Brevet FR2552568A1 — publié le 19850329

La présente invention concerne la direction des véhicules et engins automoteurs à entraînement hydraulique. Sur les véhicules et engins connus de ce genre comportant quatre roues motrices l'entraînement des roues s'effectue par l'inter5 médiaire de moteurs-roues hydrauliques, alimentés par deux pompes à débit variable, de façon que chaque pompe alimente les moteurs-roues d'un même côté. L'alimentation des moteurs-roues s'effectuant par des pompes à débit variable, il est nécessaire de commander, par des moyens géIO N 6 ralement méeaniques, l'inolinaison des plateaux oscillants de ces pompes pour en modifier le débit. Les pompes ayant des débits reversibles, les moteurs peuvent donc être entraînés dans un sens ou dans l'autre, ou être stoppes, ce qui correspond au débit nul. I 5 Les moyens utilisés généralement pour modifier l'inclinaison des plateaux oscillantes, font appel & des leviers et à des biellettee. Une première technique consiste & agir sur les plateaux des pompes par l'intermédiaire de deux leviers séparés; ce qui permet d'agir sur les moteurs-roues d'un oété ou de l'autre ou des deux c 8tés simultanément Mais cette technique nécessite l'utilisation des deux mains et l'accélération séparée est commandée généralement au pied. Une seconde technique, plus élaborée, consiste à utiliser un 25 seul levier agissant sur les deux plateaux de pompes, simultanément. Ainsi, en inclinant le levier sur l'avant, le véhicule avance et, inversement, il recule Pour tournera, il suffit d'exercer un mouvement de rotation à gauche ou à droite sur le même levier, car ce dernier, par l'intermédiaire de renvois, agit sur les deux pompes, 30 soit en inversant les débitsi soit en les différenciant ce qui implique une variation de vitesse des moteurs-roues d'un côté par rapport à l'autre, qui se traduit par un changement de direction du véhicule. Si l'on examine plus en détail ces deux systèmes de conduite, 35 on remarque que s l'opérateur peut actionner un levier par inadvertance et occasionner la mise en route ou le changement de direction intempestif du vèhicule. l'entraînement du véhicule se faisant indépendamment de l'accélération du moteur thermique d'entraînement des pompes, celui-ci ne supporte pas le couple qui lui est brutalement demandé et a tendance à s'étouffer. les deux systèmes impliquent des habitudes de conduite très différentes de celles des véhicules de tourisme, aussi, une période d'accoutumance plus ou moins longue est indispensable. Dans le premier cas, en particulier, le conducteur a les deux mains occupées à la conduite et ne peut donc agir sur d'autres I O organes de commande, lorsqu'il s'agit d'un engin de manutention. Le dispositif selon l'invention, vise à remédier aux inconvénients cités ci-dessus, car, avec celui-ci, en effet, le conducteur conserve ses habitudes de conduite puisque les changements de direction sont commandés par un volant et le déplacement par une pédale, I 5 ainsi que pour la marche arrière. Lorsque le conducteur commande le déplaeément, le dispositif agit simultanément et proportionnellement sur l'accélérateur du moteur thermique; mais cette accélération peut être obtenue par une commande séparée Les débits sont inversés, en marche arrière, pour 20 rétablir le sens normal de commande. Ce dispositif se caractérise principalement en ce que le système de variation et d'inversion de débit des pompes est actionné par un volant et des pédales et en ce qu'il comporte une sécurité. Le système de variation et d'inversion de débit des pompes est 25 constitué de trois crémaillères coulissantes dont deux, actionnées par un môme engrenage, sont reliées ohacune au système de variation et d'inversion de débit d'une pompe et dont la troisième est reliée à l'engrenage de manoeuvre des deux autres, par l'intermédiaire d'une chape. La variation ou l'inversion collective du débit des pompes est obtenue par l'intermédiaire de deux pédales reliées par des biellettes aux extrémités d'un levier fixé à l'une des extrémités d'un axe dont l'autre extrémité est munie d'un engrenage qui est en permanence en prise avec la crémaillère de commande collective du déplacement des 35 crémaillères de réglage individuel du débit des pompes Cette crémaillère de commande collective étant rappelée en permanence dans une position correspondant au débit nul par l'intermédiaire de ressorts. La différenciation des débits des pompes et l'inversion du débit d'une pompe par rapport à celui de l'autre, sont obtenues par l'intermédiaire d'un volant qui actionne un distributeur alimentant un vérin dont le corps est solidaire de la orémaillère de réglage collectif des débits et dont la tige est solidaire de l'une des crémail5 lères de réglage individuel de débit. L'adaptation du couple du moteur thermique à l'effort de déplacement demandé est obtenue par l'intermédiaire de cames à gorge, solidaires en rotation des pédales, de câbles, d'un levier articulé par rapport A un axe et d'un câble ou d'une biellette relié au papillon IO des gas ou à la commande des pompes d'injection du moteur thermique. L'adaptation du couple du moteur thermique à l'effort demandé, peut être obtenue, indépendamment du mouvement des pédales, par l'intermédiaire d'une pédale reliée par une biellette au levier d'adaptation du couple en fonction du débit des pompes. I 5 La sécurité est assurée par l'intermédiaire d'un clapet qui obu.t l'un des conduits d'alimentation du vérin de commande de différenciation des débits des pompens, ou par un distributeur reliant les deux conduits, lorsque le conducteur n'est pas assis sur son siège. L'alimentation des moteurs-roues peut être inverses par un dis20 tributeur, lorsque l'engin-se déplace en marche arrière afin de rétablir le sens normal de manoeuvre du volant. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un dispositif selon l'invention, monté sur un chargeur de manutention, donné à titre d'exemple non limitatif 25 su regard des dessins annexés sur lesquels: La figure I représente, sous forme schématique, la chaîne cinématique du système hydraulique du véhicule. La figure 2 représente une vue en perspective cavalière du dispositif de commande de direction et d'accélération. Le chargeur de manutention est constitué d'un chassis monocoque I surmonté d'un bras de manutention I 5 Il est équipé de quatre roues motrices 2 et d'un moteur thermique 3 qui entraîne deux pompes hydrauliques à débit variable 4 et 5, ainsi qu'une pompe auxiliaire 6. La pompe 4 alimente en huile les deux moteurs-roues 10 situés 35 du côté gauches alors que la pompe 5 alimente les deux moteurs-roues situés du côté droit Ces pompes, munies de système de commande de débit, sont reliées à un bottier 7, lui-même en liaison avec un pédalier de commande II, et un bottier de direction I 2 actionné par un volant 13. Une pompe auxiliaire 6 alimente les vérins I 4 et I 6 par l'intermédiaire de distributeurs 8 et de leviers 9. L'huile est refroidie par un radiateur I 9 et un ventilateur I 8. 5 La figure 2 montre un mode de réalisation de la commande simultanée des deux pompes hydrauliques avec accélération du moteur. Les trois guides 39, faisant office de paliers, sont fixes sur le châssis 'du chargeur et maintiennent en position relative, selon des axes parallèles, le vérin, dont le corps 47 est relié rigidement 10 à la chape 48 et dont la tige 43 est reliée rigidement à la orémaillère de commande individuelle de débit 42, la seconde crémaillère de commande individuelle de débit 41 et la crémaillère de commande collective de débit 36. Les deux crémaillères de commande individuelle de débit 4 I et I 5 42 engrènent sur un pignon d'entraînement commun 40, monté à l'une des extrémités de la crémaillère de commande collective de débit 36, par l'intermédiaire de la chape 48. En conséquence, lorsque la crémaillère 36 se déplace dans une direction, les crémaillères 4 I et 42 et le vérin 43 se déplacent dans la même direction et de la méme distance Le retour automatique en position neutre s'effectue sous l'effet des ressorts de rappel 37 et 38 Dans ce cas, le débit des deux pompes varie de la même valeur et dans le même sens, le véhicule se déplaçant en marche avant ou en marche arrière, selon que l'on aura appuyé sur l'une ou l'autre des 25 pédales 29 ou 3 I. Lorsque la tige 43 du vérin se déplace,dans l'un ou l'autre sens, elle entraine' d'une même quantité la crémaillère 42 qui provoque la rotation du pignon 40, puis le déplacement en sens inverse de la crémaillère 4 I d'une même quantité 6, mais en sens inverse Le vé30 rin est rappelé en position neutre par des ressorts agissant directement sur la tige 43 ou sur les cr 6 maillères 4 I et 42. Les crémaillères 4 I et 42 agissant sur les débits des pompes, il est aisé de comprendre que,dans le premier case les deux pompes débitent également et dans le même sens, ce qui provoque le déplace35 ment de l'engin en ligne droite, alors que dans-le second cas, le débit des pompes est différencié, voire inversé, ce qui provoque un déplacement de l'engin, selon une trajectoire courbe, par dérapage des roues situées & l'intérieur du virages puisque celles-ci ont été ralenties, voire entralnées dans l'autre sens, alors que celles, situées à l'extérieur du virage ont été accélérées. Le moyen de direction est constitué d'un volant I 3 agissant sur un distributeur I 2, lequel alimente le vérin par l'intermédiaire des tuyauteries 20. La crémaillère 36 étant en position neutre, aucune des pompes ne débite Si le conducteur agit sur le volant 13, la tige 43 du vérin se déplace et provoque une variation et, à l'extr 8 me, une inversion du débit des deux pompes qui se traduit par un pivotement de 1 ' IO engin sur lui-mime. Afin d'éviter toute manoeuvre intempestive et dangereuse lorsque le conducteur desoend ou montes, il est prévu un clapet de sécurité 49 qui vient obturer l'une des tuyauteries 20 tout le temps que le conducteur n'est pas assis sur son siège. I 5 La pédale d'aooélération 2 I oommande, par l'intermédiaire d'une biellette 22 artioulée autour d'un axe 23, un ocble ou une biellette 24 d'accélération Cette commande auxiliaire est nécessaire pour obtenir, si besoin est, une puissance importante indépendamment des déplacements de l'engin. Une pédale 3 I, liée rigidement par une goupille 32, à un axe 33 commande, par l'intermédiaire d'une biellette 34 et du levier 46, un arbre 35 dont l'extrémité comporte un engrenage 45, en prise sur la crémaillère 36. A l'extrèmité de l'arbre 33 est fixée une came à gorge 27 sur 25 laquelle est montée une des extrémités du csble 25 dont l'autre extrêmité est fixée au levier 22. Une autre pédale 29, qui tourillonne sur l'axe 33, commande, elle aussi, par l'intermédiaire d'une biellette 30 et du levier 46 l'arbre 35, mais dans le sens inverse étant donné que cet arbre est 30 situé entre les points de raccordement des biellettes 30 et 34 avec le levier 46. Sur l'un des flancs de la pédale 29 est fixée une autre came 28 reliée, elle aussi, au levier 22 par un autre cable 26 La tension de ces câbles est réglable par le écrous 44. Au regard de ce qui précède, il est aisé de comprendre qu'en agissant sur la pédale 3 I on obtient simultanément une augmentation collective du débit des pompes dans un sens déterminé et l'accélération du moteur thermique. Dès que le conducteur n'exeroe plus de pression sur la pédale 31, le ressort 37 ramène oelle-oi à sa position initiale tout en annulant le débit des pompes et en réduisant l'accélération du moteur. En agissant sur la pédale 29, le prooessus est absolument iden5 tique mais inverse Ainsi, une pédale sera réservée à la marche arrière et l'autre, à la marche avant. Les cames d'accélération 27 et-28 ne sont pas nécessairement identiques et leur profil est fonction du couple moteur A obtenir selon le débit des pompes. Dans le cas représenté, le distributeur I 2 peut être muni d'un rappel automatique & z 4 ro en interposant par exemple, entre oeluici et le volant I 3, un pignon et une cr&émaillère rappelée par un ressort Mais oe dispositif présente cependant l'inoonv 6 nient de ramener le véhicule automatiquement en ligne droite dès que le conducteur l TI 5 che le volant. Une solution plus avantageuses alliant le pratique à la sécurité, consiste à monter un by-paas, équipé d'une vanne commandée éleotriquement, hydrauliquement ou mécaniquement, entre les tuyauteries dont la fonction est d'interdire la ciroulation du fluide dans le 20 by-pass dès que le conducteur s'assoit Des ressorts de rappel agissent de telle sorte que la tige du vérin revient en position neutre dès que le by-paes est ouverts c'est à dire dès que le conducteur n'est plus assis, ce qui ramène le véhicule en ligne droite. Selon une réalisation simplifiée de l'invention, la différen25 ciation des débits des pompes est obtenue par commande mécanique du déplacement des crémaillères de réglage individuel de débit 4 I et 42, par l'intermédiaire, par exemples d'un arbre flexible reliant directement le volant I 3 à l'engrenage 40 en prise avec les deux crémaillères 4 I et 42. L'utilisation du dispositifs objet de l'invention, ne se limite pas à l'équipement des ohargeurs et autres engins de manutention montés sur rouess car il peut aussi être utilisé avantageusement sur des véhicules chenillés. REVENDICATIONS I Dispositif de commande de déplaoement et de direction d'un véhicule à entraînement hydraulique et à direction par dérapage caractérisé en ce que le système de variation et d'inversion de débit des pompes est actionné par un volant et des pédales et en ce qu'il comporte une sécurité. 2 Dispositif de commande, selon la revendication I, caractérisé en ce que le système de variation et d'inversion de débit des pompes est constitué de trois crémaillères coulissantes ( 36, 4 I et 42) dont deux, en prise avec un même engrenage ( 40), sont reliées IO chacune au système de variation et d'inversion de débit d'une des pompes et dont la troisième ( 36) est reliée à l'engrenage ( 40) de manoeuvre des deux autres crémaillères ( 4 I et 42) par l'intermédiaire d'une chape ( 48). 3 Dispositif de commande, selon les revendications I et 15 2, caractérisé en ce que la variation ou l'inversion collective du débit des pompes est obtenue par l'intermédiaire de deux pédales ( 29 et 3 I), reliées par des biellettes ( 30 et 34) aux extrémités d' un levier ( 46) monté à l'extrémité d'un axe ( 35) dont l'autre extrémité est munie d'un engrenage ( 45) qui est en permanence en prise 20 avec la crémaillère ( 36) de commande collective du déplacement des crémaillères ( 4 I et 42) de réglage individuel de débit des pompes. 4 Dispositif de oommande, selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la crémaillère (-36) de commande collective du déplacement des crémaillères ( 4 I et 42) de réglage individuel de 25 débit des pompes, est rappelée en permanence dans une position correspondant au débit nul par l'intermédiaire de ressorts de rappel ( 37 et 38). Dispositif de commande, selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que la différenciation des débits des pompes et 30 l'inversion du débit d'une pompe par rapport à celui de l'autres sont obtenues par l'intermédiaire d'un volant (I 3) actionnant un distributeur (I 2) qui alimente un vérin dont le corps ( 47) est solidaire de la crémaillère ( 36) de réglage collectif des débits et dont la tige ( 43) est reliée à l'une des orémaillères ( 42) de réglage in35 dividuel de débit. 6 Dispositif de commande, selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que l'adaptation du couple du moteur thermique à l'effort de déplacement demandé, est obtenue par l'intermédiaire de cames à gorge ( 27 et 28) solidaires en rotations des pédales ( 29 et 3 I), de cibles ( 25 et 26), d'un levier ( 22), articulé autour d'un axe ( 23), et d'un câble ou d'une biellette relié au papillon des gaz ou à la commande des pompes d'injection du moteur thermique. 7 Dispositif de commande, selon les revendications I et 6, caractérisé en ce que-l'adaptation du couple du moteur thermique à l'effort demandé, peut être obtenue, indépendamment du mouvement des pédales ( 29 et 3 I), par l'intermédiaire d'une pédale ( 2 I) reliée, 10 par une biellette, au levier ( 22) d'adaptation automatique du couple en fonction du débit des pompes. 8 Dispositif de commandes selon les revendications I et , caractérisé en ce que la sécurité est assurée par l'intermédiaire d'un clapet ( 49) qui obture l'un des conduits ( 20) d'alimentation du 15 vérin de commande de différenciation des débits des pompes, lorsque le conducteur n'est pas assis sur son siège. 9 Dispositif de commande, selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que, en marche arrières l'alimentation des moteursroues est inversée par un distributeur afin de rétablir le sens 20 normal de manoeuvre du volant O 10 Dispositif de commandes selon les revendications I et 2 caractérisé en ce que la différenciation des débits des pompes et 1 ' inversion du débit d'une pompe par rapport & celui de l'autre, sont obtenues par commande du déplacement des orémaillères ( 4 I et 42), de 25 réglage individuel de débit, par l'intermédiaire d'un arbre flexible reliant directement le volant (I 3) à l'engrenage ( 40) en prise aveo les deux crémaillères ( 4 I et 42).