Brevet FR2562496A1 — publié le 19851011

La présente invention est relative aux véhicules tout-terrain légers comportant deux demi-châssis avant et arrière, articulés l'un à l'autre autour d'un axe vertical. Elle concerne plus particulièrement un perfectionnement à une telle articulation. Le brevet FR 2 413 229 décrit un véhicule amphibie pour la circulation sur tout terrain comprenant deux demi-ch ssis articulés autour d'un axe vertical, chaque demi-ch ssis étant solidaire d'un essieu rigide sur lequel sont montés deux rouleaux porteurs et flotteurs. L'axe d'articulation est matérialisé par deux zones séparées, l'une, basse, au niveau du plancher, l'autre, haute, au niveau du toit des demi-châssis. Dans cet exemple, l'axe vertical est fixe par rapport à chacun des demichâssis. I1 en va de même pour d'autres véhicules comprenant deux parties articulées l'une à l'autre, comme c'est le cas par exemple, dans le brevet US 3 905 323 ou le brevet US 3 057 319 ob l'axe vertical d'articulation est fixe. Cette fixité présente des inconvénients. En effet, les inégalités de terrain et les changements d'accélération qu'elles nécessitent, peuvent provoquer des chocs et contraintes au niveau de l'articulation, qui, étant fixe, les encaisse plus ou moins bien et soumet les parties voisines des demi-chAssis à des conditions susceptibles de provoquer une fatigue pouvant aller jusqu'à des ruptures. Il est évidemment possible de renforcer les parties les plus vulnérables, mais ceci ne va pas sans augmentation des masses et des coûts, ce qui est difficilement acceptable si l'on veut conserver un véhicule léger, simple, rustique et d'un faible coût. L'invention se propose de remédier à ces inconvénients au moyen d'une articulation à axe vertical, non plus fixe, mais dont la position instantanée peut varier selon les conditions du moment, avec un débattement dans tout sens à l'encontre de dispositifs de rappel élastiques. Les caractères techniques de l'invention qui font l'objet des revendications et certains autres avantages sont exposés dans la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se réfèrera aux dessins dont - la figure 1 montre schématiquement en vue de cOté, un véhicule conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 reprzsentent un détail de la zone d'articulation bas se de la figure 1, - la figure 4 est une vue schématique de dessus du véhicule de la figure 1. Sauf en ce qui concerne le perfectionnement de l'articulation faisant l'objet de l'invention, le véhicule représenté aux figures 1 et 4 est similaire à celui décrit dans le brevet FR 2 413 229. On ne reviendra donc que très succinctement sur ses éléments constitutifs. On reconnait sur le dessin deux demi-châssis avant 1 et arrière 2 articulés l'un à 11 autre autour d'un axe de rotation 3 de direction générale verticale. Chaque demi-châssis 1, 2 est solidaire d'un essieu rigide respectivement 4 et 5 sur lequel sont montés, de part et d'autre, deux rouleaux 6D, 6G et 7D, 7G respectivement. L'articulation des demi-châssis 1, 2 est assurée par deux zones d'articulation opposées, l'une, basse 8, au niveau du plancher des demi-châssis, l'autre, haute 9, au niveau du sommet ou toit des demi-châssis. Du fait du porte-à-faux des demi-châssis par rapport aux essieus rigides 4, 5, la zone d'articulation basse 8 travaille naturellement en traction et la zone haute 9 en compression au repos. Ces sollicitations restent prépondérantes dans les conditions les plus fréquentes de fonctionnement mais sont susceptibles de s'inverser dans des conditions extrâ- mes dues aux accidents de terrain. Comme déjà dit, les zones d'articulation 8, 9 doivent pouvoir encaisser les efforts combinés de compression ou traction, flexion, torsion et cisaillement induits par le fonctionnement du véhicule et sans porter préjudice à la tenue de la construction des demi-châssis 1, 2 qui doit rester simple et légère. Selon l'invention, la liaison au droit de l'articulation haute 9 est assurée par un tampon élastique 10 assujetti de façon connue à chacune de ses extrémités à l'un des demi-châssis 1, 2, travaillant essentiellement en compression mais pouvant également se déformer en traction, flexion et torsion en assurant un débattement en tout sens et d'amplitude limitée. Ce tampon 10 peut être avantageusement en caoutchouc dur du type courant souvent désigné par les expressions "silent-block" ou "bloc diabolo" et ne nécessite donc pas d'autre développement. La zone d'articulation basse 8 est, comme déjà dit, appelée à travailler essentiellement en traction. Selon l'invention, les parties en correspondance des deux demi-châssis 1, 2 sont reliées par un dispositif élastique à bande du type "sandow" 11. Pour assurer le maintien en place de la bande élastique 11 par rapport aux demi-châssis 1, 2 lorsque cette partie basse 8 de l'articulation est inactive, la bande 11 est avanta geusement enroulée autour de deux tambours 12, 13 solidaires chacun d'un demi-chasis 1, 2 par leur partie supérieure et porteurs, à leur partie inférieure, d'un flasque 14, 15 ne débordant de chaque tambour 12, 13 que du côté opposé à l'autre tambour, pour permettre une plus grande liberté de mouvement relatif entre les deux tambours 12, 13. Par ailleurs, la bande élastique 11 fait au moins un tour complet 16 autour d'au moins un des tambours 13, ce qui constitue une butée torique élastique entre les deux tambours 12, 13, destinée à amortir les chocs éventuels entre les deux tambours 12, 13. Comme représenté aux figures 2 et 3, une seule bande élastique 11 convenablement enroulée peut être utilisée, mais il est évident que l'on peut aussi faire appel à plusieurs bandes pour remplir les mêmes fonctions. De ce qui précède, on voit que l'articulation des deux demi-châssis 1, 2 se fait autour d'un axe 3 de direction générale verticale mais instantané, variable selon les conditions momentanées autour d'une position moyenne. Les liaisons élastiques aux zones d'articulation 8, 9 permettent de façon extrêmement simple, peu coûteuse, sans usinage, avec une possibilité de remplacement très aisé, d'obtenir pour l'axe darticu- lation 3 un débattement en tout sens, limité par les forces de rappel élastique du tampon 10 et de la bande 11, donc d'encaisser parfaitement les inégalités du terrain. Cette élasticité de l'articulation 3 impose que le dispositif de direction du véhicule soit lui-mssme élastique du fait du montage rigide des essieux avant 4 et arrière 5 sur les demi-châssis 1, 2, puisque seule l'articulation 3 des deux demi-chassis autorise la direction du véhicule. La figure 4 illustre un tel dispositif de direction à câble. Un câble s'enroulant sur un tambour 17 porté par une colonne de direction solidaire d'un volant 18, présente deux brins respectivement droit 19D et gauche 19G, guidés par des poulies de renvoi 201, 202, montées de part et d'autre sur chaque demi-châssis 1, 2 et ancrés ensuite en un point fixe (commun ou non) 21 du demi-châssis 2 par l'intermédiaire d'un dispositif élastique 22. On voit que, par exemple pour un virage à gauche (figure 4), la rotation du volant 18 dans le sens de la flèche F, induit une traction sur le brin 19G qui, avec le bras de levier représenté par la distance séparant la poulie concernée 202 de l'axe instantané 3, pro voque un couple faisant tourner le second demi-châssis 2 par rapport au premier. Dans cette position, l'élasticité du dispositif 22 associé au brin l9G tendu, permet d'encaisser les contraintes dynamiques que le débattement relatif du demi-châssis 2, par rapport au demi-châssis avant 1 sous l'influence des inégalités de terrain, pourrait provoquer, donc d'em- pêcher une rupture de direction tout e en maintenant la stabilité de fa çon satisfaisante. REVENDICATIONS 1 - Véhicule tout-terrain comprenant deux demi-châssis (1, 2) respectivement avant et arrière articulés autour d'un axe vertical (3) et solidaires chacun d'un essieu rigide (4, 5), l'articulation entre les demi chassies (1, 2) se faisant en deux zones opposées respectivement basse (8) et haute (9), caractérisé par le fait que les liaisons entre les demichâssis (1, 2) aux zones d'articulation (8, 9) sont élastiques de manière à permettre un débattement en tout sens et d'amplitude limitée de l'axe d'articulation (3). 2 - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison de la zone d'articulation haute (9) est assurée par un tampon (10) de matière élastique. 3 - Véhicule selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la liaison de la zone d'articulation basse (8) est assurée par au moins une bande (11) de matière élastique. 4 - Véhicule selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la ou les bandes (11) s'enroulent au moins partiellement sur deux tambours (12, 13) solidaires respectivement du demi-châssis avant (1) et du demichâssis arrière (2). 5 - Véhicule selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la bande (11), ou au moins une bande (11), entoure complètement l'un des tambours (13) pour former une butée torique (16) élastique. 6 - Véhicule selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé par le fait que la ou les bandes (11) sont retenues sur les tambours (12, 13) par des flasques (14, 15) ne débordant de chaque tambour (12, 13) que du côté opposé à l'autre tambour. 7 - Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que sa direction est du type à câble, les extrémités des brins (19D, 19G) du câble étant ancrées à un point fixe (21) du demi-châssis arrière (2) par l'intermédiaire d'un dispositif élastique (22).