Brevet FR2467128A1 — publié le 19810417

L'invention concerne un véhicule routier pouvant être mécaniquement assujetti à une piste de guidage, comportant un essieu directeur en soi équipé de roues directrices, ainsi qu'au moins un autre essieu non directeur en soi, équipé de roues non orientables par rapport à son axe et de galets de guidage transver- sal à portée de roulement verticale montés dans la zone des essieux du véhicule, galets portés au moins indirec- tement par chaque corps d'essieux et déterminant la voie du véhicule, l'essieu de préférence arrière, équipé de roues non orientables par rapport à son axe étant monté pivotant à la manière d'un bogie autour d'un axe verti- cal et pouvant être verrouillé et déverrouillé sur la position transversale exacte par l'intermédiaire d'un système de verrouillage de position transversale, Un véhicule de ce type est prévu, par exemple, par le bre- vet DE-OS 26 43 324 ou le brevet DE-OS 27 19 705. La possibilité de pivotement du pont arrière lorsque les véhicules circulent avec piste de guidage est prévue pour limiter la largeur de passage qui leur est néces- saire en franchissement de courbes. Pour les véhicules longs en particulier, ou pour les véhicules articulés, la largeur de passage en courbes peut être importante lorsque ces véhicules sont équipés d'essieux arrière du type rigide. Un des objectifs poursuivis en assujettis- sant à une piste de guidage des véhicules qui sont en soi des véhicules routiers est cependant de réduire l'en- combrement au maximum en marche avec guidage. La possi- bilité de pivotement de l'essieu arrière pivotant doit pouvoir, en marche sans guidage, être annulée et l'es- sieu verrouillé sur la position transversale exacte. Un des inconvénients des systèmes de ver- rouillage connus est qu'ils doivent être mis en posi- tion de verrouillage en parfait synchronisme avec l'en- trée du véhicule dans un secteur de guidage, et être déverrouillé également en parfait synchronisme avec la sortie du véhicule de ce secteur. Cette manoeuvre spéciale de système de verrouillage, qui doit s'opérer en marche avec le synchronisme précité, risque de ne pas s'effectuer en temps opportun, voire d'être omise. Des dégâts considérables peuvent en résulter pour le véhicule, ainsi qu'une perturbation de la circulation environnante en marche sans guidage. L'objet de l'invention est de montrer com- ment peut s'effectuer automatiquement un verrouillage et un déverrouillage, c'est-à-dire comment peuvent être éliminés les risques d'une manoeuvre non faite en temps opportun ou oubliée. Les dispositions envisagées par l'invention résolvent ce problème en prévoyant que parmi les galets de guidage transversal, un galet au moins est maintenu avec possibilité de déplacement transversal à l'inté- rieur de limites mécaniquement prédéterminées et amené par un effort élastique d'une position qui est une posi- tion de fonctionnement réelle lorsque le véhicule est assujetti à une piste de guidage sur l'autre position finale à l'intérieur des limites précitées, et par le fait qu'une pièce solidaire en déplacement du ou des galets de guidage transversal à déplacement latéral limité est couplé de façon telle au système de verrouil- lage de position latérale que lorsque les galets de guidage se trouvent en position de fonctionnement, l'essieu pivotant soit déverrouillé et, dans l'autre position finale des galets verrouillé. L'effort exercé sur les galets de guidage transversal lors de l'entrée d'un véhicule dans un système équipé d'une piste de guidage déclenche le déverrouillage de l'essieu arrière pivotant; inversement, la décharge des galets de guidage 2467128 e transversal lorsque le véhicule sort du secteur de gui- dage provoque à temps et automatiquement le verrouilla- ge de l'essieu arrière. D'autres dispositions prévues par l'inven- tion ainsi que les avantages de celle-ci sont présentés dans les revendications et dans la description qui suit, qui porte sur un exemple d'exécution et qu'illustrent plusieurs figures. Celles-ci représentent: - Figure 1, un véhicule conforme à l'inven- tion, vu de dessus dans une courbe, - Figures de 2 à 4, une vue de dessus (figu- re 2), une vue de face (figure 3) et une vue latérale (figure 4) du pont arrière du véhicule représenté sur la figure 1, - Figure 5, un détail grossi de la figure 2 montrant le système de verrouillage la traverse et le bras longitudinal sur le châssis du véhicule, - Figure 6, un autre détail grossi de la figure 2, montrant comment s'effectue la commande auto- matique du système de verrouillage. Le véhicule 1 représenté sur la figure 1 peut circuler aussi bien sans piste de guidage sur une route normale qu'assujetti à une voie 2 profilée en auge et équipée latéralement de barres de guidage transversal 3. Le véhicule présente un essieu avant directeur 4 à roues directrices 5, ainsi qu'un pont arrière 6 non directeur en soi, mais pouvant pivoter autour d'un axe vertical central 17; les roues jumelées 7 portées par ce pont arrière ne sont pas orientables par rapport à l'axe de l'essieu. Pour la marche avec piste de guidage, sont prévus sur l'exemple d'exécution présenté, de chaque c8té du véhicule et à l'avant et à l'arrière de chaque roue des galets de guidage transversal 8 ou 10 et 11, maintenus aux extrémités extérieures des bras- 2467128-i- supports 9 ou 12 dans une position relative constante par rapport au plan des roues. Les galets de guidage transversal assure avec les barres de guidage transver- sal 3 le guidage latéral du véhicule. Grâce à la possi- bilité de pivotement du pont arrière 6 du véhicule, ce dernier utilise en marche avec guidage, même dans les courbes, la plus petite largeur nécessitée par le déport de l'arrière par rapport à l'avant, comme sur des rails. Du fait de la présence des galets de guidage transversal arrière 10 et 11, le pont arrière pivotant adopte en courbe la position radiale 19 par rapport à l'axe longitudinal 18 du véhicule. Sur l'exemple d'exécution présenté, le corps d'essieu 21 du pont arrière pivotant est fixé à un sup- port de de suspension 44 prenant appui sur la carrosse- rie du véhicule par des amortisseurs à ressort 45. Aux extrémités inférieures des amortisseurs, sont prévues des articulations sphériques permettant un positionne- ment incliné des amortisseurs lorsque le pont arrière pivote. Les bras-supports 12 des galets de guidage laté- ral 10 ou 11 sont également fixés au support de suspen- sion 44. Le corps d'essieu 21 du pont arrière se raccor- de de façon articulée, par des bras (triangles)-de suspension appariés, au châssis du v6hicule, avec possi- bilité de déplacement vertical. Une paire de triangles de suspension 43 s'articule à un niveau relativement haut sur le corps d'essieu; le point d'intersection des axes des triangles de suspension détermine à peu près la position du centre de pivotement 17 du pont ar- rière pivotant 6. Les triangles de suspension ont pour rôle de guider latéralement le pont arrière 6 relative- ment au châssis 22 du véhicule. Les bras longitudinaux 23, orientés parallèlement à l'axe longitudinal 18 du véhicule et disposés symétriquement par rapport à cet axe, se raccordent à un niveau relativement bas au corps d'essieu 21; leur r8le est d'assurer le positionnement transversal du pont. Une fonction commune aux triangles de suspension et aux bras longitudinaux est de trans- mettre au châssis du véhicule les couples de traction et de décélération du pont arrière, essieu à la fois moteur et soumis aux efforts de freinage. Les arbres longitudinaux assurant le pont arrière sur sa position transversale ne prennent pas appui sur le châssis 22 du véhicule directement, mais par l'intermédiaire d'une traverse pivotante 24. Cette traverse se raccorde à son tour au châssis par un axe d'articulation verticale 25 situé dans le plan médian vertical du véhicule. Ce système (ou un système similai- re) comportant une traverse montée de façon articulée sur le corps d'essieu 21 est indispensable pour qu'en marche assujettie à une piste de guidage, le pont arriè- re puisse, tout en conservant sa capacité de pivotement, transmettre au châssis de façon fiable les couples de traction et de décélération. Sur l'exemple d'exécution représenté, la traverse 24 pivote toujours avec le pont arrière relativement au châssis 22 en marche avec gui- dage. En marche sans guidage, la possibilité de pivote- ment de la traverse relativement au châssis du véhicule doit être annulée et la traverse bloquée sur une posi- tion correspondant à la position transversale précise du pont arrière. A cet effet, est prévu un système de verrouillage de position transversale qui sera décrit plus loin plus en détail. Pour réaliser la commande automatique de ce système de verrouillage de position transversale, celui (11) des cux galets de guidage transversal asso- ciés au pont arrière 6 qui occupe la position avant dans le sens de marche 20 du véhicule est monté sur le bras support 12 avec possibilité d'un très léger déplacement transversal représenté par la cote b. Ce galet de gui- dage transversal est monté dans la partie centrale d'un flasqu9ôscillant 13 pivotant autour d'un axe vertical 13a, flasque pouvant osciller entre une butée intérieure réglable 15 et une butée extérieure 16, un ressort 14 monté avec une certaine compression exerçant sur ce flasque, une poussée en direction de la butée extérieure. L'axe d'articulation 13a du flasque oscillant 13 précè- de l'axe du galet 11 dans la direction de marche 20. Sur l'extrémité arrière du flasque oscillant, vient s'arti- culer la tringlerie de commande permettant la manoeuvre du système de verrouillage de position transversale. Cette dernière articulation étant située à une distance de l'axe d'articulation 13a égale au double de la dis- tance séparant le centre du galet 11 de ce même axe d'articulation 13a, il résulte pour le verrouillage de position transversale une course utilisable B égale au double de la course b du galet de guidage latéral. En marche sans piste de guidage, c'est-à- dire sans présence latéralement, de barres de guidage transversal, le galet de guidage transversal 11, la tringlerie de commande articulée sur lui ainsi que le système de verrouillage de position transversale lui- même sont poussés vers l'extérieur par le ressort d'écar- tement 14 taré de façon appropriée. Lorsque le galet de guidage transversal est repoussé vers l'extérieur, le système est verrouillé et le pont arrière pivotant bloqué sur une position transversale précise. Un tel passage à la position de verrouillage s'opère immédiatement après la sortie d'un tronçon muni de barres de guidage, et ceci automatiquement et en temps opportun; le véhicu- le ne roule donc jamais sans guidage de son pont arriè- re. Ainsi, même en cas d'inattention du conducteur, le véhicule ne fait courir aucun danger à la circulation environnante. Le système de verrouillage de position transversale lui-même est représenté plus en détail sur la figure 5. Entre le châssis 22 du véhicule et les extrémités de la traverse pivotante 24, et prévue une chaîne à maillons 26 comportant deux maillons 52 rac- cordés par une articulation 28 à la traverse et par une articulation 30 au châssis du véhicule. 'articula- tion 28 de la traverse est conçue pour résister à la traction et à la compression sans changement de posi- tion. L'articulation 30 prévue sur le châssis 22 sup- porte des efforts de compression, mais peut se déplacer sous un effort de traction. A cet effet, cette articu- lation 30 est montée sur un élément de guidage 31, pouvant se déplacer à l'intérieur du châssis en trans- lation, comme dans une glissière prismatique et dans le sens de la chaîne étirée. La face frontale 40 de l'élé- ment de guidage 31 vient au contact d'une vis de butée 41 blocable par un contre-écrou 42. Les butées 41 sont réglées de telle sorte que lorsque les deux chatnes sont en position d'extension, les faces frontales des deux éléments de guidage arrivent juste au contact des bu- tées 41. Les deux maillons 32 de la chaîne sont racco- dés l'un à l'autre par une genouillère 29. Les trois articulations 28, 29 et 30 définissent un plan d'articu- lation pour la chaîne, plan parallèle à celui du cro- quis. A chaque chaîne est associé, au voisinage de la genouillère 29, une butée 27 qui,-sur l'exemple d'exécu- tion représenté, se-situe sur le côté extérieur de la chaine; cette butée a pour rôle de limiter vers l'exté- rieur la course par articulation de la genouillère. Sur le c8té intérieur de celle-ci, agissent par l'intermé- diaire de leur cuvette des ressorts hélicoïdaux 33 dis- & posés concentriquement l'un dans l'autre, ressorts pre- nant appui au centre sur le châssis 22 du véhicule. La butée 27 est raccordée par une tringlérie dont il sera question plus loin à la commande du système de verrouil- lage de position transversale, commande dont le fonc- tionnement a été expliqué plus haut avec la figure 6. La position de la butée 27 détermine l'état de verrouil- lage ou de déverrouillage; en trait plein, a été repré- senté l'état de verrouillage, pour lequel la chaîne est maintenue en une position tendue correspondant au blo- cage par la butée 27 d'une part et par les ressorts hélicoïdaux 33 d'autre part, position dans laquelle des efforts de compression élevés peuvent être transmis au châssis par l'intermédiaire de la cha5ne. Grâce à l'ac- tion des ressorts 33, la traverse 24 et avec elle le pont arrière tout entier prennent automatiquement une position transversale précise à partir d'un état de pi- votement, car grâce à l'effet de levier coudé de la chaîne des couples très élevés peuvent s'exercer sur la traverse en direction de la position transversale pré- cise. A l'approche de la position d'extension assurée par la butée 27, la chaîne, grâce à l'action des res- sorts 33, prend par déclic la position d'extension, position que l'effort exercé par les bras longitudinaux 23 ne peut plus lui faire quitter, car les maillons 32 sont assurés de chaque côté, à l'intérieur du plan d'articulation, contre la flexion par articulation. Les butées 27 sont réglées de telle sorte, sans la position de verroullage, que la genouillère 29 soit décallée latéralement d'un faible écart S par rapport à la position d'extension précise en direction de la butée 27. Lorsque la cha5ne est sollicitée à la compression en position de verrouillage, prend nais- sance un faible effort, tendant à la flexion, effort dirigé vers la butée 27 et agissant dans le même sens que les ressorts 33. La butée 27 étant conçue de façon appropriée, un fléchissement de la chaîne par articula- tion ne peut s'ensuivre; les ressorts 33 sont déchar- gés de l'absorption des efforts de flexion. Lors du passage du système de verrouillage de position transversale à l'état de déverrouillage, les butées 27 sont déplacées vers l'intérieur et la chaîne prend une position caractérisée par une flexion vers l'intérieur, A partir de cette position, la chaîne peut aussi, contre l'effort des ressorts 33, fléchir légèrement par compression. L'élément de guidage 31 de la chaîne située à l'opposé de celle qui subit la com- pression, peut se dégager de la butée correspondante 41. Grâce au montage par articulation, sur la traverse de la butée 27 et du doigt oscillant correspondant 38, la butée décrit un mouvement de levée et d'articulation correspondant; elle demeure pratiquement toujours dans la zone de la genouillère 29. Pour obtenir, pour des forces de rappel suffisamment élevées, la caractéristi- que de ressort la plus souple possible, ont été prévus les deux ressorts disposés concentriquement l'un dans l'autre. La chaîne, lors de sa flexion, comprime les ressorts correspondants 33. Les efforts indispensables à cet effet doivent être fournis par les barres de gui- dage latéral 3 et par les galets de guidage latéral 10, 11, et transmis par les bras support 12 ainsi que par les bras longitudinaux 23 à la traverse 24. L'avantage du système de verrouillage de 3o position transversale représenté est certes la réalisa- tion entre la traverse d'une part et le châssis du vé- hicule d'autre part, d'une liaison mécanique sûre et exempte de jeu, mais ce système est aussi avantageux parce qu'il rend possible un retour automatique à la position de verroullage. Cette fonction n'est pas in- fluencée par l'état d'encrassement ou d'usure des points d'articulation. L'usure peut être compensée par un nou- veau réglage des butées 410 Le couplage de la commande, représenté à la figure 6, du systèée de verrouillage de position transversale avec le système de verrouillage proprement dit représenté sur la figure 5t s'effectue par une tige-poussoir 34, un levier d'inversion 35 monté sur le support de suspension, un câble bowden 36, ainsi que par un levier coudé 37 monté sur la traverse par une articulation 39, levier coudé dont le bras le plus court représente le doigt de butée 38 portant la butée 27. Ce système, qui peut paraitre compliqué au premier abord, a été choisi pour que l'âme du câble bowden de- meure toujours sous tension. Lorsque le galet de guida- ge transversal Il avance, la butée 27 avance également et le système de verrouillage de position transversale (de 26 à 33) vient en position de déverrouillage avec chaine en flexion. Grâce à la poussée permanente exer- cée par les barres de guidage transversal 3 en marche sur piste de guidage, cet état ee maintient en perma- nence malgré l'action de rappel des ressorts 33 et 14. Lorsque les barres de guidage transversal disparais- sent (passage à la marche sans guidage) la tringlerie de commande (de 34 à 39) ainsi que le dispositif de commande (de 13 à 16) sont amenés automatiquement par les ressorts 14 sur la position de verrouillage exté- rieure représentée en trait plein. L'état de verrouil- lage proprement dit du système de verrouillage, de position transversale (de 26 à 33 qui, du fait que la butée 27 s'écarte, pousse la chaîne 26, même contre les résistances extérieures, dans sa position d'exten- sion et bloque la traverse 24 ainsi que le pont arrière 6 sur la position transversale exacte. REVENDICATIONS 1) Véhicule routier pouvant être mécanique- ment assujetti à une piste de guidage, comportant un essieu directeur en soi équipé de roues directrices ainsi qu'au moins un autre essieu non directeur en soi, équipé de roues non orientables par rapport à son axe et de galets de guidage transversal à portée de roule- ment vertical montés dans la zone des essieux du véhi- cule, galets portés au moins indirectement par chaque corps d'essieux et déterminant la voie du véhicule, l'essieu de préférence arrière, équipé de roues non orientables par rapport à son axe étant monté pivotant à la manière d'un bogie autour d'un axe vertical et pou- vant être verrouillé et déverrouillé sur la position transversale exacte par l'intermédiaire d'un système de verrouillage de position transversale, caractérisé par le fait que parmi les galets de guidage transver- sal (8, 10, 11)9 un galet au moins (11) est maintenu avec possibilité de déplacement transversal à l'inté- rieur de limites (15, 16) mécaniquement prédéterminées et amené par un effort élastique (14) d'une position qui est une position de fonctionnement réelle lorsque le véhicule est assujetti à une piste de guidage sur l'autre position finale à l'intérieur des limites (15, 16) précitées et par le fait qu'une pièce (13) soli- daire en déplacement du ou des galets de guidage trans- versal (11) à déplacement latéral limité est couplée (de 34 à 38) de façon telle au système de verrouillage de position latérale (de 26 à 33) que lorsque les galets de guidage (11) se trouvent en position de fonctionne- ment, l'essieu pivotant (6) soit déverrouillé et, dans l'autre position finale des galets, verrouillé. 2467128 - 2) Véhicule selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'est prévu pour chaque côté du vé- hicule un galet de guidage transversal (11) à course transversale limitée. 3) Véhicule selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les galets du guidage transversal (11) à course transversale limitée sont af- fectés à l'essieu pivotant (6). 4) Véhicule selon la revendication 3, compor- 1o tant des galets de guidage transversal associés à chaque roue de l'essieu non directeur en soi et prévus à l'avant et à l'arrière de cette roue (en prenant pour sens de référence le sens de la marche), caractérisé par le fait que le galet de guidage transversal (11) à course trans- versale limitée est disposé devant la roue (7) dans le sens de la marche (20). ) Véhicule selon l'une des revendications a à 4, caractérisé par le fait que les galets de guidage transversal (11) sont disposés de façon connue sur les deux côtés du véhicule (1) de telle sorte que la surface de roulement du galet fasse saillie latéralement du contour extérieur de la roue (7). 6) Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, équipé de deux bras longitudinaux orientés à peu près dans le sens longitudinal du véhicule et disposés à peu près symétriquement par rapport à l'axe médian, bras longitudinaux montés par leurs extrémités, au moins in- directement et de manière articulée, sur des organes supports d'articulation pouvant être le corps d'essieu de l'essieu pivotant, le châssis du véhicule ou pièces similaires, les bras longitudinaux s'articulant par une de leur extrémité sur une traverse montée sur le support d'articulation correspondant et pouvant pivoter par rapport à celui-ci autour d'un axe d'articulation verti- cal situé dans le plan médian longitudinal du véhicule, caractérisé par le fait que le système de verrouillage de position transversale (de 26 à 33) et disposé fonc- tionnellement entre la traverse (24) et le support d'articulation (22), est conformé de telle sorte que lorsque le verrouillage est réalisé, toute possibilité de pivotement relatif entre la traverse (24) et le support d'articulation (22) est supprimée. 7) Véhicule selon la revendication 6, carac- térisé par une paire de verrous de blocage d'articula- tion pouvant être soumis à un effort de compression et disposés aux extrémités de la traverse (24) entre celle- ci et la pièce (22) servant de support d'articulation, verrous qui, au moyen de butées mobiles ou organes simi- laires (27) couplés (de 34 à 39) à la commande (de 13 à 16) du système de verrouillage de position transversa- le (de 26 à 33), peuvent être amenés sur une position de flexion non génératrice d'un blocage. go 8) Véhicule selon la revendication 7, ca- ractérisé par la combinaison des indices suivants pour ce qui concerne le verrou de blocage d'articulation: a) chaque verrou de blocage contient une chaî- ne articulée à deux maillons (26) dont les maillons (32) se raccordent l'un à l'autre de façon articulée à la manière d'une genouillère (29); b) les maillons (32) de la chaîne articulée (26) sont mobiles dans un plan d'articulation défini et peuvent occuper des positions situées de part et d'au- tre de leur position d'extension; c) la chatne articulée (26) est, en position d'extension, disposée à peu près tangentiellement à l'axe d'articulation (25) de la traverse et s'articule (28, 30) des deux c8tés sur la traverse (24) et sur le support d'articulation (22); d) l'une (28) des articulations (28,30) de la chaîne articulée (26) est placée à demeure, alors que l'autre (30) est seulement assurée contre les ef- forts de compression et susceptible de déplacement sous un effort de traction; e) la butée (27) mobile entre deux positions de fin de course déterminées est disposée dans la zone de la genouillère (29) à l'intérieur du plan d'articu- lation et conformer en vue de la limitation de la course par flexion articulée de la genouillère (29); f) dans le plan d'articulation, est égale- ment disposé un organe accumulateur d'énergie ou un organe de puissance, en particulier un ressort (33), agissant sur la genouillère (29) et exerçant une poussée sur la butée (27); g) la butée (27) couplée (de 34 à 39) à la commande de 13 à 16) du système de verrouillage de posi- tion transversale (de 26 à 33) est, dans l'une des positions de fin de course (la position de verrouillage), maintenue à peu près dans la position de la genouillère (29) correspondant à la position en extension de la chaîne articulée (26), alors que dans l'autre position de fin de course (la position de déverrouillage), elle est maintenue dans une position de la genouillère (29) caractérisée par une flexion par articulation dans le sens opposé à celui dans lequel travaille l'organe accu- mulateur d'énergie ou l'organe de puissance. 9) Véhicule selon la revendication 8, carac- térisé par le fait que les butées (27) sont conformées en doigts (38) montés de façon articulée (39), doigts travaillant en liaison, par l'intermédiaire d'une trin- glerie (de 34 à 37) comportant plusieurs leviers et articulations, ainsi que par l'intermédiaire d'un câble Bowden (36) avec le galet de guidage transversal (11) à mobilité transversale. 10) Véhicule selon l'une des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé par le fait que la position de verrouillage de la butée (27) est décalée légèrement par rapport à la position correspondant à la position d'extension de la genouillère (29), ceci, dans le sens dans lequel agit l'organe accumulateur d'énergie ou l'organe de puissance (33). 11) Véhicule selon l'une des revendications de 7 à 10, caractérisé par le fait que l'articulation mobile (30) présente entre la chaîne d'articulation (26) d'une part et la traverse (24) ou le support d'arti- culation (22) d'autre part un élément de guidage (31) coulissant comme dans une glissière prismatique dans la traverse (24) et dans le support d'articulation (22) à peu près en direction de la cha5ne d'articulation (26) en position d'extension, élément de guidage dont la pro- fondeur d'introduction est limitée par une butée régla- ble (41). 12) Véhicule selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé par le fait que la traverse (24) est montée de façon articulée (25) sur le châssis ou pièce similaire (22) du véhicule.