Brevet FR2351841A1 — publié le 19771216

L'invention concerne un essieu à roues directrices pour véhicule automobile, ainsi que les véhicules automobiles pourvus de cet essieu. On connaît déjà des véhicules automobiles et particulierement des véhicules de travaux publics qui comportent plusieurs essieux à roues directrices à commande hydraulique, de manière qu'en faisant pivoter angulairement et indépendamment les paires de roues de chaque essieu, on puisse déplacer le véhicule dans n'importe quelle direction et cela sans être tributaire d'un rayon de braquage. Cependant, ces véhicules, pour des raisons de sécurité, ne doivent pas dépasser une vitesse maximale fixée par la législation (actuellement 25 Km/H) et pour cette raison, ces véhicules ne peuvent pas se déplacer normalement sur route et lorsqu'on les déplace d'un lieu de travail à un autre, ils doivent être installés sur des remorques de transport. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, a cet effet, un essieu å roues directrices pour véhicule automobile comprenant des supports de roues pivotant angulairement sous l'action d'un moyen de commande et caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour le blocage des supports de roues dans une position perpendiculaire à l'essieu, ce moyen de blocage coopérant, pour sa commande, avec un moyen sensible à la vitesse de déplacement du véhicule. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de blocage coopère avec la barre d'accouplement des supports de roues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de blocage est constitué par un pene de verrouillage se logeant dans un orifice, ce pene et cet orifice étant prévus l'un sur l'essieu, l'autre sur une barre reliée aux supports de roues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un ressort est relié au pène, ce ressort tendant constamment a' verrouiller le pene dans l'orifice. L'invention concerne ici les véhicules, et notamment les véhicules de travaux publics, pourvus de 1 t essieu conforme à l'invention. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les- dessins ci-joints, dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation d'un essieu associé å son circuit de commande; - La figure 2 est une vue en perspective du bloc de commande. La présente invention a, en conséquence, pour but la réalisation d'un essieu pour véhicule automobile, et notamment pour véhicules automobiles de travaux publics, qui possèdent des essieux à roues directrices de manière à pouvoir orienter facilement ce véhicule sur les chantiers, ce véhicule pouvant néanmoins se déplacer à une vitesse relativement rapide sur route, par exemple pour l'amener à pied d'oeuvre sur un chantier. Cet essieu présente donc des caractéristiques constructives particulières et est associé à un circuit de commande disposé sur le véhicule, cet essieu et ce circuit étant tels que l'on puisse assurer pour tous les essieux du véhicule sauf un le blocage des roues dans une position perpendiculaire à leur essieu, quelle que soit la vitesse de déplacement du véhicule, ce blocage étant cependant réalisé obligatoirement dès que l'on commande le véhicule pour qutil se déplace à une vitesse supérieure à une vitesse préalablement fixée et le passage à cette vitesse supérieure ne pouvant effectivement être réalisé qutaprès le verrouillage. Ainsi, en supposant que la vitesse maximale de déplacement d'un véhicule dont toutes les roues sont directrices soit de 25 Km/h, le véhicule conforme à l'invention permettra le verrouillage des roues de tous les essieux sauf un, que la vitesse soit inférieure ou supérieure à 25 Km/h, ce verrouillage devenant cependant préalablement obligatoire lors du passage à une vitesse de déplacement du véhicule qui est supérieure à 25 Km/h. Dans la présente description, l'essieu et le circuit qui lui est combiné comportent des organes, vérins, palpeurs, distributeurs qui sont pour l'essentiel commandés par un fluide liquide ou gazeux. Cependant, on comprendra que ces organes pourront être remplacés par d'autres organes remplissant les mêmes fonctions et, par exemple, par des organes à commande électrique tels que respectivement électro-aimants, commutateurs et relais. L'essieu 1, représenté sur les dessins ci-joints, est fixé sous un véhicule par l'intermédiaire d'organes de suspension adaptés sur les plaques de support 2. Cet essieu pourra être constitué par un essieu moteur et, dans ce cas, il comporte un dispositif de liaison 3 adapté à un arbre de transmission. Cet essieu 1 est un essieu directeur et comporte donc des supports de roues 4 qui peuvent s'orienter angulairement et qui sont reliés l'un a' l'autre par des bras 5 et une barred'accoupIement 6. L'orientation de ces supports de roues 4 par rapport à l'essieu 1 est obtenue à l'aide d'un vérin 7 dont l'alimentation est assurée à partir d'un compresseur 8 et par l'intermédiaire d'un distributeur 9 à commande manuelle en 10. Pour permettre le verrouillage des supports de roues 4 dans une direction perpendiculaire a l'essieu et donc pour permettre le déplacement du véhicule sur route à une vitesse relativement rapide, cet essieu 1 est solidaire d'un pene 11 constitué par une portion d'axe coulissant dans un manchon 12 et pouvant également venir se loger dans une bague de centrage 13, ce manchon et cette bague étant fixés par soudure à l'essieu 1. Egalement, la barre d'accouplement 6 est pourvue d'un orifice 14 dont le diamètre correspond à celui de l'axe 11 et cet orifice 14 est positionné sur la barre 6 de maniere que, lorsque l'axe 11 le traverse, les roues de support 4 sont verrouillées dans une position perpendiculaire à l'essieu. Ce moyende verrouillage peut aussi entre monté sur d'autres organes de l'essieu tels que les biellettes ou les vérins de direction. La commande de cet axe 11, pour assurer son verrouillage et son déverrouillage sur la barre d'accouplement 6, est assurée par un vérin 15 dont le cylindre est solidaire de l'essieu 1 et dont le piston 16 est relié par la tige 17 à l'axe 11. Ce vérin 15 est un vérin à simple effet et il comporte un ressort 18 qui s'applique sur le piston 16 afin de tendre constamment à pousser l'axe fl dans l'orifice 14 de la barre d'accouplement 6 pour réaliser le verrouillage. Le déverrouillage de ce dispositif est obtenu par une pression de fluide, et notamment d'huile, qui est amenée dans la chambre 19 du vérin, laquelle pression en exerçant à l'encontre du ressort 18 provoque le retrait de l'axe 11 de l'orifice 14 et permet donc à la barre d'accouplement 6 de se déplacer axialement en autorisant ainsi le pivotement angulaire des supports de roues 4 sous l'action du vérin 7. Pour rendre le verrouillage des roues de support obligatoire dès que l'on commande le véhicule pour qu'il se déplace à une vitesse supérieure à une vitesse limite, le vérin 15 est relié à un moyen sensible à la vitesse du véhicule qui est, dans l'exemple représenté sur les dessins cijoints, constitué par un premier vérin 20 dont la tige 21 est reliée à l'extrémité du levier de commande 22 de la boite de transfert 23 prévue sur le véhicule. Cette boîte de transfert 23 comporte, comme cela est connu, un arbre d'entrée 24 relié au moteur du véhicule, un arbre de sortie 25 relié aux roues de ce véhicule ou à tout autre accessoire à commander, et une prise de force 26. Ce levier 22 peut prendre trois positions : une position 27 correspondant à une vitesse de déplacement faible véhicule (par exemple inférieure à 25 Km/h), une position centrale 28 correspondant à une position neutre pour laquelle l'arbre de sortie 25 n'est pas entraîné, mais pour laquelle également la prise de force 26 continue à être motrice, et une position 29 qui correspond à l'entraînement de l'arbre de sortie 25 à une vitesse plus élevée (par exemple supérieure à 25 Km/h). Le basculement de ce levier 22 dans l'une des trois positions 27, 28, 29 est assuré par le premier vérin 20, mais ce levier 22 coopère également avec un second vérin 30 de puissance supérieure au vérin 20 et'dont la tige 31 est d'une longueur telle que lorsqu'elle est sortie au maximum de son cylindre, elle empêche le levier 22 de basculer dans la position "petite vitesse" 27 sous l'action du vérin 20. La tige 11 constituant le pône de verrouillage coopére également avec un palpeur 32 pouvant prendre deux positions 321 et 322 suivant que, respectivement, le bras de commande 33 est-ou n'est pas actionné par la tigede-verrouillage 11. Comme représenté sur le dessin ci-joint, lorsque les roues de support 4 sont verrouillées, la tige 11 actionne le bras 33 et place le palpeur 32 dans sa position 321 pour laquelle un fluide sous pression peut être amené au vérin 20 pour basculer le levier 22 dans la position "grande vitesse" 29. Par contre, le passage en petite vitesse et en neutre est possible, que l'on soit verrouillé ou pas, car l'extrémité droite du vérin 20 se trouve à l'échappement soit par le palpeur 32 en position 322, soit par le distributeur 34 en position 341. La commande du vérin de déverrouillage 15 du palpeur 32 et des vérins de changement de vitesses 20 et 30 est assurée par quatre distributeurs comprenant : un premier distributeur 34, un second distributeur 35, un troisième distributeur 36 et un quatrième distributeur 37. Dans l'exemple repré senté sur le dessin ci-joint, les trois premiers distributeurs 34, 35 et 36 sonna fonctionnement pneumatique, alors que le quatrième distributeur 37 est a' fonctionnement électrique. Conformément à ll.nvention, ces quatre distributeurs sont commandés simultanément par un même organe de commande 38 (voir figure 2), cet organe de commande étant constitué par une manette pivotante sur l'axe 39 de laquelle sont disposées des cames 391 392' 393 et 394 qui coopèrent respectivement avec les pilotes 40 des distributeurs 34, 35, 36 et 37 afin que les trois positions que peut prendre la manette de commande 38 assurent le basculement du levier 22 dans l'une des trois positions 27, 28 ou 29 ainsi que l'actionnement ou non du vérin 16 pour produire ou non le déverrouillage des roues de l'essieu. Comme on le remarquera également sur la figure 1, la commande du vérin 15 par le distributeur 35 pour produire le déverrouillage est tributaire d'une vanne 41 qui est a' commande par pilote 42 et à retour par ressort, cette vanne pouvant prendre deux- positions 411 ou 412 suivant que le pilote 42 est ou non commandé par le commutateur électrique à commande manuelle 43, lui-même tributaire de la position du distributeur 37 qui est relié à la batterie 44. Le compresseur hydraulique ou pneumatique 45 assure la mise sous pression des vérins 15, 20 et 30 suivant celle des trois positions de la manette de commande 38 qui est choisie. Ainsi, lorsque la manette 38 est placée dans la position correspondant à ltentraînement du véhicule à petite vitesse (levier 22 dans la position basculée'27), les distributeurs 34, 35, 36, 37, le palpeur 32 et la vanne 41 sont dans l'état suivant par rapport au circuit de fluide - 361, 352, 322, 341, 371 et 411 ou 412 suivant que le contacteur manuel 43 est actionné ou non. Ainsi, dans cette position de petite vitesse, le vérin 30 est à l'échappement par le distributeur 36 dans la position 361, tandis que le distributeur 35 dans la position 352 commande le basculement du levier 22 dans la position 27. Dans cette position "petite vitesse", l'essieu peut être verrouillé ou non étant donné que par l'actionnement du commutateur 43 qui est mis sous tension par le distributeur 37 dans la position 37t, on peut actionner le pilote 42 et placer, si désiré, le distributeur 41 dans la position 412 pour laquelle le fluide sous pression peut être amené par le distributeur 35 dans la position 351 vers la chambre 16 du vérin 15. Cependant, dans cette position "petite vitesse", pour laquelle l'essieu est verrouillé ou non, le passage en grande vitesse est impossible, même si le palpeur 322 est en position 321 étant donné que le distributeur 34 est dans la position 341. Lorsque la manette 38 est dans la position intermédiaire, plaçant le levier 22 dans la position neutre 28, les organes de commande se trouvent dans.l'état suivant - 362, 2' 322, 341 371:et 411 ou 412 suivant que le contacteur manuel 43 est actionné. Dans cette position, le vérin 30 est mis sous pression par le distributeur 36 dans la position 362, ce qui interdit le-passage en petite vitesse tandis que le distributeur 35 dans la position 352 alimente le vérin 20 pour placer ce levier 22 dans la position neutre 28 et que le distributeur 37 dans la position 371 autorise l'alimentation de la vanne 41 pour que l'on puisse, dans cette position neutre du levier 22, verrouiller ou non l'essieu 1. Cependant, dans cette position neutre, le distributeur 34 dans la position 341 interdit'toujours le passage en grande vitesse et cela quel que soit l'état du palpeur 32. Lorsque la manette de commande 38 est placée dans la troisième position, correspondant au déplacement a' grande vitesse du véhicule, le levier 22 est placé dans la position 29 et les organes de commande sont dans la situation, suivante - 361, 351 342 321, 372 412. Dans cette situation, le distributeur 35 dans la position 351 interdit la mise sous pression du vérin 15 et donc le déverrouillage de l'essieu, tandis que le distributeur 34 dans la position 342 commande le vérin 20 pour faire basculer le levier 22 dans la position 29 et cela par l'intermédiaire du palpeur 32 qui se trouve dans la position 321 étant donné le verrouillage de l'essieu. Egalement, dans cette position, le distributeur 37 dans la position 372 interdit l'alimentation de la vanne 41 qui se trouve donc obligatoirement dans sa position 41 ce qui confirme l'impossibilite de mettre sous tension le vérin 15 pour produire le déverrouillage. Le véhicule de l'invention comporte donc bien une commande automatique à sécurité positive du verrouillage de l'essieu à roues directrices en interdisant le déverrouillage de l'essieu lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse et cela même s'il se produit une panne quelconque dans l'installation de commande. Ainsi, quelle que soit la position du levier 22 et du distributeur, 'il se produit une panne sur le circuit de commande, le verrouillage de l'essieu est automatique dès le premier passage au point d'indexage. Un palpeur 46 pourra également être prévu pour coopérer avec la tige ll de verrouillage dans sa position de verrouillage de l'essieu afin de permettre la mise en évidence de ce verrouillage, par exemple par un témoin lumineux 47 prévu sur le tableau de bord du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Essieu à roues directrices pour véhicule automobile comprenant des supports de roues pivotants angulairement sous l'action d'un moyen de commande, essieu caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour le blocage des supports de roues dans une position perpendiculaire à l'essieu, ce moyen de blocage coopérant, pour sa commande, avec un moyen sensible à la vitesse de déplacement du véhicule. 20) Essieu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage coopère avec la barre d'accouplement des supports de roues. 30) Essieu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage est constitué par un -êne de verrouillage se logeant dans un orifice, ce i-êne et cet orifice étant prévus l'un sur l'essieu, l'autre sur une barre reliée aux supports des roues. 40) Essieu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'un ressort est relié au pêne, ce ressort tendant constamment à verrouiller le pêne dans l'orifice. 50) Essieu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'un vérin, dit "vérin de déverrouillage", est relié au pêne pour son déverrouillage. 60) Essieu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen sensible à la vitesse de déplacement du véhicule est constitué par un premier vérin coopérant avec le dispositif de changement de vitesses. 70) Essieu conforme a' la revendication 6, caractérisé en ce qu'un deuxième vérin coopère avec le levier de changement de vitesses, ce deuxième vérin étant- de puissance supérieure et travaillant en opposition avec le premier vérin. 80) Essieu conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le premier vérin coopérant avec le dispositif de changement de vitesses est relié å un palpeur coopérant avec le pêne en position de verrouillage. 90) Essieu conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin de déverrouillage, le palpeur et les premier et second vérins coopérant avec le dispositif de changement de vitesses sont reliés, pour leur commande, a-un circuit comprenant plusieurs distributeurs actionnés par un même organe de commande. 100) Essieu conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le premier vérin coopérant avec le levier de changement de vitesses, disposé en liaison avec le palpeur, est relié, pour sa commande, à un premier distributeur autorisant le passage du dispositif de changement de vitesses à une vitesse supérieure quTaprès verrouillage du pêne. 110) Essieu conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit comporte un second distributeur relié au vérin de déverrouillage, ce vérin de déverrouillage étant également relié au premier vérin de changement de vitesses pour assurer le passage vers une vitesse inférieure dès la commande de déverrouillage. 120) Essieu conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit comporte un troisième distributeur relié au deuxième vérin coopérant avec le dispositif de changement de vitesses, la commande de ce troisième distributeur étant combinée à la commande du deuxième distributeur pour assurer le blocage du dispositif de changement de vitesses dans une position intermédiaire neutre. 130) Essieu conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit comporte un quatrième distributeur relié par un commutateur à commande manuelle au pilote d'une vanne insérée dans les circuits reliant le deuxième distributeur au vérin de déverrouillage. 140) Les véhicules, et notamment les véhicules de travaux publics, pourvus d'au moins un essieu conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 150) Les véhicules et notamment les véhicules routiers avec des vitesses supérieures à 25 Km/h avec plusieurs essieux directeurs, sans liaison mécanique au niveau de la direction, comportant un système de blocage de tous les essieux sauf un, lié à une vitesse prédéterminée.