Brevet FR2475488A1 — publié le 19810814

La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour tracteurroutier et sa semi-remorque, permettant d'éviter lors des accidents routicrs, que le tracteur ne se mette en travers de sa direction,en décrivant un arc de cercle, autour de son attache avec le semi-remorque, qu'il vient cogner brutalement; le conducteur en étant la première victime. La raison de ce genre d'accident peut se comprendre de la façon suivante: lorsque le conducteur donne instinctivement un coup de volant pour éviter un obstacle subit, le tracteur suit la nouvelle direction par son avant. L'attache avant du semi-remorque étant articulée à l'arrière du tracteur, il se conçoit que les axes du semi-remorque et du tracteur forment un angle et qu'au freinage il se produit un couple de rotation dont l'effort est celui sur l'axe d'attache et le bras de levier,la distance entre l'axe du semi-remorque et l'axe de rotation de ltessieu avant du tracteur. Des systèmes de plus en plus sophistiqués on été appliqués pour réduire au maximum l'effort précité du couple de rotation, mais les paramètres sont nombreux et variables dans le freinage préalable de la semi-remorque avant le freinage du tracteur. Ce sont le poids et ré partition de la charge, l'état des pneux et de la route, l'état fonctionnel des différents circuits de freinage et de leurs com andes et surtout le fait,bien connu des conducteurs routiers, alors qu'ils ont bien en mains leurs tracteurs, qu'ils ne connaissent pas du tout l'état fonctionnel du semi-remorque qu'ils viennent d'accrocher et qui change à chaque voyage, qui devient d'appréhension d'accident. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter tous ces inconvénients, tout on utilisant un meilleur freinagesparceque celui-ci peut se faire simula dément sur toutes les roues du tracteur et de sa semi-remorque, tout en évitant la mise en "portefeuille". Le moyen consiste à déporter l'axe d'articulation de la sellette d'attelage jusqu'à l'axe vertical de rotation de l'essieu avant du tracteur, suppriment ainsi le bras de levier du couple de rotation du tracteur, précédemment décrit, et ceci quelque soit l'effort à l'articulation de la sellette, ainsi que la direction de cet effort. Le couple est donc nul. Afin de pouvoir exécuter les différentes manoeuvres de conduite du semiremorque , il se conçoit que l'emplacement de la sellette étant dans l'axe vertical précité, ne peut se faire qu'au dessus de la cabine du conducteur; à cet effet la sellette d'attelage est fixée sur une charpente ou caisson, entourant la cabine du conducteur et reliée fortement au chassis du tracteur. Un miroir judicieusement disposé,en avant et en dehors de la cabine, permettant au conc ducteur de bien surveiller la mise en place du plateau de sellette de la semis remoaque, avant son verrouillage. Il est important dc signaler la sécurité que donne la charpente supportant la sellette d'attelage en préservant la cabine d'un écrasement lors d'un basculement accidentel. Sur le plateau arrière du tracteur et au dessus du ou des essieiix des roues, est fixé un rail circulaire sur toute la largeur du plateau. Le rayon de ce rail a son centre sur l'axe vertical de rotation dey'essieu avant du tracteur. La face extérieure de ce rail est conique la pointe du cane étant au centre de l'articulation et de rotation de la sellette d'attelage.La partie supérieure du cône du rail comporte un épaulement circulaire. L'ensemble se présentant comme un segment de bague intérieur de roulement dit "cynique", sans épaulement à la pattie inférieure. Le rôle de ce rail est de faire supporter la charge avant du semi-remorque par les roues arrières du tracteur et l'épaulement supérieur,du cane du rail, à supporter les efforts d'inertie vers l'avant du semi-remorque,lors des freinages. A l'avant du semi-remorque est disposé une flèche inclinée dont les longerons inférieurs sont suffisamment espaçés des c6tés du tracteur, pour que celui-ci puisse faire une rotation complète lorsqu'il est attelé. A la partie supérieure de la flèche est disposée horizontalement le plateau supérieur de la sellette avec sa"cheville ouvrière"d'acorochage. La forme de cette flèche est fonction de la forme et utilisation de la semi-remorque. Elle peut n'être que le pholongement des longerons de plateaux ou un ensemble de charpente venant se joindre à celle d'une citerne, par exemple. Dans l'axe de la semi-remorque, portant appui sur les Rongerons inférieurs de la flèche; un galet cônique prend appui sur le chemin de roulement clonique du rail circulaire situé à l'arrière du tracteur; le sommat du cane de ce galet étant le même que celui du chemin de roulement du rail, c'est à dire au centre d'articulation et de rotation de la sellette d'attelage; il y a donc un roulement parfait du galet,-sans glissement.La direction des forces étant toujours perpendiculaire aux faces en contact, il se conçoit donc que, quels que soit la position du galet sur son chemin de roulement, l'effort qu'il reb a la çoit de la semi-remorque passera/verticaB de rotation du train avant de tracteur; autrement dit qu'il ne pourra y avoir de mise en "portefeuille11, lors des parcours sur routes tant que le galet restera en contact avec le rail circulaire. L'amplitude de rotation de la semi-remorque par rapport au tracteur étant faible dans les virages routiers, il sera toutefois utile de limiter cette rotation en cas de fausse manoeuvre ou accident matériel. A cet effet, à chaque extrémité du rail/disposé un butoir dont la face d'appui avec le galet sera surélevée au dessus de l'axe du galet pour être efficace. Ces butoirs étant commandés sinultanément par des verrins actionnés du tableau de bord du conducteur avec deux positions "ROUTE"' et "VILLE". La position "VILLE" correspondant à l'effacement des butoir pourque le tracteur puisse faire des manoeuvres nécessaires pour éviter les obta- cles de circulation urbaine ou dana le positionnement de la semi-remorque a son quai de chargement ou déchargement. La rotation bu tracteur autour de sa "cheville ouvrière" pouvant être totale, il se conçoit que les manoéuY vres difficiles en marche arrière pourront se faire plus aisément en marche avant lorsque le conducteur aura la semi-remorque face à lui. La présente invention prévoit que la sellette et la" cheville ouvrière" n'auront à supporter que les efforts de traction et appui vertical de la flèche de la semi-remorque lors des manoeuvres. D'autre part, le galet et son rail supporteront, en marche normale, la charge verticale de la semi-remorque à l'endroit du galet pour que cette charge soit supportée finalement par le train arrière du tracteur; à cet effet, le galet sera poussé sur son rail par un vérin hydraulique à pression réglable par mano-détendeur, la pression étant ajustée à l'arrêt pour équilibrer la charge du semi-remorque à l'endroit du galet. L'équipement de la pompe haute pression alimentant le vérin pourra se composer d'un conjoncteur-disjoncteur-accumulateur ainsi que d'un correcteur, le vérin hydraulique étant lui meme équipé d'un bloc pneumatique à l'extrémité opposée au galet. La course totale du vérin correspondant empiriquement aux fluctuations et dénivellations des routes des circuits routiers. Une variante importante de l'invention consisterait à utiliser un vérin à double effet, ce qui permettrait t pour la position"VILLE", de supprimer les vérins comandant les butoirs disposés aux extrémités de rail en retirant le galet du rail.Les butoirs seraient alors fies. Une autre forme de l'invention serait que le chemin du rail ait également un épaulement à sa partie inférieure; le galet circulerait donc entre deux épaulements, comme dans un roulement à galets coniques, les faces de ces épaulements étant légèrement évasés ainsi que les faces d'appuis du galet, afin de faciliter la mise en place du galet sous la poussée du vérin. Afin de mieux rigidifier la position du rail par rapport à l's:e de la "cheville ouvrière", plusieurs barres de compression relieraient ce rail à la charpente hors cabine soutenant la sellette d'attelage, ce qui permettrait d'alléger cette charpente au maximum. La liaison rail sur le chassis du tracteur ainsi que celle de la sellette sur son chassis e tant faite par des silent-blocs fortement dimensionnés et, en ce cas, les barres de conspres- sion précédemment décrites seraient reliées directement à )a sellette, au lieu de la charpente hors cabine le nombre de ces barres étant égal ou suI > é- rieur à trois. L'axe du faire et l'axe du vérin e commandant étant disposée; dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (ie la. semi-remorque, le le '-vjfl étant fixé a defi membrures reliées aux deux longerons inférieurs de la flèche avant dc la semi-remorque, il se conçoit que la liaison membrures et longerons devrait également se faire avec des silent-b3ocs largement dimentionnés et que, d'autre part, les parties extérieures de coulissement du vérin devront être protégés par des fourreaux, genre accordéon,par exemple. Afin que, sur le plan mondia, il y ait interchangeabilité entre tracteurs et semi-remorques de diverses provenances, il sera établi une norme de cotation, par rapport a un plan horizontal de roulage de véhicules, de la hauteur verticale de positionnement de la cheville ouvrière, du positionnement et dimensions du chemin de roulement du rail par rapport à cette cheville, ainsi que du positionnement et dimensions du galet de roulement poussé par le vérin sur la flèche de la semi-remorque. Il apparait qu'actuellement il suffirait de deux normes pour satisfaire l'interchangeabilité de tous les tracteurs et sem--remorques, puisqutil nte iste que deux diamètrcsde "cheville ouvrière", 2 pouces et 3,5 pouces. Une autre particularité de l'invention concerne une trop forte charge sur l'essieu avant dans la position"ville'J La position "ROUTE" dégageant la charge sur la sellette, donc sur l'essieu avant, il est pensable qu'à chaque démarrage en forte charge, la cabine et son conducteur seront secoués verticalement,comme cela se produit actuellement et profoque à la longue des tassements de vertèbres aux conducteurs circulant souvent dans les vil- les. Pour obvier a ce grave inconvénient il suffirait de régler, par expérience, la pression au mano-déterdeur du vérin pour qu'une partie de la charge ge appuie sur la sellette jusqu l'arrêt des secousses incriminées.La position "VILLE" correspondrait à ce réglage, une troisième position "RANGEMiT" correspondant à l'effacement du galet, pour d'importants braquages. Une autre particularité de l'invantion consisterait, pour réduíre.-les frais d'application à la partie tracteur, de déplaçer vers l'arrière et cn dehors de la cabine du conducteur, la charpente soutenant la sellette d'at- attelage, tout en étant dans l'axe du tracteur,l'axe de rotation de la sellette se trouverait déportée en arrière de l'axe de rotation de l'essieu avant, à moins de déporter cet essieu sous l'axe de la sellette; la hauteur de fixation de la sellette permettant à la flèche du semi-remorque de-faire une rotation complète autour de la cabine ainsi que précédemment décrit. Il se conçoit que, dans cette solution de déport de l'axe de selletts d'attelage vers l'arrière de l'axe de rotation de l'essieu avant, il n'y aura pas d'effet "portefeuille" tant que l'axe longitudinal de la semi-remorque passera verticalement entre les impacts des roues de ltessien avant. Une autre solution consisterait à placer la sellette directement sur le chassis du tracteur, en arrière de la cabine, le chemin de roulement du galet sur le rail pourrait être parallèle à la face d'appui de ce rail sur le chassis du tracteur, l'axe du galet cônique étant toujours au centre d'articulation et de rotation de la sellette d'attelage. Cette simplification à l'extrème permettrait d'utiliser les tra cteurs et semwremor- ques actuels sans trop de modificqtions. La rotation complète du tracteur autour de l'axe sellette ne serait pas obtenue,car elle se limiterait à environ au quart de tour de chaque c8té de l'axe de la semi-remorque, dans la position"ranOment"précédemment décrite. Les barres de compression n'ayant plus lieu d'exister. Parcequlelle est la moins onéreuse, il est probable que cette dernibre solution sera adoptée par les constructeurs de tracteurs et de semi-remorques, malgré ltaugmentation éventuelle du nombre de manoeuvres dans la position "RANGEASN2". C'est pourquoi cette solution sera la seule représentée dans le dessin auquel se réfère la description. Une autre simplification consisterait à utiliser comme cheminde roulement un rail dit de"chemin de fer". courbé en arc de cercle dont l'axe du rayon serait à la verticale de l'axe de la "cheville ouvrière". Cette cheville supportant, comme actuellement,les efforts horizontaux dus à la traction ou au freinage, le galet serait cylindrique et sans épaulement, avec un léger bombement en son centre. La flèche avant du semi-remorque ayant un débattement vertical et la course totale du vérin empiriquement déterminée,comme dit,l'axe du vérin sera dans tous les cas à la verticale de l'axe du gaXetcmique ou cylindrique; la fixation du vérin à mi-course pour qu'en fin de débattement, les longerons de flèche ne puissent toucher le rail, ainsi que le corps du vérin;cette fi xation à mi-course étant faite,axe du vérin vertical. Une autre forme de l'invention consisterait en un galet ayant extérieure ment des épaulements de guidage sur rail, ce qui conduirait à articuler le corps du vérin pour que le galet suive le rail lors des battements de la flèche du semi-remorque. Le réglage à la verticale de l'axe du vérin étant toujours fait à mi-course. Tel qu'il est représenté sur le dessin, le dispositif comporte, figu re 1, une sellette attelage 1 fixée au chassis 2 du tracteur. A l'extré mité avant de la flèche 3 est fixé le plateau recevant la "cheville ouvrière" 4, dont l'axe est situé à la verticale de l'axe du tracteur et dans l'axe de la flèche 3 du semi-remorque. Le vérin 5 étant fixé à la flèche du semi-remorque,comme décrit,un bloc pneumatique-accumulateur 6, à son. extrémité supérieure. Le galet 7 a son axe faisant corps avec la partie inférieure du cylin dre du vérin8 Ce galet circule sur un rail courbe 9 suivant un rayon I0 dont le centre est à la verticale de l'axe de la "cheville ouvrière" 4. A chaque extrémité du rail, lesbutoiIsIl 99 sont solidaires du rail 9 limitant la course de la flèche à l'angle I2. Le rail 9 est forteme.lt fixé au chassis du tracteur, par exemple par cornière 13 et gousset I4. Ce système de sécurité évitant la mise en"portefeuille" meurtrière des tracteurs et semi-remorques lors des accidents routiers, évitant également les secousses occasionnant aux conducteurs des tassements de vertèbres lors des démarrages et permettant un freinage sur toutes les roues du tracteur et de sa semi remorque, est appelé à une application çondiale qui pourra être facilitée par une standardisation, dés le départ, des dimensions et rayons du rail porteur sur le tracteur. L'accrochage et le vérin porteur à charge constante et réglagle, pouvant stadapter aux nombreux types de reremorquages, simple plateau, fourgons, savoyardes, travaux publics, citernes diverses même de produits dangereux ou explosifs. D'autres applications particulièrement intéressantes de remorquages pouvant se faire,avec ce système,suivant les besoins. REVENDICATIONS I - Système de sécurité pour tracteur routier et sa eri-remor que caractérisé par le fai,t que la sellette d'attelage 1 est située sur le chassis 2 au plus près de l'essieu avant. La charge avant de la.. semi-remorque étant supportée par un vérin 5 dont le galet 7 roule sur un rail circulaire 2 disposé au dessus de l'essieu arrière du tracteur routier. 2 - Système de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé que la sellette d'attelage est située dans l'axe de l'essieu avant, au dessus de la cabine du conducteur. 3 - Système de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé que en ce/lapresssion alimentant le vérin est reglabletpour qu'une partie de la charge avant du semi appuie sur la sellette, pour éviter que le tracteur soit secoué à chaque départ.