Brevet FR2271064A1 — publié le 19751212

La pressente invention est relative à un dispositif d'attelage à crochet, à montage élastique et à réglage automatique de hauteur, pour véhicule à moteur. Le but principal de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné d'attelage à crochet, à montage élastique et à réglage automatique de hauteur, pour véhicule à moteur, qui puisse supporter la charge d'une remorque d'une façon à peu près indépendante de la suspension du véhicule et qui ne présente en conséquence que peu ou pas dJ effet nuisible sur la traction entre les roues motrices et les reues porteuses lorsque l'ensemble tracteur/remorque se déplace sur un sol inégal. Le dispositif d'attelage suivant l'invention à crochet, à montage élastique et à réglage de hauteur automatique, pour véhicule à moteur comprend t un bati-suppor$ rigide, adapté pour titre fixé sur un essieu mené qui constitue une partie du véhicule ou qui est relié à ce véhicule ; un ensemble d'attelage et de liaison articule sur le bâti-support ; un moyen élastique disposé par rapport audit ensemble et adapté pour soutenir cet ensemble en position active t et un dispositif de transmission réglable intercalé entre ledit moyen élastique et ledit ensemble et adapté pour placer le moyen élastique sous tension afin de maintenir l'attelage dans une posi tison active à peu près constante lorsqu'il est chargé. L'agencement peut être réalisé sous la forme d'un sous-ensem- ble destiné à filtre appliqué à un véhicule tracteur, ou à un engin à train de roues articulé et destiné à entre relié à un véhicule tracteur0 En variante, le sous-ensemble peut entre appliqué à un véhicule tracteur lors de sa fabrication sous la forme d'une partie intégrante de ce véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre dlexemples et dans lesquels - la Fig. i est une vue de dessus en perspective avec arrachements partiels montrant un dispositif d'attelage à montage élastique et à réglage automatique de hauteur suivant l'invention dans son application à un véhicule tracteur - la Fig. 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle du dispositif d'attelage représenté à la Fig. t, l'amortisseur de vibrations entre le bras oscillant et le châssis ayant été supprimé dans un but de clarté ;; - la Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle du dispositif de liaison, à pistons et cylindres, faisant partie du mode de réalisation représenté aux Fig. 1 et 2 - la Fig. 4 en est une vue en coupe suivant la ligne Iv-IV de la Fig. 3. Suivant l'exemple d'exécution représenté, le dispositif d'attelage à crochet, à montage élastique et à réglage automatique de hauteur, comprend un bâti-support 11 monté sur le véhicule, un ensemble 12 d'attelage à tringlerie qui est articulé sur le bati- support, et un dispositif 13 à pistons et cylindres formant vérins porte par le bâti, dans une position à peu près horizontale sur celui-ci, les extrémités opposées de ce dispositif 13 coopérant respectivement avec un ressort 14 et avec l'ensemble 12. Le bâti-support 11 comprend deux bras de support 11a parallèles et disposés cote à côte, ces bras 'étendant dans le sens longitu- dinal du véhicule et présentant chacun dans leur ensemble une forme en Z, un bloc de montage 11b à partir duquel les bras s'étendent vers l'arrière du véhicule et qui comporte un montant 11 c, dirigé vers le haut afin de fournir un support pour le dispositif 13 à pistons et cylindres à l'extrémité avant de celui-ci, une traverse d'aceouplement 11d boulonnée sur les extrémités arrière des bras lla et s'étendant transversalement par rapport à ceux-ci, et des entretoises 11, 11f qui relient l'essieu arrière 16 du véhicule respectivement à la traverse 11d et au bloc 11b. La traverse 11d présente une section en U et porte un ressort 14 d'une façon et dans un but qui seront précisés dans la suite. A l'une de ses extrémités, le bssti-support 11 est relié d'une façon appropriée au moyen dsun accouplement universel à un élément transversal 10 du châssis du véhicule au moyen d'une broche 10a qui est introduite dans des pattes 10b espacées, qui stétendent vers 1'arrière et entre lesquelles est disposé le bloc 11b, et dans ce dernier tandis qu'à son autre extrémité le bâti 11 est port par l'essieu 16 du véhicule. L'ensemble 12 d'attelage à tringlerie comprend un bras oscillant 12a formé par un élément à section en U dont les ailes sont dirigées vers le haut, qui porte à son extrémité arrière, un crochet de remorquage 12b, et qui est fixé par son extrémité avant sur une plaque 12, par exemple par soudage ; les extrémités latérales de la plaque présentant des pattes 12d qui s'étendent vers le haut, l'ensemble étant articulé sur le bâti 11 au moyen d'un boulon 12e. Un crochet de sécurité 12f sollicité par un ressort est articulé sur le bras oscillant 12a au voisinage du crochet 12b de remorquage afin de coopérer avec ce dernier pour maintenir un anneau d'attelage de remorque (non représenté) engagé dans le crochet. Un câble de libération 129 est prévu pour écarter le crochet de sécurité 12f de sa position active à l'encontre de l'action du ressort. L'ensemble comprend en outre deux bras de traction 12h disposés chacun d'un coté du bâti de support et entre ce dernier et l'une des pattes 12d, les bras étant articulés par leurs extrémités inférieures sur le boulon 12e afin de pouvoir osciller autour de l'axe de celui-ci, et des bras de tirage 12i reliant les bras de traction 12h à l'élé- ment de section en U qui constitue le bras oscillant 12a.L'ensemble est complété par un étrier 121 dont les extrémités des branches parallèles éloignées sont reliées aux extrémités supérieures des bras 12h et dont la partie centrale 12lest reliée à ltextrémité d'une tige de piston du dispositif 13 à pistons et cylindres, adapté pour pouvoir s'étendre vers l'avant. Le dispositif 13 à pistons et cylindrés comprend deux cylindres 13a et 13b qui sont disposés co-axialement et 8 tétendent vers l'extérieur à partir des faces opposées d'un bloc de support central 13c et contiennent chacun ua piston coulissant 13d ou 13e.Ce dispositif est agencé avec son axe parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, la tige de piston 13dt s'étendant vers l'avant étant reliée à l'étrier 12 > du dispositif d'attelage à tringlerie, comme décrit plus haut, et la tige de piston 13e' stétendant vers l'arrière étant reliée au ressort 14 au moyen d'une chape 17 dispesée autour du ressort.L'extrémité avant du cylindre 13a dans lequel se déplace le piston 13d est fermée par un chapeau d'extrémité 13f à travers lequel s'étend la tige de piston 13b', la face interne du chapeau comportant des cavités 13 afin de recevoir des ressorts amortisseurs (non représentés) en vue de constituer des butées-élastiques de fin de course pour arrêter le mouvement de la tige de piston vers l'extérieur du cylindre. L'eYtré- mité externe de l'autre cylindre 13b comporte un rebord périphérique 13h dirigé vers l'intérieur et délimite une lèvre de retenue qui prend appui sur la tige 13e' du piston 13e par l'intermédiaire d'organes d'étanchéité appropriés. Le piston 13d comporte un passage axial 13i qui assure une communication pour fluide avec un passage radial 13 > qui débouche dans la surface cylindrique du piston, le passage radial t3 > pouvant coopérer sélectivement avec un orifice de sortie 18 prévu dans le cylindre 13a en fonction de la position axiale du piston à l'inté~ rieur du cylindre, cet orifice débouchant sur une chambre à fluide 19 ménagée à la surface externe du cylindre et adjacente à l'une des extrémités de celui-ci.Un passage d'entrée 18a est prévu dans la surface interne du cylindre 13a, ce passage se terminant à la périphérie de l'orifice de sortie et ayant une profondeur croissante en direction de cet orifice, de telle sorte que le débit du fluide vers ledit orifice augmente au fur et à mesure que le passage radial prévu dans le piston 13d se déplace pour venir en alignement direct avec orifice 18. Le bloc central de support 13c comporte un passage 13k qui le traverse axialement et qui relie des chambres 21, 22 des deux cylindres alignés 13a, 13b, ce trou 13a contient un clapet de retenue 131 sollicité par un ressort afin de permettre un écoulement unidirectionnel de la chambre 21 vers la chambre 22. Le bloc central de support 13c comporte en outre un passage radial 13m (Fig. 4) qui s'étend depuis la périphérie de ce bloc jusqu'en un point situé à une courte distance de l'axe de 1'ensemble à à pistons et- cylindre;, ce passage radial 13m assurant la liaison avec un passage longitudinal 13n à l'intérieur du bloc et à travers lequel le fluide est amené à la chambre 21.A son extrémité externe, le passage radial 13m est relié à un tuyau de distribution (non représenté) à travers lequel le fluide sous pression est distribué à l'ensemble par une pompe appropriée. Un second passage longitudinal 130 traverse le bloc support ; il a un diamètre inférieur à celui du passage 13k et assure un trajet de retour pour du fluide de la chambre 22 à la chambre 21. Pour permettre un réglage du débit à travers ce second passage 130, une vis de réglage 132 est prévue et pénètre transversalement dans le passage, la position longitudinale de la vis 132 pouvant être modifiée pour faire varier la section efficace dudit passage. L'ensemble 13 à pistons et cylindres comprend un dispositif approprié 23 d'amorçage automatique qui, en fonctionnant, aspire un fluide hydraulique depuis la chambre 19 et le fournit à la chambre 22 afin de réutiliser tout fluide qui s'est échappé de la chambre 21 à travers l'orifice de sortie 18. Ce dispositif à amorçage automatique consiste en un système 23a à clapets de retenue, qui reçoit du fluide sous une basse pression de la chambre 19, distribue ce fluide à un élévateur de pression et transmet ensuite le fluide sous pression à la chambre 22.Le système à clapets est disposé dans un trou radial 23b du bloc support, ce trou étant relié au passage 13k en un point situé en aval de la bille 13l et il comprend deux clapets à bille 23c, 23d, sollicités par des ressorts et disposés à une certaine distance l'un de l'autre. Ce système à clapets est relié à la chambre 19 en un point situé en amont du premier clapet à bille 23c par l'intermédiaire d'un conduit 23e et à la chambre 22 en aval du second clapet à bille 23d ; il est en outre relié à l'élévateur de pression en un point situé entre les deux clapets à bille.L'élévateur de pression ou amplificateur comprend une chambre annulaire 23f formée entre la tige 13e' du piston 13e et L'alésage du cylindre 13b dans lequel se déplace ce piston cette chambre 23f est reliée au système à clapets 23a par l'inter médiaire d'un passage longitudinal 23 ménagé dans la paroi du cylindre 13b et d'un conduit 23h. En fonctionnement, lorsque le piston t3e se déplace vers la gauche (Fig. 3), la pression régnant à l'intérieur de la chambre annulaire 23f est réduite et du fluide est aspiré dans cette chambre à partir de la chambre 19 à travers le conduit 23e, la première partie du système à clapets 23a, puis le passage longitudinal 23 et la conduit 23h.Lorsque le piston inverse son sens de déplacement, du fluide se trouvant dans la chambre annulaire est mis sous pression et est forcé de revenir de cette chambre jusqu'au système à clapets, et ensuite Jusqu'au passage 13k par l'intermédiaire de la partie supérieure de ce système, le clapet à bille 23c empêchant tout écoulement en retour vers la chambre 19. La chambre 19 s'étend partiellement autour de la circonférence du cylindre par lequel elle est portée et comporte un orifice de vidange dans sa partie supérieure0 De l'air se trouve dans la chambre au-dessus du niveau du trou de vidange et fournit un coussin pour empocher un accroissement ou un développement d'un bloc fluide en arrière du piston 13d. L'orifice de vidange est relié au réservoir principal de fluide. On remarquera que le point d'attelage, c'est à dire le crochet de remorquage, est aligné verticalement ou à peu près aligné verticalement avec l'essieu, cet agencement assurant que le châssis du véhicule n'est pas chargé par la remorque. En service, l'anneau d'attelage d'une remorque est engagé dans le crochet de remorquage et du fluide sous pression est envoyé dans l'ensemble à pistons et cylindres à partir d'une pompe appropriée, disposée de façon commode sur le véhicule tracteur. Du fait que le fluide est distribué à l'ensemble par l'intermédiaire des passages 13m, 13n, le piston 13d est déplacé vers la gauche (Fig. 3) pour élever la charge, et le piston 13e se déplace vers la droite pour tendre le ressort.Lorsque le piston 13d atteint une position pour laquelle le point où le passage 18andébouche dans l'orifice 18 est partiellement découvert, du fluide en excès traverse l'orifice et tout nouveau déplacement ou dépassement de position par inertie des pistons est arrtté, ou freiné4 Dans ces conditions, le bras oscillant avec la charge, est élevé dans sa position active. La pompe est coupée. Tout dépassement initial de position du piston 13d est compensé par une diminution de la pression du fluide dans la chambre 21 et la chambre 22 et par un déplacement consécutif du piston 13d pour fermer l'orifice 18 et empêcher une nouvelle chute de pression. Pendant le remorquage, toute réaction de la remorque à un mouvement de rebondissement des roues motrices du véhicule tracteur, qui provoque une montée de l'essieu arrière par rapport à 1'attelage se manifeste sous la forme d'une variation de la charge exercée sur le piston 13d dans le sens axial de celui-ci, cette variation de charge donnant naissance à un déplacement axial de ce piston afin de forcer du fluide à passer de la chambre 21 à la chambre 22 à travers le clapet à bille (ainsi qu'd travers le passage 130) mettant ainsi le ressort sous tension. Le déplacement axial de la tige de piston 13e' chasse du fluide de l'amplificateur de pression dans la chambre 22 afin d'augmenter légèrement l'amplitude de déplacement du piston.Au cours du mouvement de retour du ressort, du fluide est forcé à travers le passage 130 l'écoulement se poursuivant jusqu'à ce que les pressions régnant dans les deux chambres soient égales. Si, du fait d'un trou dans la surface de roulement, l'une des roues motrices descend par rapport à la position de l'attelage, le piston 13d se déplace pour découvrir l'orifice 18 et donne également naissance à une réduction de la pression de fluide régnant dans la chambre 21, qui permet au fluide de s'écouler de la chambre 22 afin d'égaliser les pressions. Le mouvement qui en résulte du piston 13e règle la tension du ressort de façon à correspondre à la charge appliquée par la remorque. Toute perte de fluide à travers l'orifice 18 est complétée par l'élévateur de pression lors de la course suivante de compression du piston 13. Un déplacement excesslf du piston 13d en retour, provoqué par par une descente de essieu par rapport à la position de l'attelage, est amorti par des ressorts disposés dans la face arrière du chapeau d'extrémité t3f. Dans le cas de charges brusques se produisant à la suite d'un mouvement anormal de l'essieu auquel est fixé le bâti de support, en réaction à l'inertie de la charge attelée, ces charges sont absorbées par le ressort 14 plutôt que par le dispositif de suspension du véhicule de remorquage. La limitation imposée par le faible diamètre du trou dans le bloc de support central sert à amortir les déplacements du bras oscillant et amortit les mouvements de essieu en conjugaison avec tout amortissement inhérant au dispositif normal de suspension de essieu du tracteur. Pour éviter des effets possibles de résonance du mouvement de essieu provenant de la masse suspendue du chassie du tracteur et de Attelage à ressort, agissant tous deux sur l'essieu, il est proposé d'inclure si nécessaire un amortisseur entre le bras oscillant et le chassis du véhicule, cet amortisseur est représenté en 23 à la Fig. 1. L'invention n'est pas limitée aux caractéristiques particulières du mode de réalisation décrit. Si on le désire, le dispositif à amorçage automatique peut etre supprimé et le dispositif ré-amorCé si la pression est perdue en raison d'un effet de soulagement d'un clapet de décharge, étant entendu que l'orifice 18 prévu dans le cylindre 13a est alors supprime. En variante au dispositif à pistons et cylindres, il peut entre préféré d'utiliser un accouplement mécanique réglable tel que défini par exemple par des tiges co-axiales vissées comportant entre-elles un tendeur ou autre dispositif de liaison approprié. En variante, au ressort pour charger 1'ensemble on peut utiliser un corps quelconque déformable élastiquement ayant des caractéristiques de charge appropriées. Ainsi par exemple, on peut utiliser un corps élastiquement compressible, des ressorts hélicoldaux ou une ou plusieurs barres de torsion. Bien que l'invention ait été décrite en référence à un véhicule de traction, il doit être entendu que le dispositif d'attelage peut également être prévu sur un engin à train de roues articulé ayant des roues motrices, cet engin étant destiné à être disposé entre une remorque et un véhicule tracteur. Bien que dans le mode de réalisation décrit, et représenté, le bâti-support ait été représenté comme étant fixé solidement sur essieu du véhicule et sur le chassies de celui-ci, cette dernière liaison peut être réalisée par 1'intermédiaire d'un accouplement universel et il peut se révéler souhaitable de relier le dispositif d'attelage et l'essieu qui lui est fixé au véhicule par l'intermédiaire du dispositif de suspension du véhicule et de supprimer l'accouplement universel, la liaison rigide du bati-support avec l'essieu du véhicule étant conservée. - REVENDICATIONS ~ 1 - Dispositif d'attelage à crochet élastique et à réglage de hauteur automatique pour véhicule à moteur, ce dispositif comprenant : un h- ti-support rigide adapté pour hêtre fixé sur un essieu mené qui constitue une partie du véhicule ou qui est relié à ce véhicule t un ensemble d'attelage et de liaison articulé sur le bâti-support ; nn moyen élastique monté par rapport audit ensemble et adapté pour soutenir cet ensemble en position active, et un dispositif de transmission réglable intercalé entre ledit moyen élastique et ledit ensemble et adapté pour mettre le moyen élastique sous tension afin de maintenir 11 attelage dans une position active à peu près constante, sous charge. 2 - Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel le dispositif de transmission réglable est constitué par un dispositif hydraulique à pistons et cylindres. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, dans lequel le dispositif hydraulique à pistons et cylindres comprend des chambres à fluide espacées dans chacune desquelles est mobile un piston, les chambres étant reliées en vue d'un écoulement de fluide, et les pistons étant réliés respectivement au moyen élastique et à l'ensemble d'attelage et de- liaison. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, dans lequel les liaisons d'écoulement de fluide entre les ehambres, sont constituées par des passages d'écoulement espacés et de sections transversales différegtes le passage ayant le plus grand diamètre comportant un clapet de retenue permettant un écoulement du fluide, de la chambre, qui contient le piston relié à l'ensemble d'attelage et de liaison à Il autre chambre. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, dans lequel les chambres sont agencées de façon à hêtre alignées axialement et sont séparées par un corps à l'intérieur duquel sont réalisés les passages espacés dwécoulement de fluide. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel il est prévu un orifice de sortie dans une chambre, adapté pour être découvert par le piston se déplaçant dans cette chambre à la fin de la course de ce piston qui correspond à une condition de fonctionnement de ltensemble d'attelage et de liaison. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel au moins une chambre comporte des moyens de butée élastique disposés à la position la plus externe du piston, ces moyens de butée constituant une butée de fin de course adaptée pour limiter l'amplitude de la course du piston dans un sens de déplace ment. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel il est prévu un dispositif à amorçage automatique adapté pour recevoir du fluide en provenance dudit orifice de sortie et pour renvoyer ce fluide auxdites chambres. 9 - Dispositif suivant la revendication 8, dans lequel le dispositif à amorçage automatique comprend un élévateur de pression qui est constitué par l'un des cylindres et son piston. 10 - Dispositif suivant la revendication 9, dans lequel 1'él4- vateur de pression comprend une chambre annulaire ménagée entre le piston qui est relié au moyen élastique et le cylindre correspondant cet élévateur étant disposé de façon à recevoir du fluide sous une basse pression en provenance d'une chambre située entre deux clapets unidirectionnels disposes en série et pour renvoyer le fluide sous une pression élevée dans cette chambre. 11 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen élastique est constitué par une matière élastique. 12 - Dispositif suivant la revendication 11, dans lequel ladite matière élastique est un ressort. 13 - Ensemble formé par la combinaison du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, et d'un véhicule ayant un essieu moteur, ce- dispositif étant fixé audit essieu et relié de façon mobile à une partie fixe du véhicule. 14 - Ensemble suivant la revendication 13, dans lequel une liaison du type universel est prévue pour fixer de façon mobile le dispositif à ladite partie fixe du véhicule. 15 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 13 et 14, dans lequel l'ensemble d'attelage et de liaison comporte un crochet, disposé à peu près en alignement vertical avec l'essieu moteur. 16 - Ensemble suivant la revendication 15, dans lequel ledit crochet est disposé au-dessous de l'essieu moteur. 17 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 13 à 16, dans lequel il est prévu un amortisseur qui s'étend entre le dispositif d'attelage et de liaison auquel il est fixé et une partie fixe du véhicule.