Brevet FR2491011A1 — publié le 19820402

La présente invention concerne un véhicule pour l'exécu- tion de travaux, comportant des chenilles, des roues ou d'autres organes à la fois propulseurs et directeurs, disposés sur le côté gauche et le côté droit du véhicule, qui peuvent être commandés et arrêtés individuellement et simultanément, ainsi qu'un mécanisme de changement de vitesse pour faire passer les organes propulseurs d'une marche rapide à une marche lente et inversement. Pour effectuer un changement de direction avec un tel véhicule, on commande les chenilles (ou autres organes sur les deux côtés du véhicule) de manière différenciée: en faisant tourner une chenille plus vite que l'autre, en faisant tourner l'une pendant que l'autre est arrêtée ou en les faisant tourner en sens contraire. Quand le véhicule avance tout droit, le mécanisme de changement de vitesse est amené en position de marche rapide, afin d'accroître le rendement dans l'exécution des travaux. Le véhicule risque cepen- dant de se renverser si l'on tente de le faire tourner alors qu'il avance en ligne droite à vitesse élevée. Il faut donc faire passer le mécanisme de changement de vitesse à la marche lente avant d'amor- cer un virage et le commuter de nouveau à la marche rapide après le virage. La conduite devient de ce fait plus laborieuse, ce qui nuit au rendement dans le travail, et la rétrogradation avant chaque chan- gement de direction risque en outre d'être oubliée parfois parce que chaque virage demande deux opérations faire passer le mécanisme de changement de vitesse en marche lente et commander individuellement la chenille gauche et la chenille droite. L'invention vise à éliminer l'inconvénient décrit ci- dessus du système connu par une modification simple et à indiquer pour cela une construction simple, peu coûteuse et peu sensible aux dérangements. Selon l'invention, un véhicule comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesse est pourvu d'un élément d'actionnement et est combiné avec un mécanisme commutateur pour faire passer le mécanisme de change- ment de vitesse automatiquement de la position de marche rapide à la position de marche lente lorsque le véhicule amorce un changement de direction au cours d'une marche en ligne droite et pour faire passer 24910 11 le mécanisme de changement de vitesse automatiquement de la position de marche lente à la position de marche rapide après le changement de direction, le mécanisme commutateur comprenant une pédale de marche rapide reliée à l'élément d'actionnement du mécanisme de changement de vitesse, un organe de commande élastique intercalé dans la liaison entre la pédale et cet élément d'actionnement et permettant au mécanisme de changement de vitesse de passer à la position de marche rapide lorsque la pédale a été enfoncée pour commander la marche rapide, un premier élément pivotant qui est également intercalé dans cette liaison, un second élément pivotant relié au premier élément pivotant, un levier de commande gauche et un levier de commande droite montés rotatifs autour d'un axe géomé- trique commun et capables de faire tourner le premier élément pivo- tant et de commander individuellement les chenilles ou autres orga- nes propulseurs et directeurs du côté gauche et du côté droit du véhicule, les leviers de commande étant parallèles et solidaires d'axes mutuellement alignés situés sur ledit axe géométrique et sen- siblement parallèles à l'axe de pivotement du premier élément pivo- tant, deux paires de galets de came agissant sur le second élément pivotant, ces galets étant alignés, deux par deux, parallèlement à l'axe géométrique de rotation des leviers et étant montésoscillants autour de deux axes sensiblement parallèles à l'axe de pivotement du premier élément pivotant, ainsi que quatre rampes de came soli- daires des leviers de commande et agissant sur les galets de came pour amener le mécanisme de changement de vitesse à la position de marche lente lorsque les leviers sont tournés l'un par rapport à l'autre pendant la marche rapide du véhicule et pour amener ce méca- nisme à la position de marche rapide lorsque les leviers sont tournés conjointement dans la même direction. Grâce à l'invention, quand le véhicule avance à grande vitesse en ligne droite, la manoeuvre de changement de direction peut être effectuée en toute sécurité par la seule commande adéquate des chenilles puisque le mécanisme de changement devitesse est automa- tiquement ramené, dès le début de la manoeuvre, à la position de mar- che lente. Il n'est donc plus nécessaire d'effectuer les deux opéra- tions que demande le système connu: rétrograder puis arrêter ou 249101 1 réduire la vitesse d'une des chenilles. Après le virage, le mécanisme de changement de vitesse est ramené automatiquement à la position de marche rapide, de nouveau par suite de la seule manoeuvre des che- nilles. L'invention évite donc le renversement du véhicule par suite d'une fausse manoeuvre (oubli de rétrograder) comme cela est possible avec un système de l'art antérieur et elle facilite considérablement les changements de direction donc la conduite dans l'ensemble. De plus, du fait que le mécanisme commutateur comporte des galets de came et des cames de type oscillant comme composants principaux, la construction est simple et économique et néanmoins fiable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'un véhicule du genre auquel se rapporte l'invention; la figure 2 est un schéma du système de propulsion et de direction de ce véhicule la figure 3 est une vue en perspective d'un mécanisme commutateur incorporé selon l'invention dans le système de la figure 2; la figure 4 est une vue en élévation latérale à plus grande échelle d'une partie principale du mécanisme commutateur, montrant ce mécanisme à une première position la figure 5 est une vue analogue montrant le mécanisme commutateur à une seconde position; et la figure 6 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du dispositif de montage et de support des galets de came faisant partie du mécanisme commutateur. La figure 1 représente une pelle hydraulique montée sur une chenille gauche la et une chenille droite lb, elles-mêmes montées sur un porteur 2 supportant une plate-forme pivotante 3. La plate- forme 3 porte une flèche grue 5 dont les éléments articulés peuvent se replier et se déplier dans un plan vertical et qui porte au bout un godet rétro 4. La plate-forme pivotante 3 porte en outre une cabine 6 pour le conducteur et une partie 7 comprenant notamment le moteur. 249,011 La figure 2 montre schématiquement le système de com- mande des chenilles la et lb. Les barbotins des chenilles, portant également les référencesla et lb, sont accouplés à des moteurs hydrau- liques Ma et Mb qui sont mus par deux pompes Pa et Pb. Des distribu- teurs Va et Vb sont installés sur la plate-forme pivotante 3 pour commander la marche avant, la marche arrière et l'arrêt des moteurs la et lb. Sur le porteur 2 du véhicule est installé un distributeur parallèle-série 8 qui constitue un mécanisme de changement de vitesse. Le distributeur 8 a deux positions: une position de marche lente o les débits des pompes Pa et Pb sont envoyés séparément aux moteurs Ma et Mb et une position de marche rapide o les courants de fluides de pression venant des pompes Pa et Pb sont envoyés en série aux deux moteurs Ma et Mb. Un levier de commande gauche 9a et un levier de commande droite 9b, montés rotatifs autour d'un axe géométrique commun X (voir figures 3, 4, 5) sont reliés aux distributeurs Va et Vb, l'un par une tige 21a, l'autre par une tige 21b. Une pédale de marche rapide 10 est reliée à un élément d'actionnement 8a du méca- nisme de changement de vitesse 8 par une tringlerie 12 qui passe par une traversée rotative 11 dans la plate-forme 3. Le dispositif qui vient d'âtre décrit est combiné avec un mécanisme commutateur 13 qui, lorsque le conducteur amorce un changement de direction alors que le mécanisme de changement de vitesse 8 est en position de marche rapide, fait automatiquement passer le mécanisme de changement de vitesse 8. à la position de marche lente et le ramène automatiquement à la posi- tion de marche rapide après le changement de direction. - Comme on peut le voir sur la figure 3, le mécanisme commutateur 13 comporte un organe de commande élastique 14 qui est relié à la tringlerie 12 et permet au mécanisme de changement de vitesse 8 (figure 2) de passer à la position de marche lente bien que la pédale 10 ait été enfoncée en vue de la commande de la marche rapide, Un premier élément pivotant 15, relié par la tringlerie 12 à l'élément d'actionnement 8a du mécanisme de changement de vitesse 8, peut tourner autour d'un axe géométrique Y qui est celui d'un axe de rotation de la pédale 10 et qui est sensiblement parallèle à l'axe géométrique de rotation X des leviers de commande 9a et 9b. Dans cet exemple de réalisation, le premier élément pivotant 15 et un second 2 4 5 1 0 1 1 élément pivotant 16 sont constitués par deux bras d'un seul levier monté basculant autour de l'axe Y. L'organe de commande élastique 14 comporte un bras 14a solidaire de la pédale 10, une cheville 14c présentant en haut une tête formant butée 14b et disposée librement dans un trou de l'extrémité libre du bras 14a, une pièce d'attache 14d dont une extrémité est traversée par la cheville 14c et dont l'autre extrémité est atta- chée rigidement et latéralement au premier élément pivotant 15, ainsi qu'un ressort de compression 14f monté entre la pièce d'attache 14d- et un écrou 14e porté par l'extrémité inférieure de la cheville 14c. La tête de butée 14b et la pièce d'attache 14d sont mutuellement espacées pour donner du jeu pendant le fonctionnement. Deux pièces triangulaires 17a et 17b sont disposées l'une en face de l'autre des deux côté de l'axe de rotation X des leviers de commande 9a et 9b. Les pièces triangulaires l7a et 17b sont montées oscillantes autour d'axes Z1 et Z2 qui sont sensiblement parallèles à l'axe de rotation X des leviers de commande 9a et 9b. Une barrette d'accouplement articulée 18 relie les pièces triangulaires 17a et 17b l'une à l'autre et à une barre de poussée et de traction 19 qui est articulée en haut sur le second élément pivotant 16. Deux galets de came a et a' sont portés, un de chaque côté, par le sommet de chacune des pièces triangulaires 17a et 17b; les galets a, a' de chaque pièce triangulaire sont mutuellement alignés parallèlement à l'axe de rota- tion X des leviers de commande 9a et 9b et les deux paires de galets sont situées l'une en face de l'autre et de part et d'autre de cet axe de rotation X. Le levier de commande gauche 9a est solidaire d'une came BI en forme de plaque et le levier de commande droite 9b est solidaire d'une came B2 analogue. Chacune des cames Bl et B2 présente en haut un creux Cl et deux rampes de came b. formant ensemble une surface de came ayant à peu près la forme de la lettre W inversé. Lorsque les leviers 9a et 9b occupent leurs positions neutres de figure 3, les cames B1 et B2 coopèrent de telle manière avec les galets a et a' que le mécanisme de changement de vitesse 8 ne peut pas être amené à la position de marche rapide, même si la pédale 10 a été enfoncée dans ce but. Lorsque les leviers 9a et 9b sont inclinés dans la même direc- tion depuis la position neutre, les cames Bl et B2 permettent au mécanisme de changement de vitesse 8 de passer à la position de marche rapide. Lorsque les leviers 9a et 9b sont tournés ou inclinés l'un par rapport a l'autre pendant la marche rapide du véhicule, afin que celui-ci amorce un changement de direction, les cames BI et B2 font passer le mécanisme de changement de vitesse 8 à la position de marche lente; ensuite, lorsque les leviers 9a et 9b sont de nou- veau orientés dans la même direction pour que le véhicule avance en ligne droite après le changement de direction, le mécanisme de chan- gement de vitesse 8 est automatiquement ramené à la position de mar- che rapide. Le fonctionnement du mécanisme commutateur 13 sera décrit ci-après relativement aux figures 3 A 5. Lorsque ce mécanisme occupe la position représentée en trait plein sur la figure 4, les leviers 9a et 9b pour commander la marche avant, la marche arrière et l'arrêt des moteurs hydrauliques Ma et Mb occupent leurs positions neutres et les moteurs Ma et Mb sont arrêtés. Lorsque le mécanisme commutateur 13 occupe une position comme celle indiquée en traits mixtes sur la figure 4, les deux leviers sont en position de marche avant. A suppo- ser maintenant que le conducteur appuie sur la pédale 10 alors que les leviers 9a et 9b sont en position neutre:l'organe de commande élastique 14 exerce alors une force tendant à faire tourner le levier , 16 autour de l'axe Y et a manoeuvrer en conséquence, par l'inter- médiaire de la tringlerie 12, le mécanisme de changement de vitesse ou distributeur parallèle-série 8; or, cette manoeuvre est rendue impossible du fait que les galets de came a, reliés comme décrit à la tringlerie 12, s'appuient sur les rampes de came b comme représenté sur la figure 4 et empêchent le basculement du levier 15, 16. L'enfoncement de la pédale 10 produit donc seulement la compression du ressort 14f de l'organe de commande élastique 14. En revanche, si les leviers 9a et 9b sont simultanément inclinés (pour la marche avant par exemple) comme indiqué en traits mixtes sur la figure 4, alors que la pédale 10 est enfoncée comme décrit ci-dessus, les galets de came a, pressés contre les rampes b par le ressort de compression 14f, font tourner les cames B1 et B2 et des- cendent dans les creux Cl et C2, -de sorte que la barre de poussée et - 2 4' 11 de traction 19 est tirée vers le bas par l'intermédiaire de la bar- rette d'accouplement 18 et prend une position comme celle de la figure 5. L'abaissement de la barre 19 produit la manoeuvre de la tringlerie 12, par l'intermédiaire du levier 15, 16 (figure 3). Le mécanisme de changement de vitesse 8 est de ce fait commutée auto- matiquement à la position o les moteurs hydraulique Ma et Mb sont branchés en série, si bien que le véhicule avance à grande vitesse. Pour faire tourner le véhicule, pendant que la pédale 10 reste enfoncée, le conducteur ramène l'un des leviers, le levier 9a par exemple, jusqu'à la position neutre pour arrêter le moteur hydrau- lique Ma correspondant (ou jusqu'à une position intermédiaire pour faire tourner ce moteur plus lentement). La came Bl solidaire du levier 9a est de ce fait tournée en arrière par rapport à la position de la figure 5, ce qui fait sortir le galet a en partie au moins du creux Cl et provoque le soulèvement de la barre 19 par l'intermédiaire de la barrette 18. Le mécanisme de changement de vitesse 8 est de ce fait ramené automatiquement, par l'intermédiaire de la tringlerie 12, à la position o les moteurs hydrauliques Ma et Mb sont branchés en parallèle. En même temps, le ressort 14f est de nouveau comprimé. L'autre levier de commande 9b ayant été maintenu à la position de marche avant, seul le moteur hydraulique Mb commandé par ce levier reçoit du fluide de pression, de sorte que le véhicule tourne autour de la chenille la, le moteur hydraulique Ma étant arrêté. Lorsque le levier 9a est de nouveau poussé en avant depuis la position neutre à la fin du changement de direction du véhicule, le mécanisme de changement de vitesse 8 retourne automatiquement à sa position de marche rapide sous l'effet du ressort 14f, ayant été maintenu com- primé pendant ce temps. Donc, tant que la pédale 10 est maintenue enfoncée, le véhicule, pendant une marche en ligne droite à vitesse élevée, ralentit automatiquement pour un virage sous l'impulsion de la seule manoeuvre des leviers 9a et 9b commandant les chenilles la et lb. De façon analogue, le véhicule reprend automatiquement la marche rapide sous l'impulsion du seul rappel des leviers 9a et 9b aux positions précédentes après le virage. La manoeuvre adéquate des leviers 9a et 9b permet bien entendu aussi de faire tourner les chenilles la et lb à des vitesses 249 e011 légèrement différentes. Il est possible encore de faire tourner le véhicule rapidement en manoeuvrant les leviers 9a et 9b dans des directions contraires, l'un pour la marche avant l'autre pour la marche arrière. Le ralentissement automatique avant un changement de direction et l'accélération automatique après un tel changement sont également assurés pendant la marche arrière du véhicule. La figure 6 montre une variante de réalisation pour le dispositif de montage et de support des galets de came. Le second élément pivotant est formé ici par une chape femelle 116 qui est reliée au milieu à une barre 115 correspondant au premier élément pivotant 15. Entre les extrémités libres des branches de la chape 116 est monté un étrier-bascule 20 qui porte des galets de came a du type à rouleaux. Les galets sont disposés de nouveau par paires de part et d'autre de l'axe de rotation des leviers de commande 9a et 9b. Bien que le mécanisme de changement de vitesse 8 de l'exemple décrit soit constitué par un distributeur hydraulique, il va de soi que ce mécanisme peut se présenter sous différentes formes, il suffit qu'il puisse être actionné par la pédale de marche rapide 10. Il est à souligner que l'invention est applicable à différents types de véhicules et notamment aux engins de travaux publics, de transports, de manutentions, pour l'agriculture et ainsi de suite. 24 c011 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Véhicule pour l'exécution de travaux, comportant des chenilles (la, lb), des roues ou d'autres organes à la fois propul- seurs et directeurs, disposés sur le côté gauche et le côté droit du véhicule, qui peuvent être commandés et arrêtés individuellement et simultanément, ainsi qu'un mécanisme de changement de vitesse (8) pour faire passer les organes propulseurs d'une marche rapide à une marche lente et inversement, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesse (8) est pourvu d'un élément d'actionnement (8a) et est combiné avec un mécanisme commutateur (13) pour faire passer le mécanisme de changement de vitesse (8) automatiquement de la posi- tion de marche rapide à la position de marche lente lorsque le véhi- cule amorce un changement de direction au cours d'une marche en ligne droite et pour faire passer le mécanisme de changement de vitesse (8) automatiquement de la position de marche lente à la position de marche rapide après le changement de direction, le mécanisme commutateur (13) comprenant une pédale de marche rapide (10) reliée à l'élément d'ac- tionnement (8a) du mécanisme de changement de vitesse (8), un organe de commande élastique (14) intercalé dans la liaison entre la pédale (10) et cet élément d'actionnement (8a) et permettant au mécanisme de changement de vitesse (8) de passer à la position de marche rapide lorsque la pédale (10) a été enfoncée pour commander la marche rapide, un premier élément pivotant, (15) qui est également intercalé dans cette liaison, un second élément pivotant (16) relié au premier élé- ment pivotant (15), un levier de commande gauche (9a) et un levier de commande droite (9b) montés rotatifs autour d'un axe géométrique (X) commun et capables de faire tourner le premier élément pivotant (15) et de commander individuellement les chenilles (la, lb) ou autres organes propulseurs et directeurs du côté gauche et du cOté droit du véhicule, les leviers de commande (9a, 9b) étant parallèles et solidaires d'axes mutuellement alignés situés sur ledit axe géo- métrique (X) et sensiblement parallèles à l'axe de pivotement (Y) du premier élément pivotant (15), deux paires de galets de came (a, a') agissant sur le second élément pivotant (16), ces galets étant alignés, deux par deux, parallèlement à l'axe géométrique de rota- 249101 1 tion (X) des leviers (9a, 9b) et étant montés oscillants autour de deux axes (ZI, Z2) sensiblement parallèles à l'axe de pivotement (Y) du premierélément pivotant (15), ainsi que quatre rampes de came (b, b') solidaires des leviers de commande (9a, 9b) et agissant sur les galets de came (a, a') pour amener le mécanisme de changement de vitesse (8) à la position de marche lente lorsque les leviers (9a, 9b) sont tour- nés l'un par rapport à l'autre pendant la marche rapide du véhicule et pour amener ce mécanisme (8) à la position de marche rapide lorsque les leviers (9a, 9b) sont tournés conjointement dans la même direction. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rampes de came (b. b') sont prévues sur deux cames (BI, B2) en foime de plaques dont l'une est solidaire du levier de commande gauche (9a) et l'autre du levier de commande droite (9b), ces cames étant disposées oscillantes autour de l'axe géométrique de rotation (X) des leviers (9a) 9b), et en ce que les galets de came (a, a') ou des éléments analogues sont prévus sur deux pièces triangulaires (17a, 17b) montées oscillantes autour desdits deux axes (Zl, Z2), une bar- rette d'accouplement articulée (18) reliant les deux pièces triangu- laires (17a, 17b) à une barre de poussée et de traction (19). 3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque came (Bl, B2) présente deux rampes (b. b') séparées par un creux (Cl, C2), formant ensemble une surface de came ayant un profil en W inversé. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, possédant deux pompes (Pa, Pb) pour commander les chenilles (la, lb) ou autres organes propulseurs et directeurs sur les deux côtés du véhicule, deux moteurs hydrauliques (Ma, Mb) mus par du fluide de pression fourni par les pompes (Pa, Pb) et accouplés aux chenilles (la, lb), de même qu'un circuit hydraulique pour ces pompes et ces moteurs, caractérisé en ce que les moteurs hydrauliques (Ma, Mb) sont commutables, par le mécanisme commutateur (13J et par l'intermédiaire du mécanisme de changement de vitesse (8), entre un branchement en parallèle l'un par rapport à l'autre et relativement aux pompes (Pa, Pb), ce qui produit la marche lente, et un branchement en série qui produit la marche rapide.