Brevet FR2383061A1 — publié le 19781006

La présente invention a pour objet un véhicule lourd, par exemple une grue automobile, un camion ou un véhicule analogue, comportant au moins une paire de roues entrainées par des moteurs séparés et indépendants, et un châssis de section transversale rectangulaire, disposé suivant l'axe médian longitudinal du véhicule, supportant la carrosserie du véhicule. Dans les véhicules du type en question, il faut que le châssis soit rigide à la flexion et au gauchissement, ce qui-, en raison du poids élevé des charges à supporter, oblige à alourdir les châssis. En-général, ces châssis rectangulaires sont disposés transversalement à l'axe médian longitudinal entre les paires de roues. Pour obtenir une résistance à la flexion suffisante, il faut donner à ces châssis une hauteur correspondante et il faut les renforcer; la masse du châssis est en conséquence très grande et la hauteur de la carrosserie est augmentée de façon correspondante, de sorte que le centre de gravité du véhicule est situé dans une position défavorable.La position du centre de gravité nrest pas déterminée uniquement par la construction du châssis, mais également par le fait que les organes de~liaison d'entraînement entre le moteur et les roues motrices, notamment l'arbre à cardans et le différentiel, sont disposés en dessous du châssis et qu'il faut que ces éléments aient encore une garde au sol suffisante. Pour des questions de résistance mécanique, il suffirait en soi d'utiliser un châssis étroit mais de grande hauteur qui, par conséquent, présenterait un moment d'inertie élevé par rapport aux contraintes de flexion. Mais, ainsi qu'il a été dit, étant donné qu'il faut encore loger sous un châssis aussi haut les organes de liaison de 11 arbre de transmission avec le moteur et le différentiel, les dimensions en hauteur de tels vehicules sont très défavorables. C'est un but de l'invention de proposer un véhicule du type indiqué ci-dessus dans lequel il suffit que la masse du châssis soit suffisante pour obtenir la rigidité à la flexion nécessaire, ce châssis formant en particulier le point le plus bas du véhicule, ce qui détermine sa garde au sol. Ce résultat est obtenu avec un véhicule du type indiqué plus haut grâce au fait que le châssis est disposé de chant, les organes d'entraînement élémentaires, qui sont des moteurs à explo sion, étant disposés sur les côtés du châssis, devant ou derrière la paire de roues motrices, et étant reliés à cette paire de roues au moyen d'une chaîne de transmission, et grâce au fait quia est prévu un dispositif de commande soumis à l'influence du mécanisme de direction de la ou des paires de roues directrices qui compense dans les virages le régime de rotation des roues motrices. Le principe de base d'où part l'invention est le principe d'entraînement par arbre de transmission. En raison des moteurs indépendants, il n'est prévu ni arbre à cardan central n diffé- rentiel. On peut donc abaisser le châssis La hauteur à laquelle il est disposé est déterminee uniquement par la garde au sol nécessaire.Le caisson du châssis peut être etroit et haut; et il suffit qu'il possède la masse absolument nécessaire au point de vue de sa résistance mécanique, ce qui permet de réaliser des économies de matériau importantes par rapport aux véhicules de type connu. il est vrai qu'on connaît des véhicules lourds à commande individuelle hydraulique mais, dans ces véhicules égale ment, le châssis est place à la même hauteur que dans les véhicules à commandetdwentraînement de type courant La compensation de régime de rotation des roues motrices dans les virages rendue nécessaire par l'absence de-~différentiel est obtenue selon l'invention grâce à un dispositif soumis à l'influence directe on indirecte du mécanisme de direction des roues dirigées.Ce dispositif peut agir sur les roues motrices soit mécaniquement, par l'intermédiaire de servo-commandes hydrauu liques ou pneumatiques, soit au moyen d'une télécommande électrique, par exemple avec des bobines mobiles sur lesquelles agit le braquage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la chaîne de bransmission reliant chacun des moteurs à explosion avec l'une des roues motrices est constituée de façon connue en soi par un convertisseur et un arbre de transmission à cardans qui, comme les moteurs à explosion, sont disposés sur le côte du châssis. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de compensation mécanique, il est prévu une commande de transmission reliée au mécanisme de direc-tion de chacune de deux roues opposées, ces deux commandes de transmission agissant, indépendamment l'une de l'autre, chacune sur un moteur à explosion ou sur un convertisseur, en fonction du braquage de la direction. Si les commandes de transmission sont reliées aux convertisseurs, ces derniers doivent être réalisés sous forme de transmissions à réglage continu. Selon un mode de réalisation préféré, les commandes de transmission agissent sur le moteur à explosion grâce au fait qu'elles sont reliées entre elles par une barre d'accouplement qui est raccordée à l'organe d'actionnement pour le réglage du régime des moteurs à explosion. Grâce à la barre d'accouplement qui les relie, les commandes de transmission agissent dans le même sens sur les moteurs à explosion, lorsque l'organe d'actionnement pour le réglage du régime de ces moteurs, par exemple la pédale d'accélérateur, est actionnée. Les deux roues de la paire de roues motrices tournent donc à la même vitesse. Dans les virages, chaque commande de transmission agit en sens contraire sur le réglage du régime des moteurs à explosion, de sorte qu'on obtient pour les roues motrices la vitesse différentielle souhaitée. Selon un mode de réalisation avantageux et particulièrement simple de l'invention, chaque commande de transmission est formée par une commande par câble de traction dont une extrémité est reliée au levier de commande de direction de la roue et dont l'autre extrémité est reliée à un organe de commande de régime prévu sur le moteur à explosion ou sur le convertisseur. S'il est prévu une liaison avec le convertisseur, la barre d'accouplement entre les deux commandes de transmission devient inutile car les moteurs à explosion sont commandés directement par l'organe d'actionnement pour le réglage de régime. Dans ce cas, les commandes de transmission ont pour seul rôle de modifier le régime dans le convertisseur qui se présente sous la forme d'une transmission à réglage continu. Si le dispositif agit sur les moteurs à explosion, il est prévu selon un mode de réalisation avantageux de l'invention que chaque câble de traction relié à l'organe de commande de régime du moteur à explosion passe sur une poulie de renvoi, les deux poulies de renvoi étant disposées sur la barre d'accouplement. Les poulies de renvoi, et par conséquent chaque câble de traction, sont donc commandés ensemble par l'organe d'actionnement pour le reglage de régime, tandis que les câbles de traction sont raccour cis ou rallongés indépendamment l'un de l'autre suivant le bra- quage, de sorte que les organes de commande de régime sont déviés dans des directions différentes à partir de leur position de base imposée par l'organe d'actionnement. La barre d'accouplement peut être un pont, comportant des paliers pour les poulies de renvoi, reliée au milieu par 11 inter--- médiaire d'une tige avec l'organe de réglage du régime des moteurs à explosion, par exemple la pédale d'accélération. Les caractéristiques et avantages-de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue latérale schématique d'une grue automobile; la figure 2 est une coupe transversale schématique du châssis du véhicule; la figure 3 est une vue de dessus schématique du châssis et du dispositif de commande. Dans la figure I, on a représenté schématiquement comme exemple de véhicule lourd une grue automobile. Elle est constituée par un châssis 1, une paire de roues motrices 2 et une ou deux paires de roues directrices 3 qui sont disposées sur le châssis 1. Sur ce châssis sont montées une cabine de pilotage 4 et un dispositif de grue 5 avec les entraînements et les commandes nécessaires pour l'engin de levage 6. Les deux roues 7 de 1paire de roues 2 qui, éventuellement, peuvent être également des roues jumelées,sont mues chacune par une commande particulière 8 comme il sera expliqué en détail plus loin. Le châssis I est en forme de caisson et il est disposé de chant sur l'axe médian longitudinal du véhicule, entre les paires de roues 2 et 3. Il est constitué par une face supérieure 10, une face inférieure 11 et deux facs latérales- 12. Le châssis 1, c1 est-à-dire sa face inférieure 11, est disposé suffisamment bas pour que le véhicule présente juste la garde au sol nécessaire. Les commandes individuelles 8 qui sont des moteurs à explosion sont fixées à l'extérieur le long des parois latérales 12 du châssis 1. Les commandes particulières pour la paire de roues motrices 2 sont representees en détail à la figure 3. Comme il a été- dit plus haut, ces commandes d'entraînement comprennent chacune un moteur à explosion 81, 82 et une ligne de transmission reliant chaque moteur à l'une des deux roues 71, 2. Dans l'exemple de réalisation représenté, la ligne de transmission est constituée par un convertisseur 83, 84, un arbre de transmission articulé 85, 86, et un couple conique 73, 74, qui est monté sur l'essieu des roues 71, 72. Chaque moteur à explosion 81, 82 possède un organe de commande de reime 87, 88 qui est représenté schÉmati- quement comme un levier à appui unilatéral.Les organes de commande de régime 87, 88 sont sollicités chacun par un ressort de rappel 8 qui tire les organes de commande dans la position de point mort. L'organe d'actionnement pour le régime,-par exemple la pédale d'accélérateur 13, permet de commander dans le même sens les organes de commande de régime 87, 88 contre l'action du ressort de rappel. Eventuellement, il peut être prévu en supplément une commande de synchronisation pour les-moteurs. A la figure 3, on peut voir, outre la paire de roues motrices 2, une paire de roues directrices 3 dont les roues 31, 32 sont placées sur un essieu commun 33. Le volant de direction du véhicule agit sur les roues 31, 32 par l'intermédiaire d'une barre d'accouplement 34 et de deux leviers de commande de direction 35, 36. Alors que, dans 7o marche en ligne droite, les roues motrices 71, 72 tournent au même régime de rotation, qui est déterminé par l'organe d'actionnement 13, on enregistre dans les virages, c'est-à-dire en cas de braquage des roues 31, 32, une différence de régime entre les deux roues qui est compensée par un dispositif de commande désigné dans son ensemble par 14. Ce dispositif de commande 14 est constitué par dex commandes de transmission 15, 16, qui sont en liaison d'un côté respectivement avec une roue directrice 31, 32, et de l'autre côté respectivement avec l'organe de commande de régime 87, 88. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 3, les transmissions 15, 16, sont de simples câbles de traction 17, 18g qui agissent par une de leurs extrémités 19, 20, sur l'organe de commande de régime 87, 88, tandis que l'autre extrémité 21; 22 est reliée aux leviers de commande de direction 35, 36, des roues 31, 32. Selon t'n autre mode de réalisation,les câbles de traction 19, 20 agissent sur un organe de commande correspondant des convertisseurs 83, 85, qui, dans ce cas, sont des transmissions à réglage continu. Dans l'exemple de réalisation représente à la figure 3, ou les câbles de traction 17, 18 agissent sur les organes de commande de régime 87, 88 des moteurs à explosion 81, 82, il faut prendre les mesures nécessaires pour que la compensation des dIfférences de régime des roues motrices 71, 72 soit commandée à tartir du régime nominal du moteur correspondant 81, 2. A cet effet, les transmissions par câble 15, 16 sont reliées l'une a l'autre à l'aide d'une barre d'accouplement 23.Dans l'exemple de réalisation représenté, la barre d'accouplement 23 prend la forme d'un pont qui sorte à chacune de ses deux extrémités une poulie de renvoi 24, 25 pour chacun des câbles de traction 17, 18. Le pont 23 est relie par une tige 26 à l'organe d actionnement 13 pour la commande de régime, par exemple la pédale d'accélérateur, cette tige 26 agIssant sur le pont 23 en son milieu. Dans la marche en ligne droite, le pont 23 effectue un déplacement linéaire d'une certaine amplitude déterminée par l'angle de pivotement de la pédale d'accélérateur 3, les cibles e traction 17, 18 étant entraînés dans le même sens et les organes de commande de régime 87, 88 étant tirés dans le même sens velus l'avant.Si maintenant on braque les roues directrices 31, 32, par exemple dans la position représentée en traits interrompus, la barre d'accouplement 34 et les leviers de commande de direction 35, 36 viennent eux aussi dans la position représentée en traits interrompus.De ce fait, le câble de traction 17 qui se trouve dans la partie haute de la figure 3 est tiré autour de la poulie de renvoi 24, de sorte que l'organe de commande de régime 87 est déplacé plus loin vers l'avant, c'est-à-dire dans le sens d'aug mentation de régime, tandis qu'en mme temps le cable de traction 18 est relâché, l'organe de commande de régime 88 se déplaçant sous l7effet du ressort de rappel 89, c'est-à-dire en direction du point mort, de sorte que la roue 72, qui suit la courbe Inté- rieure du virage voit sa vitesse ralentie de façon correspondante Si on manoeuvre à nouveau le volant en le ramenant dans sa position de marche en ligne droite, les câbles de traction 17, 18 reviennent dans la position Initiale représentée a la figure 3, de sorte que les roues 71, 72 tournent à nouveau à la même vitesse La figure 3 ne représentequ'un mode de réalisation très simplifié. Ce mode de réalisation permet néanmoins d'adapter aux conditions du moment les plages de réglage et les rapports de transmission en faisant varier les longueurs de bras de levier, la position des points d'attaque des câbles ainsi que le nombre des poulies. On peut egalement adapter facilement le dispositif aux moteurs, aux dispositifs de réglage de régime utilisés, à l'empattement ainsi qu'à la voie des roues du véhicule. Avec un véhicule dont toutes les roues sont directrices qui, comme on le sait, permet de prendre des virages -à très court rayon, et dans lequel, par conséquent, il se produit des différences de vitesse de rotation très grandes entre la roue intérieure et la roue extérieure au virage, il peut être prévu éventuellement un étage de démultiplication supplémentaire, par exemple au moyen d'un levier intermédiaire dans le câble de traction. REVENDICATIONS 1.- Véhicule lourd, par exemple grue automobile, camion ou véhicule analogue, comportant au moins une paire de roues motrices entraînées par des moteurs indépendants, et un châssis caisson de section transversale rectangulaire supportant la carrosserie du véhicule et disposé suivant l'axe médian longitudinal du véhicule, caractérisé en ce que le châssis-caisson (1) est disposé de chant, les commandes individuelles (8), qûi se présentent sous la forme de moteurs à explosion (81,82), étant disposées sur les côtés du châssis, devant ou derrière la paire de roues motrices (2), et étant reliées à ces roues par l'intermédiaire d'une ligne de transmission (73,74,83,84,85,86) et en ce qutil est prévu un dispositif (14), propre à compenser la vitesse de rotation des roues motrices (71,72) dans les virages, soumis à l'influence du mécanisme de direction (34,35,36)- de la paire ou des paires de roues directrices (3). 2.- Véhicule lourd selon la revendication 1, .caractérisé en ce que la ligne de transmission reliant chaque moteur à explosion (81,82) à l'une des roues motrices (71,72) est constitué par un convertisseur (83,84) et un arbre articulé (85,86) qui sont disposés sur les côtés du châssis (1). 3.- Véhicule lourd selon la revendication 1 ou la revendication 2; caractérisé en ce que le dispositif (14) comporte deux transmissions de commande (15,16) reliées respectivement au mécanisme de direction(34,35,36) de deux roues opposées (31,32), ces deux transmissions de commande agissant indépendamment l'une de l'autre chacune sur un moteur à explosion (81,82) ou sur un convertisseur (83,84) en fonction du braquage de la direction. 4.- Véhicule lourd selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux transmissions de commande (15,16) sont reliées entre elles par une barre d'accouplement (23) qui est raccordée à l'organe d'actionnement (13) pour le réglage de régime-des moteurs à explosion (81,82). 5.- Véhicule lourd selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque transmission de commande -(15,16) est constituée par un câble de traction (17,18) dont une extrémité (21,22) est reliée au levier de commande de direction (35,36) de la roue (31, 32) et dont l'autre extrémité (19,20) est reliée à un organe de commande de régime (87,88) prévu sur le moteur à explosion (81, 82) ou sur le convertisseur (83,84). 6.- Véhicule lourd selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chaque câble de traction (17,18) relié à l'organe de commande de régime (87,88) d'un moteur à explosion (81,82) passe sur une poulie de renvoi (24,25), et en ce que les deux poulies de renvoi sont disposées sur la barre d'accouplement (23). 7.- Véhicule lourd selon la revendication 6, caractérisé en ce que la barre d'accouplement (23) est un pont comportant les paliers pour les poulies de renvoi (24,25-) qui est relié en son milieu par l'intermédiaire d'une barre (26) avec l'organe d'ac bonnement (13) pour le réglage de régime des moteurs à explosion (81,82).