Brevet FR2335363A1 — publié le 19770715

Argument : L'invention consiste an un dispositif pour amortir les mouvEments relatifs longitudinaux, de tangage et de lacet d'une remorque et du véhicule tracteur auquel elle est attelés par un timon à attache sphérique. Ce dispositif comporte un ou plusieurs amortisseurs télescopiques sensiblement hQrizontauxsarticulés coté tracteur à une ferrure solidaire d'une rotule d'attelage qui supporta le poids apparent du timon, et c8tB remorque à une ferrure salidaire du timon de la remorque, de façon telle que le point d'application de la résultante des forces passives d'amortissewent soit en avant et en dessous de la rotule, sur l'alignement du centre de gravité de la remorque et de la rotule, ou selon une variante dans un plan horizontal symétrique de celui du centra de gravité par rapport à celui de la rotule. Art antérieur : Les mouvements relatifs d'un véhicule tracteur et d'une remorque qui lui est attelée de façon classique par un timon à attache sphérique sur rotule, lors de leur déplecements sur une chaussée et notamment lors des virages et accélérations ou décélérations, doivent être stabilisés, sous peine d'une perte considérable de sécurité ou de vitesse limite. On a déjà proposé de nombreux dispositifs à amortisseurs télescopiques pour atteindre une stabilisation suffisante, mais la plupart n'agissent que pour amortir les mouvements de lacet, à vrai dira les plus dangereux.Il faut pourtant amortir aussi les mouve- ments de tangage dea remorques à un seul essieu, qui ont pour effet de modifier brusquement la répartition des poids sur les trois essieux des deux véhicules tracteur et tractés dont un seul est moteur, et en conséquence de modifier leur adhérence avec le 8ol, facteur important de sécurité, ainsi que les conditions de travail de la transmission du véhicule tracteur, qui s'use exagérément en subissant des à-coups.Plus rares sont les dispositifs connus capables d'amortir le tangage ; ils reposent le plus souvent sur le principe de la création d'une ou plusieurs liaisons supplémentaires entre le tracteur et la remorque, décalées verticalement par rapport à la rotule. Tou- tefois, aucun des dispositifs connus ne présente une symétrie suffisante ,d'une part pour éviter des réactions transversales néfastes à la tenue de route, et d'autre part pur coopérer à l'amortissement des mouvements relatifs longitudinaux, et notamment du freinage. Enfin, un bon nombre de dispositifs con- nus n'ont pas trouvé de succès auprès des utiliseteurs, tant à cause de leur coût que des difficultés excessives qu'ils comportent pour atteler et dételer la remorque. Exposé général L'invention a pour objet de proposer un dispositif amortisseur capable d'agir efficacement à le fois sur les mouvements relatifs longitudinaux, de tangage et de lacet d'une re morque, notamment à un seul essieu, par rapport à son véhicule tracteur lors de leur déplacement 3 le dispositif selon ltinven- tion comporte également un attelage et dételage facile de la remorque, et n'entraine que de faibles coûts d'installation sur du matériel courant, tel que timons de remorques ou barres d'attelage de véhicules tracteurs. A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte te un ou plusieurs amortisseurs télescopiques sensiblement horizontaux articulés côté tracteur à une ferrure solidaire d'une rotule d'attelage qui supporte le poids apparent du timon, et côté remorque à une ferrure solidaire du timon de la remorques de façon telle que le point d'application de la résultante des forces passives d'amortissement soit en avant et en dessoude de la rotule.On conçoit dès lors que les trois mouvements relatifs longitudinal, lacet, tangage, les deux derniers étant des rctations du timon et de la- remorque autour de la rotule respectivement dans un plan horizontal et dans un plan vertical, conduisent à une modification de la longueur des amortisseurs télescopiques qui provoque leur réaction d'amartissement des oscillations. D'ailleurs les changements de direction des amortisseurs à chacune de leurs extrémités par rapport à leur point d'etta- che sont permis par leurs articulations, comme on le décrira plus loin. Tenant compte de ce qu'un grand nombre des mauves ments relatifs tracteur-remorque sont produits par inertie de la remorque, c'est-à-dire par une force appliquée en son centre de gravité, force qui produit un couple par rapport à la rotu e, on obtiendra du dispositif un amortissement plus efficace et aans réactions parasites ai le point d'application des forces passives d'amortissement est sensiblement aligné sur la ligne joignant le centre de gravité de la remorque à la rotule. Cet alignement ne sera plus rigoureusement respecté dans le cas de déplacement du centre de gravité, par exemple ai l'on déplace des massas à l'intérieur de la remorque.Mais comme les messes déplaçables (d'ailleurs relativement faibles par rapport A la masse tQta > J sont presque toujours déposées sur le plancher de la remorque, de sorte qu'en les déplaçant le centre de gravité reste dans un même plan horizontal, on obtiendra un résultat d'amortissement sensiblement équivalent d'un oaa à l'autres si en variante le point d'application est dans un plan horizontal sensiblement symétrique du plan horizontal du centre da gravité de la remorque par rapport au plan horizontal de le rotule Selon l'une ou l'autre des deux variantes ci-dessus, on peut imaginer plusieurs types de structures du dispositif amortisseur réalisant las dites conditions géométriques, faisant toujours partie de l'invention Dans un premier type, le dispositif est constitue par un amortisseur télescopique sensible- ment horizontal, s'articulant sur le véhicule tracteur au dit point d'application. flans un second type, le dispositif est constitué de deux ou plusieur amortisseurs disposés symétriquement par rapport au plan vertical longitudinsl de l'attelage, et sens blement horizontaux, s'articulant d'un côté sur une ferrure solidaire de la rotule5 et de l'autre cbté sur une ferrure so- lidaire du timon de la remorque, en formant un éventail dont le sommet est placé au dit point d'application. Il convient maintenant d'expliquer le principe de réalisation des jonctions du ou des amortisseurs, côté tracteur et caté timon de la remorque, de façon que la fixation des ex- trématés des amortisseurs réalise une articulation permettant des ratations convenables par rapport à un axe vertical et un axe horizontal transverse à l'attelage5 c'est-à-dire dans toute direction utile.A cet égard, les rotations autour des axes verticaux sont réalisés suivant le mode : goujon cylindrique à axe vertical fixé rigidement soit au tracteur soit au timon de remarque, entouré d'un manchon cylindrique tournant librement autour du goujon et à 11 intérieur d'une douille cylindrique, elle-meme reliée rigidement à l'extrémité de l'amortisseur. Quant aux rotations autour des axes transversEs, elles sont suffisamment permises et amorties par l'élasticité de silent-blocs qui constituent les manchons cylindriques. Les ferrures de liaison des dites jonctions articulées, avec le tracteur d'une part et le timon de remorque d'autre part, font partie de l'invention et seront mieux décrites sur des formes particulières de realisation. Enoncé des fiquress La Fig. t est une vue en plan de dessous d'un dispo- sitif amortisseur des mouvements relatifs entra un véhicule tracteur et une remorque attelée, selon l'invention. La Fig. 2 est une vue semblable d'une autre variante de ce dispositif. La Fig. 3 est une vue en élévation et coupe partielle longitudinale du meme dispositif, montrant les jonctions et ferrures de liaison, et La Fig. 4 bst une coupe transversale partielle de la ferrure de liaison avec le timon de remorque. Description détaillée de formas de réalisation t Sur la Fig. t on a représente le plus simple des dispositifs conformes à l'invention, réduit à un seul amortiseur 6 dans le plan 9 de symétrie longitudinal de l'attelage trac /plan teur I remorque 2, passant par une rotule d'attelage 3. La remorque est dotée d'un timon hi-flèche 4 uni dtune traverse de liaison 5 avec l'extrémité arrière d'un amortisseur 6 par une jonction 7, ainsi d'ailleurs que d'un support d'attache raphé rique venant prendre appui sur la rotule 3, élément connu qui reste en dehors de l'invention et nta pas été représenté.L'extrémité avant de l'amortisseur 6 est reliée au véhicule tracteur 1 par une jonction B du mEme genre que la jonction 7. Par construction, la jonction 8 est point dwep- plication de la résultante des forces passives d'amortissement, transmises de la remorque 2 au tracteur t, par l'intermédiaire de l'unique amortisseur 6. La position de 6 par rapport à la ro- tule 3, centre d'articulation des déplacements relatifs remorque-tracteur autour des exes verticaux (lacet) et horizontal transverse (tangage}, est en avant, ce6s-dire décalée dans le sens de la marche de l'attelage, et au-dessous, conformément à l'invention.Le centre de gravité de la remorqua est dans le plan longitudinal de symétrie 9 et légèrement décalé en avant de l'essieu de la remorque à essieu unique ; l'ordre de grandeur de ce décalage est de 1/40ème à 1/50ème de la distance de essieu à l'attache sphérique de la remorque, comptée horizontalement, de sorte que le poids apparent de la remorque sur la rotule est de Tordre de cette même fraction du poids de la remorque, par exemple 20 Kg. Selon l'invention, le point d'application 8 sst placé sur l'alignement centre de gravité-rotule, ou bien, en variante, décalé en hauteur par rapport au plan horizontal de la rotule 3 d'une distance égale à celle qui existe entre ce plan et le centre de gravité de la remorque. Dans la réalisation expérimentale de l'invention, on a constaté que le débattement vertical nécessaire entre le châssis du tracteur et un amortisseur profondément engagé par dessous, pouvait être difficile à assurer sans compromettre la garde au sol du véhicule ; en outre l'amortisseur unique doit posséder une force limite d'amortissement qui le situe normalement au-dessus de la gamme courante commercialement répandue. u'est pourquoi on a été conduit, d'une part à eugmenter le nomhre d'amortisseurs : on peut en utiliser aeux, trois, ou davantage, mais on est limité dans cette voie par la répétition des manoeuvres d'enclenchement de chaque amortisseur sur le tracteur au moment de attelage t et d'autre part à rapprocher les points de jonction tels que e de l'arrière du véhicule tracteur1 tout en continuant à respecter les conditions géométriques de l'invention relatives au point d'application des forces passives d'amortissement, et en maintenant ce point dans le plan longitudinal de symétrie 9.L'aboutissement de cette mise eu point cansis- te en formes de réalisation telles que celle de la Fig. 2, où les éléments sont désignés par les mêmes indices de référence que sur la Fig. 1. On voit ici trois amortisseurs 6, 6a, 6b, constituant ensemble et avec les fonctions 7, 8 et ferrures de liaison (décrites plus loin) le dispositif selon l'invention. Le dit dispositif reste rigoureusement symétrique par rapport au plan 9, ce qui est une condition nécessaire déjà expliquée ; en outre, les amortisseurs forment un éventail définissant un point fictif 10 d'intersection de leurs lignes médianes, qui dans ce cas canstitue le point d'application des forces passives d'amortissement réalisant les conditions géométriques d'emplacement selon l'inventions exposées plus haut. La Fig. 3 permet d'expliquer la réalisation des jonctians et des ferrures de liaison. Chaque jonction 7b ou a comporte un gouJan vertical 11 fileté en 12 pour être vissé dans un trou fileté 21 d'une ferrure support 20 à l'evant, 25 à ltar- rière de l'amortisseur. Ce vissage a lieu côté tracteur au moyen d'un levier 14 de manoeuvre rapide.Le goujon Il est entouré d'un silent-bloc 15 de forme générale cylindrique, en matériau élastique et légèrement comprimé entre la pièce support 20 ou 25 et un écrou 13 Cette compression n'est pas excessive, de manière à laisser le silent-bloc tourner librement autour du gou jon et à l'intérieur d'une douille cylindrique périphérique 16 solidaire de l'extrémité (avant ou arrière) de l'amortisseur 6b. On comprend aussi d'après la Fig. 3 que les inclinaisons (tangage) de l'amortisseur par rotation autour d'axes transverses, c'est-à-dire perpendiculaires au plan de la figure et passent par les jonctions, sont permises et amorties par la déformation élastique du silent-bloc 15 correspondant, entre le goujon Il solidaire du tracteur ou du timon et la douille périphérique 16 solidaire de l'extrémité de l'amortisseur. En outre les dXpla- cements relatifs longitudinaux entre le tracteur et le remorque sont également permis et amortis par modification de longueur de l'amortisseur, mettant au travail sa force de réaction. Sur la Fig. 3, on voit encore une réalisation de la ferrure de liaison solidaire de la rotule 3, qui est constituée d'une traverse en forme générale de cornière, dont l'aile verticale supérieure 17 est assemblée, par exemple par vis, avec d'une part un bras de traction 18 solidaire du tracteur, et d'autre part un support 19 lié rigidement à la rotule 3. L'eile horizontale 20 de la dite cornière est dirigée vere l'avant de façon à-déporter la jonction vers l'avant du tracteur par rapport à la rotule, selon le Fig. 2 ; cette aile 20 est percée d'autant de trous filetée 21 que le dispositif comporte d'amortisseurs (dont un dans le plan 9 si le nombre des amortisseurs est impair) pour y loger les filetages 12 des goujons 11. La même disposition générale est aussi appliquée 7 n ferrure de liaison 5 solidaire du timon de la remorque, avec quelques particularités de réalisation décrites ici d'aprbs la Fig. 4, qui ant pour but de s'adapter aux timons les plue courants, formés de profilés. On a représenté une forma parti- culière adaptée à un timon 4 bi-fleche, chaque flèche étant constituée d'un profilé en # dont l2ouverture est tournée vers l'intérieur du timon, mais le principe de fixation de la ferrure 5 reste applicable même sur un timon droit. La Fig. 4 représente seulement la flèche de gauche 4 en regardant dans le sens de la marche, du dit timon. On y vait une ferrure cons- tituée d'une traverse en étrier de serrage à deux branches 25 26 qui chevauchent une aile horizontale 31 de la flèche 4 du côté intérieur ; une carnière extérieure 28 fixe l'étrier dans les sens longitudinal et transversal au moyen d'un vissage 29 dans une perforation d'une aile verticale 32 du timon, et au moyen d'un assemblage avec un prolongement extérieur 30 de la traverse par vis et écrou 33. Le prolongement de traverse 3E est percé de trous filetés pour recevoir à demeure une jonction 7b constituée comme décrit qi-dessus de la jonction 8b, c'est àcdire d'un goujon 11, d'un silent-bloc 15 et d'une douille périphérique 16 reliée rigidement à l'extrémité arrière de l'amortisseur 6b. REVENDICATIONS t.- Dispositif amortisseur pour amortir fes mouvements relatifs longitudinaux, ainsi que de tangage et lacet d'une remorque et du véhicule tracteur auquel elle est attelée par un timon à attache sphérique, caractérisé : - en ce que le point d'application de la résultante des forces passives d'amortissement sur le véhicule tracteur est placé en avant et au-dessous d'uns rotule d'attache sphérique qui supporta le poids apparent du timon. 2. - Dispositif emortisseur selon le revendication 1, caractérisé : : - en ce que le dit point d'application est sensihlement aligne avec le centre de gravité de la remorque et de la rotule. 3.- ispositif amortisseur selon la revendication i, caractérisé - En ce que le dit point d'application est dans un plan horizontal sensiblement symétrique du plan horizontal du centre de gravité de ia remorque per rapport au plen horizontal de la rotule. 4.- Dispositif amortisseur selon l'une des reuendications 2 et 3, caractérisé : - en ce qu'il est constitué par un amortisseur téléscopique sansi- clament horizontal, s'articulant sur le véhicule tracteur eu dit point d'application. 5. Dispositif amortisseur selon l'une des revendi ouations Z et 3, caractérisé : - en ce qu'il est constitué d'au moins deux amortisseurs télesco- piques disposés symétriquement par rapport au plan vertical longi tudinal de l'attelage, sensiblement horizontaux, startSculant d'un cBt8 sur une ferrure solidaire de la rotule, et de l'autre ctté sur une ferrure solidaire du timon de la remorque, en formant un éventail dont le sommet est placé au dit point d'application. 6.- Dispositif amortisseur selon le revendication 5, dans lequel s - le nombre des amortisseurs télescopiques est égal b deux. 7.- Ferrure solidaire de la rotule pour dispositif amortisseur selon l'une des revendications 4 è 6, caractérisés : - en ce qu'alla est constituée d'une traverse en cornière dont ltaile verticale supérieure est assemblée par vis avec d'une part un bras de traction solidaire du tracteur, et d'autre part un support de rotule, et l'aile horizontale dirigée vers l'avant ast percée de trous filetés pour recevoir un goujon fileté à levier de manoeuvra rapide pour chacun des amortisseurs du dispositif. 8. Ferrure salon la revendication 7, caractérisée : - en ce que chacun des goujons filetés sert de noyau à un silentbloc reliant le dit goujon à une douille périphérique solidaire de l' extrémité avant de l'amortisseur correspandant. 9.- Ferrure solidaire du timon pour dispositif emGr- tisseur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée - en ce qu'elle est constituée Citune traverse an étrier de serra- ge chevauchant une eile horizontale de chacune des branches du timan, csté intérieur, fixée dans les sens longitudinal et transversal par une cornière extérieure assemblée par vis avec une aile verticale du timon et avec un prolongement extérieur de la traverse, le dit prolongement extérieur étant percé de trous filetés pour recevoir à demeure un goujon vertical fileté relié à l'extrémité arrière de chacun des amortisseurs, par l'intermédiaire d'un silent-bloc dont le dit goujon constitue le noyau, et d'une douille piriphérique.