Brevet FR2501142A1 — publié le 19820910

Dispositif d'entratnement auxiliaire d'un essieu de véhicule en remorque. Il peut être utile, notamment dans le domaine des machines agricoles, chaque fois qu'un véhicule est attelé en remorque à un tracteur,de fournir au véhicule en remorque un couple moteur pour aider au déplacement de l'ensemble. Cette assistance est surtout nécessaire pendant le temps de travail de l'ensemble véhicule tracté et véhicule en remorque au cours duquel le déplacement est lent sur un terrain accidenté, alors que le seul tractage est nécessaire pour les déplacements de l'ensemble sur route à vitesse plus rapide. Le besoin de cette assistance se fait surtout sentir lorsque le véhicule tracté est une machine de récolte. L'invention est relative à un dispositif permettant d'assurer cette assistance d'entraînement du véhicule en remorque de manière régulée en fonction de la demande du véhicule remorqué, c'est-à-dire en fonction de l'effort de traction. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entraînement auxiliaire d'un essieu de véhicule en remorque attelé à un véhicule moteur constitué par au moins un moteur hydraulique calé sur ledit essieu et connecté-à une pompe d'alimentation, et comportant un dispositif d'asservissement de la puissance délivrée au moteur par la pompe à l'effort imprimé au véhicule en remorque par le véhicule moteur. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, le dispositif d'asservissement susdit est constitué par un capteur de la valeur de l'effort susdit au niveau de l'attelage qui émet en sortie un signal proportionnel à cet effort et par un dispositif de distribution hydraulique disposé entre ladite pompe et ledit moteur comportant au moins un organe piloté par ledit signal de dérivation d'une partie variable en raison inverse de l'intensité du signal du débit de la pompe en direction du réservoir. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe de dérivation susdit est constitué par un limiteur de pression disposé sur un conduit de dérivation reliant le canal de refoulement de la pompe au réservoir piloté par une pression hydraulique proportionnelle à l'intensité dudit signal. En outre, le capteur susdit est constitué par un élément solidaire du véhicule moteur mobile par rapport S un élément solidaire du véhicule en remorque, lesdits éléments étant attelés entre eux au moyen d'un système élastiquement déformable de manière que l'amplitude de leur mouvement relatif soit proportionnelle a l'intensité dudit effort, cette amplitude constituant le signal susdit. Dans une première variante, le dispositif selon l'invention comporte un moyen d'étranglement variable d'un débit hydraulique d'une canalisation reliant le conduit de refoulement de la pompe à l'entrée de pilotage du limiteur de pression, ledit: moyen d'étranglement étant attelé a un organe mobile de transmission du signal susdit et constituant le générateur de la pression de pilotage susdite. Dans une seconde variante, il comporte un moyen d'étranglement du débit hydraulique d'une canalisation de vidange de la chambre de pilotage dudit limiteur de pression, la pression régnant dans cette chambre et cette canalisation constituant la pression de pilotage susdite, ledit moyen d'étranglement variable étant attelé à un organe mobile de transmission du signal susdit. Enfin, on notera que le moteur hydraulique est à double sens et que le dispositif de distribution de l'invention comporte un distributeur inverseur a deux ou trois positions dout la commande est assurée soit manuellement, soit au moyen de l!organe mobile de transmission du signal émis par le capteur. L'invention sera mieux comprise au CDUrS de 1 description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages tt les caractéristiques secondaires. I1 sera fait référence aux dessins annes dans lesquels - la figure 1 est un schéma illustrez. les disposi- tions générales de l'invention - la figure 2 illustre par un schema un mode ue lisation mécanique du capteur mis en oeuvre dans le dispositif de l'invention ; les figures 3, 4 et 5 sont des schémas représentant divers types de dispositifs de transmission du signal émis par le capteur de la figure 2 - la figure 6 illustre par un schéma simplifié une première variante de réalisation du circuit hydraulique d'alimentation du moteur d'assistance - la figure 7 illustre une seconde variante de ce circuit ; et - la figure 7A est une variante de détail de la figure 7. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit un véhicule tracteur 1 attelé à un véhicule remorqué 2 au moyen d'un dispositif ou barre d'attelage 3. Le véhicule tracteur comporte une source de fluide hydraulique sous pression 4 et l'essieu 5 du véhicule en remorque (qui peut comporter plus d'un essieu) est susceptible d'être entraîné par au moins un moteur hydraulique 6.Les moyens principaux de l'invention sont constitués par un capteur 7 de l'effort (de traction ou de compression selon que le véhicule 1 tire ou pousse le véhicule 2) qui apparaît au niveau de l'attelage 3 qui énet un signal S dont l'intensité est proportionnelle audit effort capté (et, dans certains cas, affectée d'un signe de manière que le signal soit orienté en fonction de la nature - traction ou compressionde effort). Ce signal S est reçu par un dispositif de distribution hydraulique 8 disposé entre la pompe 4 et le moteur 6 qui comporte un organe de dérivation d'une partie variable d2 du débit de la pompe d, le quantité d2 de débit détournée de l'alimentation du moteur et renvoyée au réservoir 9 étant inversement proportionnelle à l'intensité du signal S.On voit que, par l'invention, plus l'effort de traction (ou compression) est important au niveau de l'attelage 3 et plus la quantité d2 de débit détournée est faible et donc plus la puissance fournie à l'essieu 5 est importante. Les figures suivantes sont des représentations des détails des moyens généraux décrits en regard de la figure 1. Sur la figure 2, on voit que le capteur 7 est constitué par un premier élément 10 attelé au véhicule remorqué 2. Cet élément peut ëtre une barre pourvue de deux épaulements 10a et lOb. Entre les deux épaulements et par l'intermédiaire de rondelles lla et llb guidées le long de la tige, on a placé un organe élastique (ressort) 12 qui tend a plaquer les rondelles sur les épaulements. L'ensemble ressort-rondelle est enfermé dans un manchon 13 possédant également a chacune de ses extrémités une surface d'épaulement 13a et 13b susceptible d'être placée en appui sur les rondelles susdites. Le manchon 13 peut coulisser le long de la barre 10 et est solidaire du véhicule moteur 1. Ainsi, on comprend que, lorsque le véhicule 1 exerce un effort de traction T ou de compression C, il se produit un mouvement du manchon 13 par rapport à la barre 10 comprimant le ressort 12. Au moment où l'effort T ou C transmis à la remorque 2 par le ressort 12 est suffisant pour déplacer la remorque, le mouvement relatif des manchon 13-barre 10 cesse. L'amplitude de ce déplacement à partir de la position de repos est une fonction linéaire de l'effort transmis par l'attelage du fait de la compression du ressort 12. Cette amplitude constitue donc le signal S susdit. Pour stabiliser les réactions de cet attelage élastique et pour en amortir les oscillations, on a placé entre la barre 10 et le manchon 13 un amortisseur 14. Il est possible au niveau meme de l'ensemble 10, 12, 13 d'exploiter le signal S qui est donc mécanique pour le convertir en une grandeur électrique ou une grandeur pneumatique ou hydraulique. On peut également préférer le transmettre avec ou sans démultiplication en un autre lieu d'exploitation peut-Etre plus protégé des agressions extérieures que ne l'est l'attelage voisin du sol. La figure 3 illustre schématiquement un premier mécanisme de transmission du signal. On voit sur cette figure un levier 15 articulé par sa partie médiane autour d'un axe 16 solidaire du véhicule 1. L'extrémité inférieure de ce levier coopère avec un pion 17 d'entraînement porté par l'extrémité de la barre 10 au moyen d'une fourche. Ainsi, l'amplitude du mouvement relatif linéaire susdit est convertfeen une oscillation du levier dans le sens A s'il s'agit d'une traction et dans le sens B s'il s'agit d'une compression. L'amplitude angulaire de cette oscillation est proportionnelle å celle dudit mouvement relatif et le mouvement de l'extrémité libre du levier 15 est également d'amplitude proportionnelle audit mouvement relatif. Ce dernier mouvement peut donc être exploité pour commander un appareil qui, dans le cas de figure, sera porté de manière fixe par le vdhicule l. Sur la figure 4, le levier 15 est également articulé en 16, mais son extrémité inférieure coopère avec un pion 18a porté par un manchon 18 coulissant sur la tige 10. Un épaulement d'extrémité 19 de la tige 10 constitue un moyen de retenue du manchon sur la tige dans une direction. En outre, un levier 20 est articulé en 21 également sur le véhicule tracteur 1. L'une de ses extrémités 20a est maintenue au voisinage de l'extrémité de la tige 10, tandis que son autre extrémité 20b est voisine du levier 15. Lors d'une traction, on écarte le levier 15 de sa position de repos par l'axe 16. Son extre- mité inférieure est retenue fixe par l'épaulement 19, le manchon 18 et le pion 18a. Par rapport au véhicule 1, le levier 15 s'incline donc selon la flèche A. Pour un déplacement inverse du véhicule 1 par rapport à la remorque 2, l'extrémité 20a du levier 20 bute sur l'extrémité de la tige 10 et ce levier 20 tourne dans le sens B autour de son articulation 21. Cette rotation provoque une rotation inverse, donc dans le sens A du levier 15, par l'action de l'extrémité 20b, rotation permise car, dans ce cas, le levier 15 entraîne en coulissement le manchon 18 le long de la barre 10. Ainsi, le levier 15 tourne toujours dans le même sens. On aura calculé les différents bras de levier pour que, dans un sens comme dans l'autre, l'amplitude du mouvement relatif du véhicule 1 et de la remorque 2 soit transmise selon un rapport unique de proportionnalité à l'extrémité libre du levier 15. Enfin, sur la figure 5, on a schématisé un autre mode de transmission, une roue dentée 22 étant attelée au véhicule 1 et engrenant avec une crémaillère 23 solidaire de la barre 10. Des doigts 24 et 25, également en forme de crémaillère, peuvent coopérer avec une seconde roue dentée calée sur le meme axe permettant notamment de démultiplier le mouvement. Si seul le doigt 24 est mis en oeuvre, son mouvement est significatif de l'intensité et du sens du signal S. Si, en revanche, les deux doigts 24 et 25 sont mis en oeuvre et coopèrent successivement avec, par exemple, un seul poussoir placé au-dessus d'eux, le mouvement de ce poussoir sera signi ficatif de la seule intensité ou amplitude du signal indépendamment de son sens. Dans ces trois exemples, il faudra que le dispositif commandé par le mécanisme de transmission soit porté par le véhicule 1. Bien entendu, on peut inverser les attelages et, dans ce cas, le mécanisme de transmission coopérera avec un dispositif porté par la remorque. Sur la figure 6, on retrouve certains des éléments des figures précédentes avec les memes références. On notera que le moteur 6 est ici a double sens de rotation et que l'extrémité du levier 15 représentée est celle correspondant au mécanisme de transmission de la figure 4. La pompe 4 refoule du fluide sous pression dans un conduit 26 qui se divise en une canalisation- d'ali- mentation du moteur 26a et dans une canalisation de pilotage 26b. Cette dernière, au moyen d'une restriction fixe 27, véhicule le fluide sous un débit très faible par rapport à celui rencontré dans la canalisation 26a. La conduite 26a mène au moteur 6 au travers d'un distributeur 28 inverseur (ici a deux voies deux positions) si comme représenté,le moteur est a double sens de rotation. T,e distributeur 29 permet de court-circuiter le moteus.du point de vue hydraulique. Ce fluide moteur est ensuite retourné au réservoir par une canalisation 30 qui peut comporter un clapet taré 31 permettant l'établissement d'une pression de gavage dans le circuit hydraulique du moteur. La canalisation 26a possède une dérivation 32 la reliant au réservoir sur laquelle est placé un limiteur de pression 33 commandé par une pression de pilotage. La chambre de pilo tage 33a de ce limiteur est raccordée a la canalisation 26b par l'intermédiaire d'un moyen d'étranglement variable 34 qui, dans une première position, établit une communication entre le réservoir et la conduite 26b et entre le réservoir et la chambre ae pilotage 33a et, dans une seconde poSition établit une communication entre la conduite 26b et la chambre de pilotage 33a. Le passage d une position à l'autre se fait avec étranglement progressif de la communication avec le réservoir et ouverture progressive de la communication chambre-conduite.Le degré de ces ouverture et fermeture Ced de l'amplitude du déplacement du tiroir de cet organe d'étrangler3er.t qui est poussé par le levier 15. Ainsi, en fonctionnement, lorsque la pompe 4 débite, les véhicules étant au repos, le flux de liquide dans la canalisa tion 26a est détourné dans le réservoir par le limiteur de pression 33 qui n'est pas chargé. En effet, le moyen d'étranglement 34 est dans sa position représentée dans la figure et la pression de pilotage est retournée au réservoir. Lorsqu'il apparat un effort au niveau de l'attelage, le levier 15 agit sur le moyen 34 et un certain étranglement est réalisé au niveau de la communication 26b réservoir concomitamment à une ouverture progressive de la communication 26b chambre 33a. Une certaine pression s'établit donc dans la chambre 33a qui tend à augmenter le tarage du limiteur 33. La pression dans la canalisation 26a augmente donc et le débit retourné au réservoir diminue.Si l'effort susdit est tel que le moyen 34 atteint sa seconde position, toute la pression de pilotage qui est identique à la pression d'alimentation est appliquée au limiteur 33 qui est alors maintenu complètement fermé et la totalité du fluide circulant dans la canalisation 26a est appliquée au moteur 6. On voit que, par ces moyens, la puissance fournie au moteur 6, donc développée par ce dernier, croit dans le méme sens que l'effort capté au niveau de l'attelage. Le distributeur 28 pourra être commandé de manière manuelle ou sa position pourra entre asservie à une commande quelconque du sens de marche du véhicule tracteur. Sur la figure 7, on a représenté une variante de réalisation de la figure 6 dans laquelle on retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mimes références. Le pilotage du limiteur de pression 33 est réalisé de manière un peu différeate. En effet, la chambre 33a est alimentée par une dérivation 32a du conduit 32 et possède une canalisation 35 de vidange sur laquelle on a placé un moyen d'étranglement 36 qui, au repos, autorise le libre passage du fluide du conduit 35 en direction du réservoir (position représentée sur la figure) et qui, lorsque le tiroir est déplacé (dans un sens ou dans l'autre), crée une restriction variable en fonction de l'amplitude du déplacement jusqu'à fermer complètement ledit conduit. On voit donc qu'en fermant plus ou moins la canalisation 35 on crée une surpression plus ou moins grande dans cette dernière qui constitue la pression de pilotage du limiteur 33 assurant la même fonction que dans la réalisation de la figure 6. On notera que le moyen 36 susdit est attelé à l'extrémité d'un levier 15 de commande semblable à celui de la figure 3, ctest-à-dire susceptible d'être entraîné dans deux directions opposées. L'alimentation du moteur 6 est réalisée par l'intermédiaire d'un distributeur 37 deux voies trois positions qui peut ètre commandé comme le distributeur 28 ou etre attelé également au levier 15. Le centre du distributeur peut ëtre en H pour permettre le gavage du moteur. Dans une variante de réalisation, on peut, comme l'illustre la figure 7A, intégrer le moyen d'étranglement variable 36 dans le distributeur 37 pour faire un organe de distribution 38 avec un orifice de retour à étranglement progressif qui est connu en lui-meme. On voit qu'alors le levier 15 commande un seul organe mobile qui assure la distribution du moteur 6 et le pilotage du limiteur 33. L'invention n'est pas limitée å la description qui vient d'en etre donnée, mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui etre apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. Elle trouve une application intéressante dans le domaine des machines agricoles. REVENDICATIONS l. Dispositif d'entraimement auxiliaire d'un essieu (5) de véhicule en remorque (2) attelé à un véhicule moteur (1) constitué par au moins un moteur hydraulique (6) calé sur ledit essieu (5) et connecté a une pompe (4) d'alimentation, et comportant un dispositif d'asservissement de la puissance délivrée au moteur (6) par la pompe (4) à l'effort imprimé au véhicule en remorque (2) par le véhicule moteur (1), caractérisé en ce que le dispositif d'asservissement susdit est constitué par un capteur (7) de la valeur de l'effort susdit au niveau de l'attelage (3) qui émet en sortie un signal S proportionnel a cet effort et par un dispositif de distribution hydraulique disposé entre ladite pompe (4) et ledit moteur (6) comportant au moins un organe (8) piloté par ledit signal S de dérivation d'une partie variable d2 en raison inverse de l'intensité du signal S du débit d de la pompe (4) en direction du réservoir. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de dérivation susdit est constitué par un limiteur de pression (33) disposé sur un conduit (32) de dérivation reliant le canal de refoulement (26) de la pompe au réservoir piloté par une pression hydraulique proportionnelle a l'intensité dudit signal S. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur susdit est constitué par un élément (13) solidaire du véhicule moteur (1) mobile par rapport à un élément solidaire (10) du véhicule en remorque (2), lesdits éléments étant attelés entre eux au moyen d'un système élastiquement déformable (12) de manière que l'amplitude de leur mouvement relatif soit proportionnelle à l'intensité dudit effort (T ou C), cette amplitude constituant le signal S susdit. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur susdit comporte un dispositif de transmission (15, 17) du sens et de l'intensité du signal dans lequel un organe mobile est déplacé de manière orientée et proportionnellement à ladite amplitude. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit capteur comporte un dispositif de transmission (15, 18, 20) de la seule intensité dudit signal dans lequel un organe mobile est déplacé proportionnellement à ladite intensité. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (34) d'étranglement variable d'un débit hydraulique d'une canalisation (26b) reliant le conduit- de refoulement (26) de la pompe 9 l'entrée de pilotage du limiteur de pression (33), ledit moyen d'étranglement (34) étant attelé audit organe mobile (15) du dispositif de transmission et constituant le générateur de la pression de pilotage susdite. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite canalisation (26b) reliant le conduit de refoule-ment (26) de la pompe (4) a l'entrée de pilotage (33a) du limiteur de pression (33) comporte une restriction fixe (27) en amont: du moyen d'étranglement variable (34). 8. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'étranglement: (3?j) du débit hydraulique d'une canalisation de vidange (35) de la chambre de pilotage (33a) dudit limiteur de pression (33), la pression régnant dans cette chambre et cette canalisation constituant la pression de pilotage susdite1 ledit moyen d'étranglement variole étant attelé à l'organe mobile (15) du dispositif de transmission. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur hydraulique í > 6j est à double sens de rotation et en ce que le dispositif de distri- bution (8) comprend un distributeur (28, 37) inverseur, intercalé entre la pompe (4) et le moteur (6) en aval de l'organe de dérivation (33). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-cations 1 a 4, 8 et 9, caractérisé en ce que ledit is-ribuiur buLeur est commandé par l'organe mobile (15) du dispositif de tranmi:-c- et comporte de manière integrée le moyen d'étranglement variable susdit. 11. Dispositif selon la revendication 3 caractéri@@ en ce que le système élastiquement déformable (12) susdit est associé à un amortisseur (14) attelé entre les deux élémeilLs mobiles