Brevet FR2409901A1 — publié le 19790622

La présente invention se rapporte aux véhicules articules et concerne plus particulièrement les trains de transmission pour de tels véhicules. Les véhicules articulés comportant un châssis avant et un châssis arrière qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre autour d'un axe vertical pendant les changements de direction et qui peuvent aussi osciller autour d'un axe longitudinal sont déjà connus dans la technique. Ces véhicules comportent souvent une unité motrice installée sur l'un des châssis, le plus souvent sur le châssis avant, et la force motrice est transmise du moteur aux roues porteuses du châssis avant et aux roues motrices du châssis arrière. La transmission de l'énergie du moteur aux roues motrices pose certains problèmes du fait que les deux châssis sont articulés et, en outre, peuvent osciller l'un par rapport à l'autre.Cette difficulté est compliquée par le fait qu'on est amené à partager le déplacement angulaire des arbres de transmission entre, au moins, deux joints universels, car un seul joint est normalement incapable de transmettre effectivement l'énergie suivant des angles aussi grands que ceux qui peuvent se présenter entre les châssis avant et arrière de tels véhicules. C'est ainsi, par exemple, que si un angle d'articulation de 420 est possible de chaque côté de la ligne médiane du véhicule et si l'on devait utiliser un joint universel dont le mouvement est limité à 250, il est clair qu'il serait nécessaire d'utiliser, au moins, deux joints universels de ce genre. Ces joints universels doivent partager équitablement le déplacement angulaire, c'est-àdire que chacun devrait se déplacer de 210 afin qu'on dispose d'une marge de sécurité de quelques degrés. De plus, si les angles entre les deux joints universels étaient différents, les vitesses de rotation des divers composants varieraient et imposeraient aux liaisons universelles des efforts qui abrègeraient leur durée. Bien que les mouvements d'articulation et d'oscillation puissent souvent être réalisés grâce à un certain nombre de joints universels interposés entre plusieurs arbres, il est néanmoins nécessaire de supporter correctement ces arbres et de maintenir les divers joints universels dans des attitudes angulaires particulières les uns par rapport aux autres, afin d'éviter des angles excessifs qui pourraient aggraver l'usure et raccourcir la durée de ceux-ci et des paliers. L'un des buts de la présente invention est de fournir un véhicule articulé comportant un train de transmission qui est supporté de manière à réduire à un minimum les efforts s'exer çant sur les divers composants de celui-ci. Un autre but de l'invention est de permettre de réaliser un véhicule articulé comportant un train de transmission utilisant un minimum de liaisons universelles entre les divers arbres de transmission, tout en permettant un mouvement d'articulation maximal entre les parties avant et arrière du véhicule. Un autre but de l'invention est de réaliser un train de transmission pour un véhicule articulé qui est supporté de ma nière que les joints universels adjacents au point d'articulation soient soumis à des déplacements angulaires égaux afin d'uniformiser les efforts et les charges. A ces fins, l'invention a pour objet un véhicule articulé dans lequel le train de transmission est supporté au voisinage d'une partie intermédiaire du véhicule, de telle manière que, pendant les mouvements d'orientation et d'oscillation du châssis avant et du châssis arrière, les arbres de transmission sont supportés de façon que les angles des joints universels entre les arbres adjacents sont maintenus à un minimum et égaux entre eux. Le train de transmission est supporté de telle manière que lorsque les châssis oscillent, et que, pendant ce temps, les organes menés montés sur le châssis arrière se déplacent d'un côté de l'axe longitudinal central du châssis avant, l'arbre mené du train de transmission est guidé d'une quantité proportionnelle vers le même côté, afin de maintenir l'axe de l'arbre mené en position d'intersection avec l'axe du pivot vertical reliant les châssis avant et arrière. Ceci assure que le déplacement angulaire des liaisons universelles espacées à des distances égales de l'axe d'orientation vertical reste égal pour permettre un mouvement d'articulation maximal et pour réduire à un minimum les efforts et l'usure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin an nexé, dans lequel la figure I est une vue en élévation d'un véhicule articulé conforme à la présente invention la figure 2 est une vue à plus grande échelle de la partie centrale du véhicule de la figure 1, certaines parties ayant été représentées en écorché et d'autres enlevées pour plus de clarté ; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ;; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2 la figure 5 est une vue en coupe à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la figure 4 la figure 6 est une vue en coupe à plus grande échelle suivant la ligne 6-6 de la figure 1 la figure 7 est une vue schématique illustrant les diverses positions du train de transmission pendant les changements de direction du véhicule la figure 8 est une vue schématique illustrant les positions des composants du train de transmission pendant les oscillations du véhicule ; la figure 9 est une vue schématique des composants du train de transmission ; et la figure 10 est une vue d'un second mode de réalisation de l'invention, cette vue étant identique à la figure 5. En se référant aux figures 1 à 9, on voit un véhicule 10, conforme à l'invention, qui comprend un châssis avant 12 et un châssis arrière 14 reliés de façon à pouvoir se déplacer l'un par rapport à l'autre autour d'un axe vertical au cours des virages, et autour d'un axe longitudinal ou horizontal en effectuant un mouvement d'oscillation ou de torsion quand le véhicule roule sur un terrain accidenté. Les châssis avant et arrière 12, 14 sont supportés sur le sol par des roues avant 16 et des roues arrière 18, qui sont toutes des roues motrices animées par un moteur 20 monté sur le châssis avant 12. Le châssis avant comporte aussi un poste pour le conducteur sous la forme d'une cabine 22. Les deux châssis 12 et 14, sont reliés par un châssis intermédiaire ou d'articulation 24, qui est clairement représenté sur les figures 1, 2 et 3, et qui comprend une plaque supérieure 26 et une plaque inférieure 28 qui ont une forme génerale triangulaire et des plaques parallèles correspondantes 30 et 32. Les plaques 26, 28, 30 et 32 sont percées d'ouvertures alignées verticalement pour recevoir les extrémités opposées de deux ensembles d'articulation 34 dont chacun comprend une rotule 36 enfi lée sur un axe 37 et tournant dans un coussinet ou dans un siège 38. Les sièges sont tenus verticalement espacés par des oreilles 40 qui font saillie vers l'arrière sur le châssis 12, le long du plan central du véhicule.Les deux ensembles d'articulation 34 forment un axe vertical autour duquel le châssis intermédiaire ou d'articulation 24 peut pivoter par rapport au châssis avant pendant les mouvements d'orientation du véhicule, comme il est décrit plus loin. Comme on le voit clairement sur la figure 2, la liaison entre le châssis arrière 14 et le châssis d'articulation 24 est réalisée par une patte 42 qui s'avance sur la partie inférieure du châssis arrière 14. La patte 42 supporte un palier 44 qui re çoit la rotule 46 d'un ensemble d'articulation 48 identique aux ensembles 34 et dont les extrémités opposées de l'axe49 sont supportées dans des ouvertures alignées de la plaque inférieure 28 et d'une chape 50 faisant partie intégrante de la plaque 28. Cette liaison forme un point d'attache qui permet un mouvement limité d'oscillation du châssis arrière 14 autour d'un axe s'étendant horizontalement et dans la direction de l'axe longitudinal du véhicule 10. Une liaison stabilisatrice supplémentaire est réalisée entre le châssis arrière 14 et le châssis d'articulation 24 par deux barres de stabilisation 54 disposées dans un plan horizontal, au-dessus de la liaison à rotule, formée par l'ensemble d'articulation 48. Les extrémités postérieures des barres de stabilisation 54 sont reliées au châssis arrière 14 par deux ensembles d'articulation 56 tenus en position par un support 58 et par une plaque 60 fixés sur la partie supérieure du châssis arrière 14. D'une manière identique, les extrémités antérieures des barres de stabilisation 54 sont reliées au moyen d'ensembles d'articulation 62 supportés par des plaques espacées 64 faisant partie intégrante du châssis d'articulation 24 et qui sont horizontalement alignés avec le support 58, 60 du châssis arrière 14. Le châssis arrière 14 est relié au châssis d'articulation 24 par l'ensemble d'articulation à rotule inférieur 48 et par les deux barres de stabilisation supérieures 54 et pendant les oscillations du châssis arrière, autour de l'ensemble d'articulation 48, les barres de stabilisation 54 jouent le rôle de liens rigides parallèles qui guident et limitent le mouvement de la partie supérieure du châssis arrière 14 par rapport au châssis d'articulation 24. Les mouvements d'orientation ou d'articulation des deux châssis 12 et 14 autour de l'axe vertical sont produits par deux vérins hydrauliques 68 qui sont clairement visibles sur les figures 2, 3 et 4, et dont chacun comprend un cylindre 70, dont l'ex trémité est articulée par un pivot 72 à des oreilles 74 faisant partie intégrante du châssis avant 12. Les vérins 68 comportent aussi une tige 76 articulée en 78 à un support 80 faisant partie intégrante du châssis arrière 14.La direction du véhicule, par l'articulation des châssis avant et arrière 12 et 14 autour de l'axe vertical passant par les ensembles d'articulation à rotule 34, est accomplie par le conducteur placé dans la cabine 22 qui, à cet effet, fait en sorte qu'un fluide hydraulique soit introduit dans les cylindres pour provoquer l'extension de l'une des tiges 76 hors de son cylindre 70 et pour que, en même temps, l'autre tige 76 se rétracte dans l'autre cylindre 70. Le mécanisme par lequel la force motrice est transmise du moteur 20 installé sur le châssis avant 12 à un arbre de transmission 81 relié aux roues arrière motrices 18 du châssis arrière 14 est clairement visible sur la figure 6. Le moteur 20 transmet la force motrice à une transmission comprenant un arbre de sortie relié par un joint universel 86 à l'extrémité antérieure d'un arbre intermédiaire 88 afin de permettre un déplacement angulaire des arbres 84 et 88. L'extrémité postérieure de l'arbre intermediaire 88 est reliée à un arbre de transmission 90 par un joint universel 92 afin de permettre un déplacement angulaire relatif des arbres 88 et 90. L'extrémité postérieure de l'arbre 90 est reliée par un autre joint 94 à'arbre mené ou moteur 81 relié aux roues motrices arrière du véhicule 10.Dans l'attitude représentée sur la figure 6, les arbres 88 et 90 s'étendent le long de la ligne médiane du véhicule du fait que les deux châssis 12 et 14 sont alignés. Dans cette position, il est à noter que le joint universel 86 et le joint universel-92 sont à égale distance de l'axe vertical formé par les ensembles d'articulation 34. La ligne d'arbres formée par les arbres 88 et 90 est supportée à ses extrémités opposées par les joints universels 86 et 90 et à une position intermédiaire par un support 100. Comme on le voit sur la figure 5, le support 100 comprend un bras s'abaissant verticalement 101 qui est percé d'une ouverture recevant l'une des extrémités d'un pivot 102. Le pivot 102 est logé à rotation dans un coussinet 104 fixé sur le châssis arrière 14, dans le plan longitudinal central de celui-ci. Le pivot 102 est tenu dans une position axiale fixe par un écrou 106 qui permet au bras 101 de pivoter autour d'un axe horizontal, s'étendant d'avant en arrière par rapport au châssis arrière 14. L'extrémité supérieure du bras 101 présente une fente allongée verticale 108 qui reçoit un boulon 110 servant de pivot qui traverse une rondelle de feutre 111 et une ouverture d'un support vertical 112. Le boulon 110 est tenu en position par un écrou 114 et forme un pivot pour le bras 101 par rapport au châssis d'articulation 24.La fente allongée 108 permet au bras 101 un mouvement longitudinal limité pendant les mouvements de torsion du châssis d'articulation et du châssis arrière 24 et 14 l'un par rapport à l'autre. A un point situé entre les deux pivots 102 et 110, le bras 101 supporte un palier 116 qui est fixé au bras 101 par des boulons 117. Le palier 116 supporte à rotation une partie intermédiaire de l'arbre de transmission 90 qui traverse une ouverture 118 du bras 101. Le fonctionnement de l'ensemble de support 100 sera mieux compris en se référant aux figures 7, 8 et 9 sur lesquelles les divers points de pivotement et les axes des arbres de transmission ont été indiqués schématiquement. Les arbres de transmission 88 et 90 sont alignés quand le véhicule est sur une surface horizontale et quand il se déplace en ligne droite. Lorsque le conducteur actionne le mécanisme de direction de manière que le châssis avant 12 tourne vers la gauche par rapport au châssis ar rière 14, l'arbre de transmission 88 va venir se placer dans la position angulaire dessinée en trait continu sur la figure 7, tandis que les prolongements axiaux des arbres 84 et 90 vont couper l'axe vertical en 34.Etant donné que les joints universels 86 et 92 sont à égale distance et de côtés opposés des axes verticaux passant par les ensembles d'articulation 34, il est clair que les angles formés aux extrémités opposées de l'arbre de transmission 88 avec les prolongements axiaux de l'arbre de sortie 84 etavec l'arbre de transmission 90 sont égaux, comme indiqué en 120 et 122. Il est important que cette relation angulaire soit maintenue dans toutes les conditions de marche du véhicule pour la raison que les liaisons universelles permettent un certain déplacement angulaire maximal des deux arbres, par exemple, 250.En conséquence, si les châssis avant et arrière du véhicule 10 doivent pouvoir former un angle de 42 de chaque côté du centre, le maintien de l'égalité des angles 120 et 122, c'està-dire, le maintien de ceux-ci à 210 offre une certaine marge de sécurité. Les relations dont il vient d'être question sont celles que l'on rencontre quand le véhicule roule sur une surface unie pendant laquelle aucun mouvement de torsion ou d'oscillation n'a lieu entre le châssis d'articulation 24 et le châssis arrière 14. Les conditions qui se présentent pendant les oscillations ou les mouvements de torsion du châssis arriere 14 par rapport au châssis avant 12 et au châssis d'articulation 24 sont illustrées par les figures 4, 7 et 8. Sur-la figure 4, on a es quissé en traits mixtes la situation qui résulte d'un mouvement d'oscillation du châssis arrière 14 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, autour de l'axe horizontal forSE par l'ensemble d'articulation à rotule 48. Un tel mouvement de torsion provoque un-déplacement latéral du pivot inférieur 102 d'une certaine quantité, ce qui a pour résultat de déplacer aussi l'axe de l'arbre 90 sur le côté, mais dans une moindre mesure, par suite de la liaison d'articulation de l'extrémité supérieure du bras 101 au pivot 110. Le déplacement du bras 101 de la position en trait continu à la position en traits mixtes de la figure 4 se traduit par un déplacement latéral du palier 116 et de la partie articulée de l'arbre de transmission 90, de sorte qu'un prolongement axial de l'arbre 90 va couper l'axe vertical passant par les ensembles d'articulation 34, comme on le voit sur la figure 8. Le joint universel 92 de l'arbre 90 se déplace aussi latéralement, de sorte que l'extrémité postérieure de l'arbre 88 est déplacée et maintient l'égalité des angles aux points 124 et 126, égalité dont l'utilité a été expliquée ci-dessus. En supportant les arbres de transmission de cette manière, c'est-à-dire par le support 100, le mouvement relatif entre les châssis avant et arrière 12 et 14 pendant les oscillations, est transmis à l'arbre 90 pour le déplacer dans une mesure suffisante d'un côté ou de l'autre du plan longitudinal central pour que l'arbre de transmission 90 soit maintenu aligné avec l'axe vertical autour duquel les deux châssis 12 et 14 pivotent pendant les changements de direction et, de ce fait, l'angle entre les ensembles d'articulation 86 et 92 reste égal pour permettre de transmettre efficacement la force motrice, tout en réduisant à un minimum l'usure des joints universels. En se référant maintenant à la figure 10, on voit un second mode de réalisation d'une structure de support, qui a été désignée en son entier par 200. Cette structure comprend un bras 201 s'abaissant verticalement qui fonctionne de la même manière que le bras 101, mais qui, toutefois, est monté d'une manière dif férente. En effet, l'extrémité supérieure du bras 101 est percée d'une ouverture qui reçoit l'une des extrémités d'un pivot ou d'un boulon 202, dont l'extrémité est vissée dans une ouverture d'un support vertical 112. Une partie agrandie 203 du pivot 202 reçoit un manchon 205 ayant une surface extérieure sphérique, ce manchon étant logé dans un palier sphérique 208 reçu dans l'ouverture de l'extrémité supérieure du bras.Une entretoise 209 est interposée entre le manchon 205 et le support 112, la tête 213 du boulon 202 s'appliquant de son côté, contre le manchon 205 afin de maintenir les divers composants assemblés. L'extrémité inférieure du bras présente une fente verticale allongée 208 qui reçoit un pivot 210. Le pivot 210 est, de son côté, soudé à une plaque 215 montée sur une partie du châssis 14 au moyen de vis 219. A un point situé entre les pivots 202 et 210, le bras 201 supporte un palier 216 qui est relié au bras 201 par des vis 217. Le palier 216 supporte à rotation une partie intermédiaire de l'arbre de transmission 90 qui traverse une ouverture 218 du bras 201. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée â l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, sans qu'on s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Véhicule articulé qui comprend : un châssis avant et un châssis arrière ; un châssis intermédiaire d'articulation reliant les châssis avant et arrière, lesdits châssis étant reliés l'un à l'autre pour permettre un mouvement d'orientation autour d'un axe vertical et un mouvement de torsion autour d'un axe horizontal ; un moteur monté sur le châssis avant ; un organe mené monté sur le châssis arrière ; ainsi qu'un train de transmission entre ledit moteur et ledit organe mené, ledit train de transmission incluant un arbre mené relié par un joint universel audit organe mené, un arbre de transmission relié par un joint universel avant audit moteur, un joint universel intermédiaire entre ledit arbre de transmission et l'arbre mené, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe support ayant des parties espacées reliées à pivotement respectivement audit châssis d'articulation et audit châssis arrière et des moyens pour supporter l'arbre mené sur ledit organe support pour qu'il puisse se déplacer suivant une trajectoire maintenant ledit arbre mené et ledit axe vertical dans un plan commun pendant les mouvements d'orientation et de torsion desdits châssis l'un par rapport à l'autre. 2. Véhicule articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties espacées dudit organe support sont montées pivotantes de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport audit châssis arrière. 3. Véhicule articulé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits axes espacés verticalement sont disposés dans des directions opposées par rapport à l'axe de rotation dudit arbre mené. 4. Véhicule articulé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les joints universels avant et intermédiaire sont maintenus également espacés dudit axe vertical pendant les mouvements d'orientation et de torsion desdits châssis. 5. Véhicule articulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les angles aux extrémités opposées dudit arbre de transmission et formés, entre ledit arbre de transmission et un point commun situé sur ledit axe vertical, restent égaux dans toutes les conditions d'orientation et de torsion desdits châssis avant et arrière l'un par rapport à l'autre. 6. Véhicule articulé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'axe horizontal précité est disposé sous ledit train de transmission. 7. Véhicule articulé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit axe vertical est formé entre lesdits châssis avant et d'articulation et en ce que ledit axe horizontal est formé entre ledit châssis arrière et ledit châssis d'articulation. 8. Véhicule articulé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux organes de stabilisation longitudinaux espacés horizontalement dont les extrémités opposées sont articulées audit châssis d'articulation et audit châssis arrière, afin de guider la partie supérieure de ce dernier, transversalement au véhicule pendant les mouvements de torsion du châssis arrière par rapport au châssis d'articulation autour dudit axe horizontal. 9. Véhicule articulé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de montage est une structure allongée s'étendant verticalement et en arrière du joint universel intermédiaire. 10. Train de transmission pour véhicule articulé, du type comprenant : un châssis avant et un châssis arrière ; des moyens pour supporter lesdits châssis l'un par rapport à l'autre, de façon à leur permettre un mouvement d'orientation autour d'un axe vertical et un mouvement de torsion relatif autour d'un axe horizontal ; et des moyens de transmission entre lesdits châssis avant et arrière incluant un arbre mené s'étendant sensiblement longitudinalement par rapport au véhicule et parallèlement audit axe horizontal, ledit train de transmission étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe de montage dont les extrémités opposées sont montées pivotantes autour d'un premier axe disposé dans un plan vertical commun passant par ledit axe vertical et autour d'un second axe situé sur le châssis arrière, un palier supportant ledit arbre mené sur ledit organe de montage, les deux axes de l'organe de montage étant espacés verticalement l'un de l'autre de part et d'autre de l'axe de rotation dudit arbre mené, afin de déplacer celui-ci latéralement hors dudit plan lors d'un mouvement de torsion relatif desdits châssis autour dudit axe horizontal, afin de maintenir l'axe de rotation dudit arbre mené dans une position dans laquelle il coupe ledit axe vertical. 11. Train de transmission selon la revendication 10, ca ractérise en ce qu'il comprend également un organe menant sur ledit châssis avant, un arbre de transmission, deux joints universels aux extrémités opposées dudit arbre de transmission et entre ledit organe menant et ledit arbre mené, lesdites extrémités dudit arbre de transmission étant disposées à egale distance dudit axe vertical. 12. Train de transmission selon la revendication 11, caractérisé en ce que les angles de déplacement des joints universels situés aux extrémités opposées dudit arbre de transmission sont égaux dans toutes les conditions d'orientation et de torsion desdits châssis avant et arrière l'un par rapport à l'autre. 13. Train de transmission selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit axe horizontal est disposé d'un côté dudit arbre mené et en ce que le premier et le second axes sont disposés au-dessus dudit axe horizontal.