Brevet FR2561590A1 — publié le 19850927

La présente invention est du domaine de la mécanique et elle a pour objet un organe d'accouple ment d'bléments tels par exemple que tracteur et remorque. On connait notamment dans les machines agricoles des accouplements entre un véhicule tracteur et un véhicule remorqué, comprenant à la fois des organes d'atte- lage, du type en trois points par exemple, et des organes d'entraînement mecanique constitués par un arbre dit de prise .de force ou par des tuyaux dits de liaison hydraulique. Dans le domaine de l'agriculture, on va plutôt rechercher à conserver l'alignement du tracteur et de la remorque et en tout cas on se contentera d'un relativement faible désalignement des deux véhicules ; aussi il ne se pose pas de façon très difficile le problème de la transmission de puissance au véhicule remorqué. Par ailleurs, on connalt 1 ' accouple- ment à rotule d'une remorque et d'un véhicule tracteur ; de telles rotules sont largement utilisées pour la traction des roulottes par les véhicules de tourisme ; dans ces cas on ne cherche pas à transmettre de la puissance motrice aux roues de la remorque. On connaît aussi dans l'art de la flecanique, le dispositif de transmission de couple, dit à joint de cardan ou encore cardan ou encore accouplement à croisillon dans lequel un couple de rotation est transmis d'un premier ar bre à un second arbre, les deux axes de ces deux arbres ayant un point de convergence mais pouvant être non alignés ; un tel dispositif incorpore deux axes d'articulation en général perpendiculaires et coplanaires sur chacun desquels est articulé de part et d'autre de l'autre axe chacun des arbres ; les axes d'articulation sont matérialisés par une pièce indépendante des arbres et ayant grosso modo la forme d'une croix grecque. jn -sait qu'un tel moyen de transmission du couple ne reproduit, au cours d'une rotation des arbres, qu'imparfaitement la-vites- se de l'arbre meneur : cet accouplement est dit hétero-cinétique; C-n sait aussi par 1 'agencement approprié de deux tels accouple ets rendre l'ensemble homo-cinétique. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif d'accouplement de deux éléments, par exemple tracteur et remorque grâce auquel il serait possible de transmettre une puissance motrice du tracteur à la remorque, tout en autorisant des débattements très importants de celle-ci aussi bien sur elle-même que par rapport au tracteur et tout en évitant une fatigue sensible des organes de transmission de puissance L'application qui a motivé le Demandeur dans sa recherche est celle de l'attelage d'un véhicule et d'une remorque devant eIfectuer sous lourde charge des déplacements en "tout terrain", tel que ces déplacements sont imposés parfois aux véhicules militaires ou de génie civil ou rural. Selon la présente invention un dispositif de liaison, ou d'accouplement, entre en premier élément et un second élément, ledit dispositif incorporant un mécanisme d'accouplement à axes d'articulation croisés, dit a "croisillon" ou encore à "cardan" dans lequel chaque élément accouplé est articulé autour. d'un des deux axes du croisillon par l'intermédiaire de paliers et de bras porte-palier, est caractérisé d'une manière générale en ce qu'un passage est ménagé au voisinage du lieu de superposition desdits axes. On notera que par lieu de superposition desdits axes, on entend aussi bien leur point d'intersection qu'une perpendiculaire qui les joint. I1 résulte de cette disposition la possibilité de faire passer dans ce passage des organes quelconques, notamment un arbre de transmission de puissance motrice, tout en tolérant un très grand débattement de la remorque. Selon une caractéristique secondaire du dispositif de l'invention un organe d'accouplement intermédiaire est disposé entre au moins l'un des éléments accouplés et l'un des axes d'articulation du croisillon, ledit accouplement intermédiaire étant libre en rotation-autour d'un axe de rotation, et étant pourvu d'un évidement axial. I1 résulte de cette disposition que les éléments accouplés sont aussi libres en rotation autour de leur axe-longitudinale l'un par rapport a l'autre. De préférence ltorgane d'accouplement intermédiaire est un ensemble de pièces cylindriques comportant en leur centre un évidement permettant le passage des organes de transmission de puissance motrice. Suivant une première forme, préférée, de réalisation du dispositif de l'invention, le "croisillon" est une pièce plane comportant une lumière centrale formant ledit passage, ladite pièce plane comportant, dispo sés en quatre points cardinaux, des paliers, chaque palier ayant un axe dans le prolongement de l'axe d'un autre palier, les axes des couples de paliers ainsi formés étant sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre. Suivant une seconde forme de réalisation, le croisillon est une pièce cylindrique dont l'evide- ment centrale forme un palier d'axe perpendiculaire à chacun desdits axes d'articulation, ce palier logeant un arbre de courte longueur comportant à chacune de ses extrémités un accouplement à cardan. Suivant. une application préférée d'un dispositif tel que ci-dessus décrit le premier élément accouplé est un véhicule tracteur, le second élément accouplé est une remorque et l'organe passant dans le passage du croisillon est un arbre de transmission de la force motrice du tracteur a un essieu moteur de la remorque. On notera que 1' organe passant dans le passage pourrait être aussi et de manière avantageuse pour lui, un faisceau de conduits hydrauliques, de câbles électriques, etc... La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de formes de réalisation, et d'un exemple d'application, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles - la fig.l est une vue en perspec tive d'un dispositif d'accouplement de l'invention suivant sa forme préférée de réalisation, - la fig.2 est un détail en coupe du dispositif de la figure précédente, - la fig.3 est une application du dispositif de la fig.l à un attelage véhicule tracteur-remorque "tout terrain - la fig.4 est une illustration en perspective d'une seconde forme de réalisation, et - la fig.5 est une vue de côté du dispositif de la figure précédente. - les fig.6, 6a illustrent un irode d'attache du dispositif des figures précédentes à l'arrière du véhicule, Sur la fig.l un dispositif de l'in- vention selon une première forme de réalisation est constitué d'un croisillon 1 en forme de pièce plane circulaire comportant équirépartii sur sa périphérie des paliers 2,3,4,5 recevant des tourillons d'axe tels que 6 supportés à leur autre extrémité par des paliers respectivement 2',3',4', et 5' solidaires deux par deux de couples de bras tels que 10 et 11 pour les paliers 2,2', 4,4' et 12 et 13 pour les paliers 3,3', 5, 5'. Selon l'invention la pièce 1 à fonction de croisillon est pourvue d'une lumière centrale 7 formant passage et toujours selon l'invention les bras 10 à 13 sont reliés par couple à des éléments d'attelage de véhicule tels que tracteur et remorque ; ces éléments ne sont pas représentés sur cette figure. Dès lors, la lumière 7 peut servir de passage pour des organes de transmission de puissance motrice entre le véhicule tracteur et sa remorque, de tels organes schématisés par 9 peuvent être un arbre à joint de cardan. Les bras 10 et 11 sont solidaires d'une pièce cylindrique creuse 14 (Fig.2) dont un rebord à épaulement 15 est engagé sous un épaulement 16 d'unebague extérieurel7 prolongeant elle-même une pièce cylindrique 18 rapportée à une semelle 19 ; l'ensemble de ces pièces cylindriques est creux autour de l'axe 20 qui est leur axe de symétrie, et il constitue un organe d'accouplement intermédiaire permettant la libre rotation autour de l'axe 20 de la pièce d'accouplement 14 et de ses bras 10 et 11. Toutes les pièces de cet accouplement, y compris la semelle 19, étant creuse le long de l'axe, un passage axial pour les organes de transmission se trouve ménagé à travers elles. Sur la fig.3 un attelage de véhicules de type "tout terrain"-comprend un tracteur 21 et une remorque 22 ; un dispositif de liaison désigné par 8 dans son ensemble relie les deux véhicules ; on a représenté en tirets les organes de transmission de puissance depuis le moteur du véhicule vers les roues du véhicule et vers l'essieu moteur de la remorque ; ces organes de transmission passent à travers le passage du croisillon sus-décrit. La remorque 22 peut pivoter par rapport au tracteur 21 dans toutes les directions y compris autour de l'axe 20 d'alignement des deux véhicules. Grâce à ce dispositif d'accouplement l'attelage peut progresser, tracteur et remorque lourdement chargés sur des terrains qui, par leur caractère accidenté, ne seraient pas accessibles à une remorque non pourvue de roues motrices. Sur les fig. 4 et/ou 5, une variante du dispositif d'accouplement de l'invention est essentiellement constituée de deux pièces porte-bras 30 et 31 et d'un croisillon 32 pourvu d'un évidement central 33 ; les bras des pièces 30 et 31 sont reliés au croisillon suivant des axes d'articulation 34 et 35 au moyen de tourillons tels que 36. L'évidement 33 sert de palier à un arbre de courte longueur 37 pourvu lui-même à ses extrémités d'accouplements à croisillon reliés à des arbres de transmission 38 et 39. Les pièces 30 et 31 peuvent être conformes pour être raccordées à un accouplement intermédiaire permettant leur rotation autour de leur axe à la manière de la pièce 14 des fig.l et 2 ou pour recevoir des bras analogues aux bras 12 et 13 de ces figures. Sur les fig.6 et 6a, la pièce 18 de la fig.l est fixée par soudage, par exemple sur une plaque 19' comportant sur chacun de ses côtés des pièces tubulaires 40 et 41 ; une piainé 42- sölid ire du-châssis du tracteur~comivrte, ~5sculptésou rapportés, des épaulements symétriques 43 et 44 destinés à centrer et à immobiliser dans son plan la plaque 19' ; des pièces tubulaires 40' et 40" et 41' et 41" sont soudées sur les épaulements et sur la platine 42 en des emplacements tels que leur évidement intérieur se trouve dans le prolongement de l'évidement intérieur des pièces 40 et 41 lorsque la plaque 19' est en place entre les épaulements ; on peut alors faire passer à l'intérieur des pièces tubulaires des broches telles que 45 et 46 qui assujettissent l'accouplement de la fig.l au châssis du véhicule tracteur ; des goupilles telles que 47 maintiennent les broches en place ; le désassujettissement s'effectue facilement par retrait des broches. On notera que, bien que de structure différente, les dispositifs des fig.l, 2 et 4, 5 respectivementremplissent des fonctions analogues à savoir : permettre un accouplement à grand débattement des véhicules en même temps que la passage d'arbres de transmission de puissance sans imposer à ces derniersd' > mportantes variations de longueur lors des mouvements de débattements. REVEND I CAT IONS 1.- Dispositif de liaison, ou d'accouplement, entre en pre mier élément et un second élément, ledit dispositif in corporant un mécanisme d'accouplement à axes d'articula tion croisés, dit à "croisillon" ou encore à "cardan" dans lequel chaque élément accouplé est articulé autour d'un des deux axes du croisillon par l'intermédiaire de paliers et de bras porte-palier, caractérisé :: en ce qu'un passage (7) est ménagé au voisinage du lieu de superposition desdits axes, d'où il résulte la possibilité de faire passer dans ce passage des organes quelconques, no tamment un arbre de transmission de puissance motrice, tout en tolérant un très grand débattement de la remorque 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un organe d'accouplement inter médiaire (14,17,18) disposé entre au moins l'un des élé ments accouplEs et l'un des axes d'articulation du croi sillon, ledit accouplement intermédiaire étant libre en rotation autour d'un axe de rotation (20), et étant pour vu d'un évidement axial, d'oit il résulte que les éléments accouplés sont aussi libres en rotation autour de leur axe longitudinal l'un par rapport à l'autre 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que 16 "croisillon" est une pièce plane (1) comportant une lumière centrale (7) for mant ledit passage, ladite pièce plane comportant, dis posés en quatre points cardinaux des paliers (2 à 5), chaque palier ayant un axe dans le prolongement de l'axe d'un autre palier, les axes des couples de paliers ainsi formés étant sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le croisillon est une pièce cylindrique (32) dont l'évidement central (33) forme un palier d'axe perpendiculaire à chacun desdits axes d'articulation, ce palier logeant un arbre (37) de courte longueur comportant à chacune de ses extrémités un accouplement à cardan ; 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier élément accou plé est un véhicule tracteur (21), en ce que le second élément accou plé est une remorque (22), et en ce qu'un organe passant dans le passage du croisillon est un arbre de transmission (9, 38,39) de la force motrice de traction à un essieur mo teur de la remorque , 6.- Dispositif selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce qu'une pièce (18) dudit ac couplement intermédiaire est-fixée sur une plaque (19, 19') comportant sur chacun de ses cotés des pièces Xubu- laires (40,41), en ce qu'une platine (42) solidai re du châssis du tracteur comporte des épaulements (43, 44) destinés à centrer ladite plaque précitée (19,19') et des pièces tubulaires (40',40", 41',41") disposées en des emplacements tels que leur évidement intérieur se trouve dans le prolongement de l'évidement intérieur des pièces tubulaires précitées (40,41) lorsque la pla que (19') est en place entre lesdits'épaulements, et en ce que des broches (45,46) pas sant dans les évidements des pièces tubulaires en prolon gement sont destinées à assujettir la plaque et la pla tine et de ce fait le dispositif d'accouplement au tra teur.