Brevet FR2550493A1 — publié le 19850215

PERFECTIONNEMENTS AUX ORGANES DE ROULEMENT POUR VEHICULES EN VUE DE PROCURER UNE GRANDE ADHERENCE SUR TOUS TERRAINS. Le dispositif objet de la Demande de Brevet N" 83-03191 déposée au nom du demandeur des présentes le 22.2.83, permettait de constater que la présence de patins périphériques reliés au moyeu de la roue de façon élastique en remplacement du pneumatique classique offrait un accroissement de la surface d'adhérence de la roue motrice ainsi constituée en fonction du couple résistant qu'elle subissait, que celui-ci se trouvât accru par la charge ou les difficultés du terrain, et en particulier en terrain mou et boueux, ce qui s'avérait particulièrement intéressant pour les véhicules agricoles tels que tracteurs de labour, ainsi que pour les engins de chantier ou tous autres véhicules spéciaux tels que les véhicules devant se déplacer sur la neige. Cependant, il a aussi été constaté que, sous l'ef- fet de l'effort, lorsque deux patins successifs stali- gnaient parallèlement au sol, grâce auxressortsqui permettaient la compression de leur support articulé, ce qui accroissait la surface d'adhérence au-delà de la surface tangente au sol d'un pneumatique classique, il arrivait que ces deux patins successifs se chevauchaient anormalement. Il est donc apparu que cet inconvénient provenait du fait que chacun des patins relié aux autres par des dispositifs élastiques présentait malgre cela une trop grande indépendance. Selon la présente invention, chacun des patins qui constituent la bande de roulement polygonale de la roue motrice est articulé à chacune de ses extrémités sur chacun des patins immédiatement voisin, quel que soit son mode de liaison avec le moyeu de la roue ainsi constituée, selon les différents modes décrits dans la Demande principale ou selon tout autre mode de construction. Par ailleurs, afin de mieux répartir l'effort sans risque de déformations anormales des bras élastiques qui relient chaque patin au moyen, chacun de ces patins est relié au moyeu au moyen d'une bielle articulée qui constitue la corde de l'arc formé par leres-sort qui supporte le patin correspondant et qui est organisés a telle manière que la flexion du bras élastique qu'elle sous.tend ne soit possible que dans un seul sens. En vue d'accroltre encore l'adhérence du système, il a été prévu de réaliser des patins qui présentent une surface de contact avec le sol munie d'alvéoles multiples qui forment une résille rigide capable de s'imbriquer dans les sols mous et organisée de telle manière que chaque alvéole constituant ce dispositif soit auto-nettoyante afin que l'obstruction rapide de ces alvéoles ne risque pas de supprimer l'avantage du système. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple seulement montrent différents modes équivalents de réalisa tion de l'objet de l'invention. La figure i est une vue schématique en élévation de face du dispositif objet de la présente invention adapté à un système de roulement conforme à la Demande principale. La figure 2 est une vue schématique en élévation du même dispositif objet de l'invention selon un autre mode de réalisation. La figure 3a est une vue schématique partielle en élévation de la position prise par deux patins successifs reliés au moyeu selon la figure 1 et rencontrant un obstacle volumineux au cours de leur utilisation. La figure 3b est une vue schématique partielle de l'articulation de deux patins successifs tels qu'ils sont montés dans le cadre de la figure 2, afin d'éviter qu'ils ne prennent la position de la figure 3a qu'il n'est pas possible d'admettre dans le cas particulier de la figure 2. La figure 4 est une vue schématique en plan d'un patin présentant un coefficient d'adhérence accru grâce à sa forme de résille. La figure 5 est une vue schématique en coupe verticale du même patin montrant son dispositif auto-nettoyant. La figure 6 est une vue schématique en élévation d'une bande de roulement dont l'articulation des segments qui forment sa couronne périphérique est constituée par l'élasticité de la couronne elle-même, constituée par un boudin torique élastique relié au moyeu de même manière que dans les cas précédents, ledit boudin torique pouvant être réduit à une bande de caoutchouc synthétique armé qui présente un plus grand avantage sur le plan de l'adhérence étant donné sa moindre limitation en largeur. Tel qu'il est représenté (fig. 1), le dispositif comporte les articulations 17 qui solidarisent de façon mobile les patins 9 entre eux, ceux-ci étant reliés au moyeu central 12 de la même manière qu'il était précédemment prévu, par l'intermédiaire des lames de ressort 16, par exemple, ou de tout autre manière. C'est ainsi que la liaison au moyeu central des patins 9, qui forment une couronne polygonale continue, peut être constituée par les simples ressorts à extension 18 (fig. 2) qui transmettent aux patins le mouvement du moyeu et qui maintiennent de façon permanente la position réciproque des patins par rapport au moyeu 4 dans un état d'équilibre constant selon l'effort fourni et la résistance au roulement rencontrée au niveau du sol. Selon un autre mode de réalisation, représenté aussi par la figure 1, il est prévu de munir chaque patin 9 d'une bielle 19 articulée à une de ses extrémités au point d'articulation 7 du rayon élastique 16 sur le patin 9 et à son autre extrémité au point 20 où le même rayon élastique prend contact avec le moyeu 12 sur lequel il est fixé-. Chacune de ses bielles 19 est elle-même constituée par deux tronçons 19a et 19b articulés entre eux au point 30, ladite articulation étant limitée par le taquet 31 par exemple de manière que dans la flexion du rayon flexible 16 que la bielle 19 ainsi constituée sous-tend, les tronçons de la bielle 19 ne viennent à aucun moment prendre contact avec le rayon élastique 16. Une butée 32 solidaire du moyeu 12 est placée de telle manière qu'elle impose au compas formé par les tronçons 19a et 19b de la bielle 19 un angle de fermeture toujours orienté dans le même sens par rapport au centre de la roue. On comprend qu'ainsi, la flexibilité des lames 16 se trouve limitée afin d'éviter qu'elles ne dépassent leurs limites d'élasticité tout en gardant une flexibilité suffisante pour assurer le bon fonctionnement du système. On remarque que ces bielles 19 ainsi constituées ne gênent en rien le mouvement angulaire interne du polygone formé par les patins (fig. 3a), ce qui permet d'absorber des dénivellations importantes du sol, ou même des obstacles tel qu'un rocher ou un tronc d'arbre allongé sur le sol, sans nuire à la stabilité de l'engin muni d'un tel dispositif de roulement, les articulations 17 étant dans ce cas réversibles.Par contre, dans le cas de la figure 2 la déformati on du polygone périphérique selon la figure 3a ne doit pas se réaliser,- faute de quoi, sous l'effet des ressorts à extension 18, cette position serait irréversible, ce qui nuirait à la bonne marche de l'engin.Donc, dans ce cas, les articulations 21 (fig. 3b) sont rendues irréversibles, leur position extrême étant leur alignement, l'axe de leur articulation étant, de façon connue, situé au-dessus du plan interne desdits patins. Afin d'accroître encore l'adhérence de chaque patin 9 dans les sols mous ou boueux, chacun d'eux est constitué par un genre de treillis rigide 22, d'une épaisseur suffisante (fig. 4), dont les alvéoles 23 ouvertes de part et d'autre, présentent en coupe verticale, (fig. 5) une forme conique ouverte avers le centre de la roue, de manière que lorsque chaque patin 9 prend contact avec un sol mou, il puisse s'imbriquer dans la terre, ce qui permet d'atteindre les parties solides inférieures du sol, la terre qui pénètre dans chaque alvéole 23 chassant automatiquement grâce à la forme évasée, la terre qui s'y était précédemment accumulée. De tels patins, en forme de treillis rigide sont métalliques ou comportent au moins une âme métallique reve- tue de gomme. De tels patins, dont la largeur n'est limitée que par les éléments du châssis de l'engin qui les porte, peuvent aussi équiper un véhicule a' chenille en remplacement des tuiles normales de ses organes de roulement. Ils peuvent aussi constituer par eux-mêmçs une véritable chenil le, étant associés à la manière des tuiles d'un tel organe. Selon un autre mode encore de réalisation, les patins 9 qui sont ainsi reliés de façon articulée et qui forment une couronne polygonale continue, peuvent avantageusement être remplacés par une couronne de roulement 24 uniformément constituée par un boudin torique de caoutchouc plein de préférence, mais suffisamment souple pour pouvoir se déformer au niveau de chacune des articulations 25 portée par chacun des sabots 26 solidaires de la périphérie interne de ladite couronne et par l'intermédiaire desquelles articulations, celle-ci est reliée aux rayons élastiques 16 précédemment prévus, deux segments successifs de la couronne 24 compris entre 3 articulations pouvant ainsi s'aligner sur le sol, grâce à la déformation générale de la couronne, pour présenter la même surface d'adhérence que si ces segments étaient constitués par des patins articulés de même largeur. La similitude d'un tel dispositif continu avec une suite de patins articulés est plus grande encore en utilisant, en remplacement du boudin torique 24, une bande de roulement plate, non représentee, formée d'une bande de caoutchouc épaisse, armée de fils métalliques ou synthétiques, et munie aussi à sa périphérie interne des mêmes sabots métalliques 26 articulés en 25 sur les mêmes rayons élastiques 16 qui les solidarisent au moyeu 12, ladite bande de caoutchouc, aussi bien que le boudin torique 24, est munie de crampons d'adhérence de type connu ou même, en ce qui concerne particulièrement la bande, d'alvéoles coniques ouvertes du même type que les alvéoles 23 du treillis 22 précédemment citées-. On comprend que le dispositif étant ainsi constitué, les patins 9 qui supportent leur charge, prendront successivement au contact du sol une position alignée par déformation des rayons élastiques 16 qui les portent et des rayons élastiques voisins sous l'effet de la liaison qui existe entre eux sans qu'aucun chevauchement de pièces ne puisse survenir et troubler la rotation régulière de l'engin. La surface portante se trouve ainsi considérablement augmentée par rapport à ce que serait sous la même charge l'écrasement d'un pneumatique classique de même largeur. De plus, selon le montage de la figure 3a, le dispositif conforme à la figure 1 est susceptible d'absorber un obstacle important tel qutun rocher ou une bille de bois sans nuire à la stabilité de l'engin ainsi équipé. Il est bien entendu que l'étendue de l'invention n'est pas limitée à l'exemple ou aux exemples qui en ont été donnés, toute variante considérée comme équivalence ne pouvant en modifier la portée. C'est ainsi que les ressorts qui jouent le rôle de rayons de la roue peuvent être constitués par des organes hydropneumatiques comportant des vérins hydrauliques ainsi qu'une chambre de compression pneumatique centrale portée par la roue elle-même. L'invention peut être utilisée pour équiper tous les engins soumis à de fortes variations de charges statiques ou dynamiques, et se mouvant sur terrains instables ou chargés d'obstacles, ces engins pouvant être des tracteurs agricoles ou des engins de chantier, aussi bien d'ailleurs que des véhicules de terrains spéciaux tels que les véhicules sur neige, leur permettant, grâce aux bielles 19 une meilleure répartition de la charge, ce qui permet d'en augmenter l'importance, ainsi qu'une plus grande facilité de manoeuvre. REVENDICATIONS 1") - Dispositif de roulement moteur présentant une surface de contact avec le sol déformable réunie au moyeu moteur par l'intermédiaire d'éléments élastiques, Caractérisé par le fait que ladite surface de contact avec le sol reliée au moyeu moteur 12 par des rayons élastiques forme une bande de roulement continue. 20) - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que la bande de roulement déformable continue est constituée par les patins 9 reliés entre eux, à chacune de leurs extrémités par une articulation 17 autour de laquelle chacun peut se mouvoir librement, de part et d'autre de leur plan d'alignement, formant ensemble une couronne polygonale continue et chacun d'eux étant relié au moyeu 12 par l'intermédiaire d'une lame élastique courbe 16, fixée au moyeu et à l'extrémité de laquelle chaque patin est articulé en son centre géométrique. 3 ) - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que chaque rayon courbe, élastique 16 comporte une pièce métallique 19 constituant la corde de l'arc formé par le rayon élastique 16, étant articulée à ses deux extrémités situées d'une part au point 20 d'ancrage du rayon 16 sur le moyeu 12 et d'autre part sur l'articulation 7 du rayon 16 sur le patin 9, ladite pièce métallique étant formée par deux biellettes 19a et 19b librement articulées entre elles en 30, le déplacement angulaire réciproque étant limité par la butée 31 portée par l'une des biellettes (19a par exemple) et par la butée 32 solidaire du moyeu 12. 4 ) - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que la bande de roulement déformable continue est constituée par les patins 9 reliés entre eux, à chacune de leurs extrémités par une articulation 21 autour de laquelle chacun peut se mouvoir librement, leur débattement angulaire étant cependant limité de manière que deux patins 9 successifs puissent s'aligner sans jamais pouvoir former entre eux un angle ouvert extérieurement à la couronne polygonale continue ainsi formée, chacun des patins 9 étant relié au moyeu 12 par l'intermédiaire du ressort à extension 18. 50) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédentes, Caractérisé par le fait que la surface de contact avec le sol, polygonale et articulée, est constituée par un treillis métallique 22, revêtu de gomme ou non, rigide, présentant de multiples alvéoles juxtaposées 23, ouvertes de part et d'autre et allant s'évasant vers le centre de ladite couronne polygonale. 60) - Dispositif selon la revendication 5, Caractérisé par le fait que les patins formés d'un treillis rigide 22 sont utilisés en remplacement des tuiles des chenilles des engins munis de tels moyens de propulsion. 7 ) - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que la bande de roulement déformable continue est constituée par un boudin torique 24 en gomme synthétique, plein ou gonflable, suffisamment souple pour suivre les déformations qui lui sont imposées par les charges statiques et dynamiques de l'engin qui en est équipé, au point de pouvoir former un alignement entre deux segments successifs de ladite couronne ; les rayons élastiques, tels que 16, qui relient le boudin 24 au moyeu 12 se fixant de façon articulée sur les sabots 26 régulièrement répartis sur la périphérie interne du boudin, solidaires de lui, et portant l'axe d'articulation 25. 8 ) - Dispositif selon les revendications 1 et 7, Caractérisé par le fait que le boudin de roulement déformable continu est réduit à une bande de gomme synthétique, armée de fils d'acier, de fils de verre ou de fils synthétiques, ladite bande étant suffisamment souple dans le plan des génératrices pour suivre les déformations qui lui sont imposées par les charges statiques et dynamiques de l'engin qui en est équipé ; les rayons élastiques, tels que 16, qui relient la bande au moyeu 12 se fixant de façon articulée sur les sabots 26 régulièrement répartis sur la périphérie interne de la bande, solidaires d'elle, et portant l'axe d'articulation 25. 9 ) - Dispositif selon la revendication 8, Caractérisé par le fait que l'armature de la bande de roulement, continue et souple, forme un treillis, ledit treillis étant recouvert de gomme ou non, les alvéoles 23 dudit treillis, ouvertes de part et d'autre, se présentant évasées vers le centre de ladite bande.