Brevet FR2368753A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne un dispositif pour commander des déplacements égaux ou différentiels de deux organes mobiles par rapport a une position médiane et 1' application d'un tel dispositif à la commande de marche et de direction d'un engin chenillé du type à transmission hydrostatique comportant des pompes reversibles à débit variable commandées par levier. Ces engins comportent au moins deux chenilles entrainées chacune par un moteur hydraulique par l'interme- diaire d'un barbotin. Ces moteurs sont alimentés par des pompes reversibles à débit variable commandées par levier, par exemple des pompes à barillet ou plateau oscillant. Dans les engins connus de ce type, chaque levier de pompe est couplé par des moyens, par exemple mécaniques ou hydrauliques, à un levier de commande disposé devant le conducteur dans le poste de conduite de l'engin.Ce conducteur dispose donc de deux leviers de commande qu'il doit manoeuvrer simultanément pour commander les déplacements de l'engin. Ainsi, en déplaçant de façon égale et dans le meme sens les deux leviers de commande à partir d'une position médiane de point mort, on provoque une alimentation identique des deux moteurs par l'intermédiaire des pompes et, par conséquent, le deplacement en ligne droite de l'engin dans un sens. De même, en déplaçant de façon égale les deux leviers de commande dans l'autre sens, on provoque le déplacement de l'engin en ligne droite dans 1' autre sens. Au contraire, pour faire tourner l'engin, on déplace les deux leviers dans des sens opposés à partir de leur position médiane.Par conséquent, le conducteur d'un tel engin à deux leviers de commande a en permanence les deux mains occupées , ce qui constitue non seulement une contrainte, mais également un inconvénient dans le cas où le conducteur doit effectuer d'autres opérations pendant la conduite de 1' engin. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif.particulièrement simple et peu couteux qui permette d'assurer avec un organe de manoeuvre unique la conduite d'un engin à transmission hydrostatique du type précité. Cependant, l'invention n'est pas limitée à une telle application et, d'une manière générale, elle a pour but de fournir un dispositif pour commander des déplacements egaux ou différentiels de deux organes mobiles par rapport à une position médiane à l'aide d'un seul organe de manoeuvre. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour commander des déplacements égaux ou différentiels de deux organes mobiles par rapport à une position médiane, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre de commande monté rotatif autour de son axe longitudinal et articulé autour d' un second axe perpendiculaire à l'axe longitudinal, un pignon solidaire de l'une des extrémités dudit arbre, des moyens de manoeuvre dudit arbre solidaires de son autre extrémité, deux pièces articulées autour dudit second axe et portant chacune une denture incurvée engrenant avec ledit pignon, et des moyens pour transmettre auxdits organes mobiles les déplacements égaux desdites pie ces dûs au basculement dudit arbre autour dudit second axe ou les déplacements différentiels de ces pièces dûs à la rotation dudit arbre autour de son axe longitudinal. Lorsque le dispositif suivant l'invention est appliqué à la commande de marche et de direction d'un engin chenillé à transmission hydrostatique comportant des pompes reversibles à débit variable commandées par levier, lesdits moyens de manoeuvre sont constitués par un volant disposé dans le poste de conduite de l'engin et lesdits organes mobiles sont constitués par les leviers des pompes. Suivant une caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour verrouiller ledit dispositif dans la position de point mort de l'engin et comprenant une pièce formant pêne adaptée pour être déplacée entre une position de fonctionnement et une position de verrouillage, et deux doigts solidaires chacun d'une desdites pièces articulées ou des moyens de transmission associés, ledit pêne comportant deux gorges transversales dans lesquelles peuvent se déplacer lesdits doigts dans la position de fonctionnement du pêne et une gorge longitudinale dans laquelle sont immobilisés lesdits doigts dans la position de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages de 1' invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en se reférant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - La Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de commande suivant l'invention - la Fig. 2 est une vue en coupe et en élévation d'une partie du poste de conduite d'un engin à transmission hydrostatique équipé d'un dispositif de commande suivant 1' invention ; - la Fig. 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2 - la Fig. 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 2 ; et - la Fig. 5 est une vue en coupe prise suivant la ligne 5-5 de la Fig. 2. En se reportant tout d'abord à la Fig. 1, on voit un dispositif de commande suivant l'invention comprenant un arbre de commande 1 monté rotatif autour de son axe longitudinal A-A dans un palier 2, ce palier 2 étant lui-même articulé autour d'un second axe B-B perpendiculaire à l'axe longitudinal A-A. L'arbre de commande 1 est solidaire à l'une de ses extrémités d'un volant de manoeuvre 3 et à son autre extrémité d'un pignon conique 4. Ce pignon conique 4 engrène avec deux dentures incurvées 5a, 5b disposées en regard l'une de l'autre à la périphérie de deux secteurs 6a, 6b articulés autour du second axe B-B, de part et d'autre de l'arbre de commande 1. Les dentures 5a et 5b ont la -forme d'un arc de cercle ayant pour centre le point d'articulation du secteur autour de 1' axe B-B. Chaque secteur 6a, 6b est solidaire d'un bras 7a, 7b qui s'étend, à partir du point d'articulation 8a, 8b du secteur, dans une direction générale perpendiculaire au rayon bissecteur de ce secteur. L'extrémité de ce bras 7a, 7b est reliée par l'intermédiaire de moyens de transmission appropriés, par exemple une tringle 9a, 9b à un organe mobile lOa, lOb représenté sur le dessin sous la forme d'un levier articulé et dont on veut commander des déplacements de part et d'autre d'une position médiane.Enfin, il est prévu des butées 11, 12 cooperant avec chaque bras 7a, 7b pour limiter le débattement maximal de ce bras de part et d'autre de sa position médiane à des positions correspondant aux positions limites des leviers articulés lOa, lOb. Pour la clarté du dessin, 1 e s butées 11, 12 associées aux bras 7a et 7b ont été représentées de façon schématique. Dans la position mediane ou de point mort représentée à la Fig. 1, les deux organes ou leviers mobiles 10a, lOb se trouvent dans leur position médiane et le pignon 4 est en prise avec les dentures 5a, 5b exactement au milieu de celles-ci. Pour déplacer les deux leviers 10a, lOb de façon égale dans le sens de la flèche F1, on fait basculer 1' extrémité de l'arbre de commande 1 portant le pignon 4 dans le sens de la flèche B1 autour de son axe B-B à l'aide du volant de commande 3, tout en maintenant ce volant pour empêcher l'arbre 1 de tourner autour de son axe longitudinal A-A. Puisque le pignon 4 est alors empêché de tourner, les deux secteurs 6a, Sb sont entraînés simultanément avec lui en rotation autour de l'axe B-B dans le sens de la flèche B1 et ils provoquent par consequent la rotation des leviers articulés 10a, 10b dans le sens de la flèche F1. Bien entendu, pour faire tourner les leviers articulés 10a, lOb dans le sens contraire, à savoir celui de la flèche F2, il suffit de faire basculer l'arbre de commande 1 dans le sens opposé indiqué par la flèche B2. Lorsque l'on veut commander des déplacements différentiels des leviers articulés 10a, lOb, on fait tourner l'arbre de commande 1 autour de son axe longitudinal A-A grace au volant de manoeuvre, tout en le maintenant dans sa position médiane de basculement autour de l'axe B-B. C'est ainsi que pour faire tourner le levier 10a dans le sens de la flèche Fl et le levier lOb dans le sens de la flèche F2, il faut tourner le volant dans le sens indiqué par la flèche R1. Naturellement, pour réaliser le mouvement contraire, on fait tourner le volant dans le sens oppose indiqué par la flèche R2. Cependant, il est nécessaire de limiter les déplacements angulaires des secteurs 6a, 6b de part et d'autre de leur position médiane à des positions limites correspondant à celles des leviers articulés lOa, lOb, et c'est pourquoi il est prévu des butées 11, 12. Ainsi, si le volant de manoeuvre 3 est tourné, par exemple dans le sens de la flèche R1, pour provoquer un déplacement différentiel des leviers articulés lova, lOb alors que l'arbre de commande 1 n'est pas dans sa position médiane mais dans une position intermediaire de basculement autour de l'axe B-B, enloccurence décalé dans le sens de la flèche Bi, l'un des secteurs, à savoir le secteur 6a dans le présent exemple, arrivera dans sa position limite déterminée par la venue en appui de I'extrémité du bras 7a contre la butée Il avant que le volant 3 n'ait été tourné à fond. Cependant, grâce à la butée 11 arretant le secteur 6a dans cette position, il suffira de continuer à tourner le volant 3 en le laissant libre de basculer dans le sens de la flèche B2 autour du second axe B-B pour que le pignon 4 se déroule sur la denture 5a du secteur 6a arrivé en position limite, faisant ainsi tourner l'autre secteur 6b jusqu'a ce que ce dernier vienne également dans sa position limite. Les deux secteurs 6a, 6b et les deux leviers articulés lOa, lOb se trouvent alors déplacés en sens contraire d'un angle égal par rapport à leur position mediane.De même, si l'on veut commander des déplacements égaux et de même sens des leviers articulés lOa, lOb alors que les deux secteurs ne sont pas tous deux parfaitement dans leur position médiane, l'un des deux bras arrivera en premier en appui contre la butée associée pendant la phase de basculement de l'arbre 1 et il suif ira à l'opérateur qui commande la manoeuvre de laisser le volant 3 tourner sur lui-meme en le basculant pour que le pignon 4 se déroule sur le secteur arrivé en bout de course et amène l'autre secteur dans la même position que le premier. Par conséquent, les leviers articulés lOa, lOb n'ont pas nécessairement des déplacements angulaires de même valeur absolue dans les phases intermédiaires de fonctionnement du dispositif, mais, par contre, grâce aux butées 11, 12, l'opérateur obtient automatiquement à la fin du basculement ou de la rotation du volant 3 des déplacements de même amplitude des deux leviers articulés lOa, lOb qu'ils soient de même sens ou de sens opposés. On notera d'autre part que le dispositif suivant l'invention peut servir a la commande de déplacements d' organes mobiles autres que des leviers articulés, par exemple des organes coulissants. On se reportera maintenant aux Fig. 2 à 5 qui montrent un exemple de réalisation pratique d'un dispositif du type de celui de la Fig. 1 appliqué à la conduite d'un engin chenillé à transmission hydrostatique à pompes reversibles à débit variable commandées par levier. Sur ces Fig. les organes équivalents à ceux de la Fig. 1 portent les mêmes numéros de référence augmentés du nombre 100. Le dispositif est disposé a l'avant de l'engin et est enfermé entre la paroi avant 113 de la carrosserie, deux flasques latéraux 114a, 114b et une tôle 115 de protection arrière. Sur les flasques latéraux 114a, 114b sont fixées respectivement deux plaques 116a,116b de forme générale triangulaire destinées à porter les différents organes du dispositif. A deux des sommets du triangle disposés symétriquement par rapport à l'axe B-B de basculement de l'arbre de commande 101, les plaques 116a, 116b sont maintenues écartées l'une de l'autre au moyen d'un manchon 117 fixé entre les deux flasques 114a, 114b au moyen d'un boulon 118 qui -le traverse et d'un ecrou 119.A son troisième sommet, chaque plaque est fixée au flasque correspondant au moyen d'une douille 120 traversant la plaque par un trou ménagé dans celle-ci et serrée au moyen d'une vis 121 contre le flasque voisin. Entre les deux plaques 116a, 116b est monté un manchon 122 solidaire de deux demi-axes 123a, 123b montés chacun à rotation à son extrémité libre sur l'une des plaques. Ce manchon 122 est traverse par un tube 124 auquel il est soudé, et ce tube est lui-même traversé par l'arbre de commande 101 du dispositif monté à rotation dans le tube 124 par deux paliers 125 prévus respectivement à chacune des extrémités du tube. L'une des extremites de l'arbre 101 est solidaire du volant de manoeuvre 103, tandis que le pignon d'attaque conique 104 est fixé à son autre extrémité et engrène avec les dentures 105a, 105b des deux secteurs 106a, 106b. Chaque secteur comporte deux encoches incurvées 126 s'étendant à partir de chacun de ses bords radiaux et dont les fonds sont adpatés pour venir en appui respectivement contre les manchons 117 pour limiter le débattement angulaire maximal du secteur autour de l'axe B-B, de manière analogue aux bras 7a, 7b et aux butées 11, 12 de la Fig. 1. Chacun des secteurs 106a, 106b est solidaire d'un pignon droit 127a, 127b monté fou sur l'un des demi-axes 123a, 123b respectivement par l'intermédiaire d'une portée. Chacun des pignons 127a, 127b engrène lui-même respectivement avec un second pignon droit 128a, 128b monté fou sur une des douilles 120 de fixation du troisième sommet des plaques 116a, 116b par 1' intermédiaire d'une portée. Chacun des seconds pignons 128a, 128b est solidaire d'un bras 129a, 129b relié à son extrémité à des moyens 109a, 109b destinés à transmettre les déplacements de ce bras au levier de commande d'une pompe reversible à débit variable (non rerésentée) destinée à alimenter l'un des deux moteurs hydrauliques de l'engin. Dans l'exemple représenté sur la Fig. 2, ces moyens comprennent une tringlerie comportant deux biellettes 130, 131 reliées entre elles par un renvoi à sonate 132 et articulées à leurs extrémites opposées respectivement sur le bras correspondant et sur le levier de commande de la pompe associée. Cependant, en variante les moyens de transmission pourraient être du type rlexible ou de tout autre type appro-rié. Chacun des renvois à sonnette 132 est constitué par une ferrure en T dont la branche transversale 133 est articulée à chacune de ses extrémités -sur l'une des biellettes 130, 131 et dont la branche centrale 134 est articulée à son extrémité libre autour d'un axe 135 fixé entre -les deux flasques 114a, 114b. Chaque renvoi à sonnette porte à l'extrémité libre de la branche centrale 134 un doigt de verrouillage 136 coopérant avec un pene constitué par une réglette à section circulaire 137 pourvue d'une gorge longitudinale 138 et de deux gorges transversales 139 s'étendant sur une partie de la circonférence de la réglette et qui sont destinées à recevoir les doigts de verrouillage 136.La réglette 137 est montée parallèlement à l'axel35à travers des trous ménagés dans les deux flasques 114a, ll4b , de manière à pouvoir être déplacée en translation à l'aide de deux-boutons 140 fixés à chacune de ses extrémités. Enfin, sur l'un des flasques 114b est monté un bonhomme à ressort 141 dont le doigt 142 est adapté pour coopérer avec deux encoches 143, 144 du pêne correspondant respectivement à la position de verrouillage et à la position de fonctionnement du dispositif, afin de maintenir le pêne dans l'une ou l'autre de ces positions. Le dispositif des Fig. 2 à 5 a un fonctionnement analogue à celui du dispositif de la Fig. 1 et sa description détaillée ne sera donc pas reprise. On notera simplement que, malgré la démultiplication apportee par les pignons 127a, 127b et l28a, 128b qui ont été prévus pour réduire les efforts que le conducteur doit exercer pour manoeuvrer le volant 103, des déplacements de même sens des volants 3 et 103 provoquent des déplacements également de même sens des tringleries 9a et 109a d'une part, et 9b et 109b d'autre part, du fait que les bras 129a et 129b-sont montés dans une position décalée de 1800 par rapport aux bras 7a et 7b. Par conséquent, en manoeuvrant le volant de la façon décrite à propos de la Fig. 1, le conducteur de l'engin commandera les leviers des pompes reversibles comme les leviers 10a et 10b.Ces pompes seront montées de préférence pour que, comme dans un véhicule automobile à roues classique, la rotation du volant vers la gauche fasse virer l'engin vers la gauche et vice versa. Pour commander le déplacement de l'engin en ligne droite vers 1' avant ou vers l'arrière, il suffira au conducteur de basculer le volant 103 dans un sens ou dans l'autre. Un engin chenillé du type précité équipé du dispositif suivant l'invention présente donc le grand avantage sur les engins classiques de permettre au conducteur d'effectuer toutes les manoeuvres ordinaires d'une seule main si nécessaire. En outre, la conduite de cet engin est beaucoup plus proche de la conduite "naturelle'l, c1est-à-dire de la conduite d'un véhicule à roues, et elle est donc plus facilement accessible à des personnes inexpérimentées. Un autre avantage du dispositif suivant l'invention est lié au fait que les engins à transmission hydrostatique ont un point mort imprécis. E n e f f-e t , a v e c 1 e s e n g i n s c 1 a s s i q u e s à deux leviers, le conducteur est souvent obliger de tâtonner à l'aide des deux leviers de commande avant d'arriver à trouver la bonne position de chaque levier. Grâce aux doigts de verrouillage 136 et au pêne 137 du dispositif de l'invention, cette opération est considérablement simplifiée.L'agencement est tel que, dans la position de fonctionnement représentée à la Fig. 4, les doigts de verrouillage 136 des renvois à sonnette 132 sont libres de se déplacer dans les encoches transversales 139 de la réglette, ce qui autorise la rotation des renvois à sonnette 132 autour de leur axe, et, par conséquent, la transmission des déplacements de l'arbre de commande 101 aux leviers des pompes reversibles. Pour verrouiller le dispositif, on amène le volant 103 dans la position od les doigts de verrouillage 136 se trouvent alignés avec la gorge longitudinale 138 de la réglette. L'engin se trouve alors au point mort du fait que cette position des doigts de verrouillage a été réglée une fois pour toute au moment de la construction de l'engin pour correspondre à la position neutre des pompes.Il suffit alors de pousser la réglette de sa position de fonctionnement à sa position de verrouillage dans laquelle les doigts de verrouillage se trouvent immobilisés en rotation. Le conducteur peut effectuer aisément cette opération du fait qu'il lui suffit d'une main pour manoeuvrer le volant et que son autre main est prête à déplacer le pêne une fis le volant dans la bonne position. B i e n entendu , différentes modifications peuvent être apportées au dispositif décrit en regard des Fig. C'est ainsi, par exemple, que le dispositif des Fig. 2 à 5 pourrait être dépourvu des pignons intermédiaires 127a, 127b, 128a,128b, et que, comme dans la représentation schématique de la Fig. 1, chaque bras pourrait être directement solidaire du secteur correspondant. Suivant que les efforts à transmettre sont plus ou moins importants, les moyens de transmission peuvent être alors constitués par une servocommande ou par une simple tringlerie comme décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour commander des déplacements égaux ou différentiels de deux organes mobiles par rapport à une position médiane, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre de commande (1 ; 101) monte rotatif autour de son axe longitudinal (A-A) et articulé autour d'un second axe (B-B) perpendiculaire à l'axe longitudinal, un pignon (4 ; 104) solidaire de l'une des extrémités dudit arbre, des moyens de manoeuvre (3 ; 103) dudit arbre solidaires de son autre extremité, deux pieces (6a, 6b ; 106a, 106b) articulées autour dudit second axe (B-B) et portant chacune une denture incurvée (5a, 5b ç lova, 105b) engrenant avec ledit pignon, et des moyens (7a, 7b, 9a, 9b ; 107a, 107bu IO9a, 109b) pour transmettre auxdits organes mobiles (lova, 10b) les déplacements égaux desdites pièces dûs au basculement dudit arbre (1 ; 101) autour dudit second axe (B-B) ou les déplacements différentiels de ces pièces dûs à la rotation dudit arbre (1 ; 101) autour de son axe longitudinal (A-A). 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites dentures (5a, 5b ; 105a, 105b) ont la forme d'un arc de cercle ayant pour centre le point d'articulation (8a, 8b) desdites pièces sur ledit second axe (B-B). 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caracténisé en ce que lesdites pièces sont constituées par des secteurs (6a, 6b ; 106a, 106b) portant lesdites dentures à leur périphérie. 4. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, destiné à la commande de marche et de direction d'un engin chenillé à transmission hydrostatique comportant des pompes reversibles à debit variable commandées par levier, caractérise en ce que lesdits moyens de manoeuvre sont constitués par un volant (103) disposé dans le poste de conduite de l'engin et en ce que lesdits organes mobiles sont constitues par les leviers des pompes. 5. - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour verrouiller ledit dispositif dans la position de point mort de l'engin et comprenant une pièce formant pêne (137) adaptée pour être déplacée entre une position de fonctionnement et une position de verrouillage, et deux doigts 136) solidaires chacun d'une desdites pièces articulées ou des moyens de transmission associés, ledit pêne (137) comportant deux gorges transversales (139) dans lesquelles peuvent se déplacer lesdits doigts (136) dans la position de fonctionnement du pêne et une gorge longitudinale (138) dans laquelle sont immobilisés lesdits doigts dans la position de verrouillage. 6. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent un bras (7a, 7b) solidaire de chaque pièce articulée (6a, 6b). 7. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de transmission comprennent un premier pignon(127a, 127b) solidaire de chaque pièce articulée (106a, 106b) et engrenant avec un second pignon (128a, 128b) portant un bras (129a, 129b). 8. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de transmission (109a, 109b) comprennent également deux biellettes (130,131) articulées à leurs extrémités opposées respectivement sur ledit bras (7a, 7b ; 129a, 129b) et sur l'organe mobile correspondant (lova, 10b), les extrémités voisines de ces biellettes étant articulées sur un renvoi à sonnette (132). 9. - Dispositif suivant la revendication 8 lorsqu'elle dépend de la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits doigts (136) sont portés chacun par l'un des renvois à sonnette (132).