associés à un système de commande hydraulique qui sera décrit plus loin, pouvant être alimenté en sens contraire pour orienter le 35 module et notamment pour l'amener en alignement avec la semi-remorque. Ces vérins pourraient d'ailleurs tout aussi bien être prévus sur la semi-remorque. Incidemment, il faut noter qu'un tel verrouillage en alignement est plus facile que celui des essieux auto-vireurs d'une ligne arrière de semi-remorque clas-40 sique, où le nombre de verrouillages à prévoir oblige à utiliser des moyens mécaniques constitués en général par une simple 5 2240628 clavette s'engageant dans des lumières alignées. L'emploi de deux vérins agissant latéralement jusqu'en fin de course est beaucoup plus progressif et certain. Incidemment, l'emploi de vérins permet également, lors de manoeuvres en marche arrière, 5 d'orienter le module par manoeuvre directe d'une vanne prévue à cet effet par un aide conducteur. Cependant, dans une réalisation encore plus simple, les vérins de blocage en alignement peuvent etre remplacés par des simples verrouillages ou blocages mécaniques par exemple constitués de lèvres rabattables. 10 Pour permettre le montage d'engins, il est nécessaire de prévoir des rampes d'accès 25a. Pour recevoir ces rampes, le module 11 est muni, à l'arrière, d'oreilles 26 de réception. Etant donné que la semi-remorque est avantageusement prévue pour pouvoir être utilisée sans le module prolongateur, les oreilles 15 26 sont avantageusement identiques à des oreilles 2 7 de réception portées par l'extrémité arrière de la semi-reraorque. Ainsi, il est possible de monter les rampes soit sur le module, soit sur la semi-remorque. Dans le mode de réalisation illustré à titre d'exemple, les rampes 2 5a sont munies de vérins de relevage 20 propres mais leur présence n'est évidemment pas indispensable. Etant donné que, lors de la circulation de l'attelage, le module tourne autour du pivot 22, il est avantageusement prévu une plaque 29 (montrée en traits mixtes sur la figure 2) soli-darisable de la semi-remorque 10 et en appui glissant contre 2 5 la face supérieure du châssis du module. On peut notamment utiliser une plaque du genre illustré en figures 1 et 2, constituée par une tôle de forte épaisseur, de forme trapézoïdale, présentant à l'avant un rebord à 90°, 30, destiné à s'engager dans une gouttière de retenue prévue à cet effet à l'arrière 30 de la remorque 10. La face inférieure de la plaque 29 porte avantageusement un secteur 31 en matériau à faible coefficient de frottement, tel que le polytétrafluoroéthylène, pour faciliter le glissement de la plaque sur le châssis du module. Ce secteur pourrait d'ailleurs être remplacé par une couche de matériau à 35 faible coefficient de frottement portée par la face supérieure du châssis du module. Le rebord est échancré dans sa partie centrale pour ne pas gêner le passage de l'axe de pivotement dont la longueur est avantageusement égale à la hauteur du longeron. 40 Enfin, le module et la semi-remorque doivent porter les 6 2240628 raccords électriques et hydrauliques nécessaires. En fait, les raccordements se réduisent aux éléments d'un connecteur électrique standard et à un seul connecteur pneumatique dans la mesure où les essieux du module peuvent ne pas être munis de 5 freins de secours commandés à partir du véhicule. Le circuit hydraulique du module peut être celui illustré schématiquement en figure 3, qui présente l'avantage de réduire l'appui au sol du module à l'équivalent d'un appui en un point, donnant à l'ensemble serai-remorque/module un appui sensiblement 10 isostatique, donc très favorable à la réduction des contraintes dans la structure. Sur la figure 3, sont schématiquement représentés les essieux du module (sans les roues jumelées). Chacun de ces essieux est muni de son vérin de suspension hydraulique 17 mon-15 té entre un bras basculant 16 et une chape 32 solidaire du châssis du module. Les compartiments des vérins hydrauliques sont reliés à un accumulateur hydraulique commun 33, et communiquent entre eux. On réalise ainsi de façon hydraulique l'équivalent d'un balancier transversal entre les essieux du module. 20 Le volume de la chambre à gaz 34 de l'accumulateur 33 est choisi avantageusement tel que la pression dans les vérins de suspension 17 varie peu en fonction du débattement vertical. Ce résultat est atteint de façon assez simple avec un accumulateur d'encombrement modéré, puisque, avec un accumulateur de 2 5 dix litres, les variations d'appui ne dépassent pas 1/5 entre les limites de débattement si chaque cylindre a une capacité de un litre. Il est d'ailleurs possible de prévoir, comme indiqué schématiquement sur la figure 3, un second accumulateur 33' 30 pouvant être mis en parallèle sur le premier ou substitué au premier par manoeuvre des vannes 35 et 35' de façon à modifier la raideur de la suspension. En utilisant l'un ou l'autre des accumulateurs ou les deux ensemble, on obtient en effet trois gammes de flexibilité. 35 Le circuit hydraulique de suspension comporte avantageuse ment une pompe à commande manuelle 36 qui permet de "gonfler" à volonté le circuit de suspension, donc de régler la hauteur du module 11 en liaison avec les béquilles 23. De plus, cette pompe permet de régler la répartition des charges entre les 40 essieux du module et ceux de la semi-remorque, en fonction par 7 2240628 exemple de la charge totale prévue, une fois l'accouplement effectué. Entre la pompe 36 et la suspension peut être prévue une vanne d'isolement 37. La pompe 36 peut alors être utilisée alternativement pour régler la suspension et commander le 5 circuit des vérins d'alignement 25 auquel elle est reliée par une seconde vanne d'isolement 38. Un distributeur à commande manuelle 39 permet de diriger l'huile provenant de la pompe 36 vers l'un ou l'autre des vérins 2 5 en ramenant l'huile provenant de l'autre vérin à la décharge. 10 A titre d'exemple, on peut indiquer qu'un attelage parti culièrement intéressant peut être constitué en associant une remorque de 48 tonnes de charge au sol et un module prolongateur permettant d'amener la charge utile à une valeur comprise entre 60 et 70 tonnes. Il faut noter à ce sujet que souvent les 15 charges à transporter sur des véhicules de ce type sont constituées par des engins de travaux publics dont l'outil lame de bulldozer, godet de pelle mécanique, etc.) repose sur l'arrière de la remorque, l'engin étant avancé au maximum sur la semi-remorque pour reporter une fraction convenable de la charge sur 20 la sellette du tracteur. Il sera possible, dans le cas d'un attelage suivant l'invention, de disposer l'engin davantage vers l'arrière, donc de moins charger le col de cygne et la sellette ou, à charge sur la sellette égale, de transporter un engin plus lourd. 25 De plus, en montant la plaque 29, on augmente la longueur d'appui en même temps que la charge utile. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus 30 particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 8 2240628 REVENDICATIONS 1. Module prolongateur pour véhicule remorqué gros porteur à lignes de n essieux (n étant au moins égal à i), muni d'une suspension de rigidité élevée, module caractérisé en ce 5 qu'il comporte un châssis porté par une ligne de n_ essieux par l'intermédiaire d'une suspension à grand débattement et rigidité faible, articulé au châssis du véhicule remorqué par un pivot vertical situé dans le plan médian du véhicule. 2. Module suivant la revendication 1, caractérisé en 10 ce que les suspensions des n essieux des modules prolongateurs sont à vérins à pression de fluide mis en communication pour ramener l'appui au sol du module à être équivalent à un appui en un point. 3. Module prolongateur suivant la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que ledit module est muni de béquilles latérales d'appui, réglables en hauteur, situées à l'opposé du pivot par rapport aux essieux. 4. Module prolongateur suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il porte des vérins situés de part et 20 d'autre de son plan médian, destinés a prendre appui sur le véhicule remorqué, et un circuit d'alimentation des vérins permettant, par mise en oeuvre de ceux-ci, une orientation forcée du module par rapport au véhicule, notamment dans l'alignement du véhicule. 5. Attelage comportant un module prolongateur selon 25 l'une quelconque des revendications 1 à 4 et un véhicule remorqué constitué par une semi-remorque, caractérisé en ce que la semi-remorque comporte une seule ligne de deux balanciers à deux essieux chacun, constituant avec la ligne d'essieux du module une suspension sensiblement isostatique. 30 6. Attelage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le module comporte des oreilles d'articulation de rampes de chargement, identiques aux oreilles portées par la semi-remorque. 7. Attelage suivant la revendication 5 ou 6, caracté- 35 risé en ce qu'il comporte une plaque amovible d'appui, solidaire en rotation de la semi-remorque et en appui glissant sur la partie supérieure du châssis du module. 8. Attelage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque présente un repli vertical avant et en ce que 40 la semi-remorque présente a l'arrière une gouttière de réception 9 2240628 dudit repli et d'appui de la plaque. 9. Attelage suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé par un secteur en matériau à faible coefficient de frottement, tel que le polytétrafluoroéthylène, interposé entre la face inférieure de la plaque et le châssis, secteur pouvant être porté par la plaque. 10. Module ou attelage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ligne est à deux essieux placés de part et d'autre du plan médian du module ou de l'attelage.