Brevet FR2577880A1 — publié le 19860829

DISPOSITIF DE CQMPENSTION DYNAMIQUE DE TENSION DE CEEliLLLES Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de tension pour des channes ou des chenilles entraînées par un élément moteur tel qu'un barbotin ou une poulie. Dans ce domaine qui trouve application notamment à la tension des chenilles de véhicules chenillés, on connait déjà des dispositifs tels que celui décrit dans le brevet français 2066 100 dans lequel le galet avant du véhicule est tendu par une timonerie constituée de leviers oscillants commandés par un vérin lors des passages de la chenille sur un obstacle tel qu'une bosse ou un repli de terrain. Ce dispositif s'applique à des véhicules à propulsion arrière dans lesquels. le barbotin moteur est disposé à l'arrière du véhicule ce qui a pour conséquence que 1 'effort moteur s'applique sur la partie arrière inclinée de la chenille tandis que la poulie de tension située à l'avant du char n'est soumise qu'à la tension initiale de la chenille. Un problème nouveau se pose pour les véhicules chenillés actuels pour lesquels on souhaite obtenir des vitesses de déplacglaent de plus en plus élevées que ce soit sur route ou sur terrains variés, ainsi qu'une meilleure habitabilité. Le premier objectif a pour conséquence l'utilisation de suspensions à grands débattements pour le véhicule et le second objectif amène à realiser des véhicules à transmission avant dans lequel le barbotin moteur est disposé à l'avant de la chenille. Les problèmes posés par ce genre de véhicules sont alors différents de ceux présentés par les véhicules à propulsion arrière. En effet, lors de l'utilisation des véhicules chenillés à traction avant, le barbotin est soumis non seulement à la tension initiale de la chenille mais aussi à l'effort moteur et lors de débattements importants de la sus en pension, il se formerche avant un brin mou à l'avant de la chenille qui entrain des risques non négligeables de déchenillage, si le barbortin n'est pas équipé d'un dispositif de compensation de tension. La présente invention a pour but d' éviter ces risques de déchenillage en fournissant un dispositif capable d'effectuer une coppen- sation dynamique de la tension de la chenille lorsque la suspension s'enfonce sous l'effet d'un accident du terrain. L'invention a donc pour objet un dispositif de ocmpensation dynamique de tension de chenille pour véhicule chenillé à barbotin moteur disposé à 1' avant du véhicule, la chenille étant disposée sur une suspension à grand débattement par rapport au châssis du véhicule, dispositif comportant en combinSison : - un barbotin capable de se deplacer par rapport au pour ccmpecser la diminution de tension de la chenille lors du débattement de la suspensicn, - des moyens mécaniques pour annuler l'influence de l'effort moteur sur la position du barbotin, - des moyens dynamiques de tension de la chenille lors du debattement de la suspension. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens mé- caniques pour annuler l'influence de l'effort moteur sur la position du barbotin comportent un pignon d'entraanoetent de barbotin solidaire d'un arbre moteur, un réducteur comprenant une couronne dentée solidaire en rotation de l'axe du barbotin, entraînée par le pignon et disposée à l'intérieur d'un carter mobile par rapport au châssis lors du débattement de la suspension de la chenille, la couronne et le barbotin ayant des diamètres pri mitifs égaux. Le déplacement du barbotin et du carter mobile par rapport au châssis du véhicule lors du debattement de la suspension s'effectue selon un arc de cercle dont le centre est excentré par rapport à l'axe de rotation du barbotin, et par exemple confondu avec l'axe de l'arbre moiteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les dynamiques de tension de la chenille sont constitués par un système élastique amorti tel qu'un vérin hydraulique ou un amortisseur monté en parallèle avec un ressort disposé entre une partie fixe du châssis et un élément solidaire du barbotin dans son déplaccccnt par rapport au châssis du véhicule. Selon une variante d'exécution, le dispositif courte un premier réducteur à engrenage disposé à l'intérieur du carter moille et en prise sur le pignon de sortie de l'arbre moteur et la transmission de plissRnre entre ce réducteur et le barbotin s'effectue au moyen d'un train épicycloïdal dispose concentriquement à l'axe du barbotin à l'intérieur de celui-ci. D'autres caractéristiques apparaîtront mieux à la lecture de la description plus complète qui va suivre accompagnée de planches de dessins parmi lesquelles - la figure 1 montre le brin mou de la chenille d'un char possédant une suspension à grand débattement, - les figures 2 et 3 scnébatissnt les forces en présence sur le barbotin avant d'un char équipé du dispositif selon l'invention dans deux modes de réalsation, - les figures 4 et 5 montrent respectivatient en vue arrière et en coupe, puis en vue de gauche un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel l'effort moteur du barbotin et l'effort résistant sur la chenille s'annulent, ce qui correspond au schéma de la figure 2, - les figures 6 et 7 montrent une chenille équipée du dispositif de l'invention dans deux positions selon que la suspension est enfoncée (fig. 7) ounon (fig.6), - les figures 8 et 9 montrent une variante du premier mode de réalisation , variante portant des pignons supplémentaires pour transmettre au barbotin des couples importants, - les figures 10 et 11 montrent une seconde variante du premier mode de réalisation dans laquelle un premier étage réducteur simple suivi d'un train EpicycloldAl permet l'équilibre de l'ensemble au point d'oscillation, - la figure 12 montre un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel on palot utiliser une partie du couple moteur pour la tension du brin avant de la chenille , cette faculté étant rendue possible par la structure mâne du dispositif selon l'invention. En référence de la figure 1, on a représenté la chenille 1 d'un véhicule entraîné dans le sens de la flèche 5 par un barbotin moteur 2 disposé à l'avant du véhicule. La chenille 1 roule sur des galets 3, 4, 5 montés sur des bras oscillants 30, 40, 50 (voir figures 6,7) susceptibles de prendre une position haute 3', 4', 5', sous l'action d'un mécaniste de suspension à grand débattement. Dans ce cas, il se forme un brin mou 1' à l'avant du barbotin moteur 2. Pour carrpenser la tension de la chenille, il est donc prévu de pouvoir faire osciller le barbotin afin de pouvoir I'ame dans une position avancée 2' dans laquelle la chenille retrouvera sa tension normale. Le dispositif comprend donc (voir figures 4 et 5) un carter 6 extérieur au chassies du véhicule, mobile par rapport à celui-ci et pouvant osciller autour de l'arbre de sortie 8 de transmission du véhicule. Le carter 6 est monté sur une portée externe 10 du cassis au moyen d'un axe 9 et il comporte une portée cylindrique 12 disposée au moyen d'un palier 13 sur le montant principal 11 du châssis. L'axe 9 et l'arbre de sortie 8 de la transmission sont disposés coaxialement, l'arbre 8 débou- chant à l'intérieur du carter mobile 6 et portant un pignon de sortie 14. Bien sQr, l'arbre 8 est libre en rotation à l'intérieur de la portée 12 à l'intérieur de laquelle il est disposé au moyen de roulenents 15. Le carter 6 est de forme générale circulaire et porte le barbotin 2 dont l'axe 16 est monté sur des roulements 17. La puisaunca disponible sur le pignon 14 est transmise au barbotin 16 par une couronne dentée 20 solidaire de l'axe 16, disposée à I'intérieur du carter 6 et engrenant avec le pignon 14. Le dispositif est complété par un vérin 18 dont le corps est articulé sur une partie fixe du châssis 11 et dont le bras est irtl- sur un axe 19 du carter 6, le vérin 18 constituant les moyens dynainiques de tension de la chenille lors du débattement de la suspension. Ce vérin peut être piloté afin de pouvoir régler la tension de la cheville au fur et à mesure des besoins au cours des déplacements. Le vérin 18 appliqué donc une force FA (voir fig.2) sur la partie inférieure du carter de façon à le maintenir toujours en position avancéede telle sorte que la tension T de la chenille soit sensible- ment constante quelle que la position des galets 3, 4, 5. De façon a ce que la force FA nécessaire soit la plus faible possible, on a prévu avantageusement dans le premier mode de réalisation d'équilibrer l'effort moteur FM et l'effort résistant FR du barbotin, ce qui annule l'influence du couple moteur sur la position du barbotin.Pour ce faire, il est prévu selon l'invention que les diamètres primitifs de la couronne 20 et du barbotin 2 sont égaux, ce qui annule le mcment des forces extérieures appliquées sur le carter 6 au point d'oscillation qui se trouve être par ailleurs confondu avec l'axe 8 de sortie de la transmisglon. Lors de l'utilisation du véhicule en marche arrière, le brin avant de la chenille 1 est moteur et l'effort dans le brin avant doit alors être équilibré par une butée fixe qui bloque le barbotin dans une position prédétErminEe. Cette butée peut alors être constituée par le vérin 18 lui-même lorsqu'il arrive en compression totale, tige rentrée, position que peut représenter la figure 6. Selon une premiere variante du premier mode de réalisation on a prévu de multiplier le nombre des contacts sur la couronne 20, de façon à permettre le passage de couples importants (voir figures 8 et 9) Pour ce faire, on a ajouté des pignons intermediaires 21 et 22 montés libres en rotation sur le carter 6. Les diamètres primitifs de la couronne 20 et du barbotin 2 restant égaux, la somme des moments des forces extérieures appliques au carter 6 reste nulle au point d'oscillation (axe de l'arbre 8) quels que soient le nombre, la position, les diamètres des pignons intermédiaires 20 et 21. Selon une autre variante représentée aux figures 10 et 11, on utilise un réducteur à double étage, comprenant un étage simple disposé à l'intérieur du carter 6 et un étage épicycle disposé dans un carter réalisé ooncentriquement au barbotin 2 à l'intérieur de celui. Dans ce cas le pignon 14 engrène sur une roue dentée 23 disposée à l'intérieur du carter 6, l'arbre 24 portant la roue 23 étant solidaire de la roue centrale 25 du train bicycle du deuxième étage réducteur disposé à l'intérieur d'un second carter 26 solidaire du carter 6 et concentrique au barbotin 2 dont il épouse le contour intérieur. Le carter 26 porte la couronne 27 tandis que les planétaires tels que 28, 29 (dont le nombre peut varier en fonction du couple à transmettre) sont solidaires de l'arbre du barbotin 2. Le dimuensionnement des pignons des entr'axes et du barbotin permet de rendre la sarde des manents des forces extérieurs appliquées au carter 6 égale à zéro. Dans un autre mode de réalisation de l'invention (figure 12), on prévoit de copeser la tension de la chenille en dynamique en utilisant le couple moteur pour la tension du brin avant. Le dispositif ccmporte alors un pignon moteur 14 transmettant sa puissance à une couronne dentée 31 solidaire de l'axe 32 du barbotin 2. La couronne 31 est montée sur roulements 33, 34 à l'intérieur du carter 35, Luimême monté oscillant par l'intermédiaire de paliers 36 disposés sur le cassis 11 du véhicule, l'arbre 8 étant lui-me^me disposé à l'intérieur de l'alésage 37 du carter 35. L'effort moteur EM est transmis au barbotin 2 (voir fig.3) par l'inte=midiaire du pignon 14 de la roue 31 et de l'axe 32. En marche avant, les efforts FM et FR forent un couple qui tend autanati)uement le brin avant de la chenille. Ceci entraîne que la tension du brin incliné de la chenille n'est pas constante et peut être nulle lorsque le couple moteur est nul. Il est donc nécessaire d' ajouter un système de tension qui sera, campe dans le mode de réalisation précédent constitué par un système élastique amorti tel qu'un vérin 18 disposé entre une partie fixe du chassis et une rotule 38 du carter 35, vérin dont la ooarpnande pourra être pilotée de façon à diminuer les différences de tension dans la chenille. Dans le cas du fonctionnement en marche arrière, une butée sera nécessaire, conne dans le mode de réalisation précédent. L'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation représentés et peut supporter des modifications de forme et des variantes telles que, par exemple, une multiplication des pignons intermédiaires dans le cas de transmissions de fortes puissances, le remplacement des vérins 18 par des amortisseurs doublés de ressort, par un système élastique non amorti tel que une barrie de torsion ou un ressort hélicoïdal. En outre l'invention n'est pas réservée au seul entratne ment des chenilles d'un char mais peut être utilisée pour tout ensemble comportant un élément moteur (barbotin, poulie...),un élément de transmis- sion (chenille, courroie, bande...) et des galets pour lequel des exigences particulières imposent une compensation de tension au moyen de l'élément moteur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de compensation dynamique de t tension de chenille pour véhicule chenillé à barbotin moteur disposé à l'avant du véhicule, la chenillefl)étant disposée sur une suspension à grand debat- tement par rapport au châssis du véhicule, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison. - un barbotin 2 capable de se déplacer par rapport au chassis pour cscperser la diminution de t tension de la chenille lors du débattement de la suspension, - des moyens mécaniques (6,14, 20) pour annuler l'influence de 1 'effort moteur sur la position du barbotin, - des moyens dynamiques (18) de tension de la chenille lors du débattement de la suspension. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens nikardqpes pour annuler l'influence de l'effort moteur sur la position du barbotin comportent un pignon d'entrattiement (14) du barbotin (2) solidaire d'un arbre moteur (8), un réducteur comprenant une couronne dentée (20) solidaire en rotation de l'axe (16) du barbotin, en traînée par le pignon et disposée à l'intérieur d'un carter (6) mobile par rapport au chassis lors du débattement de la suspension de la chenille, la couronne (20) et le barbotin (2) ayant des diamètres primitifs égaux. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déplacement du barbotin (2) et du carter mobile (6) par rapport au châssis du véhicule lors du débattement de la suspension s'effectue selon un arc de cercle dont le centre est excentré par rapport à l'axe de rotation du barbotin. 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le déplacement du barbotin (2) et du carter (6) mobile s'effectue selon un arc de cercle d'axe confondu avec celui de l'arbre moteur (8). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens mecaniques pour annuler l'influence de l'effort moteur sur la position du barbotin comportent une butée fixe pour immobiliser le barbotin dans une position prédéterminée lors de l'utilisation du véhicule en marche arriere. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisF en ce que les moyens dynamiques de tension de la chenille sont constitués par un système élastique non amorti disposé entre une partie fixe du châssis et un élément (49) solidaire du barbotin dans son déplacement par rapport au chassis du véhicule. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les moyens dynamiques de tension de la chenille sont constituées par un système élastique amorti (18) disposé entre une partie fixe du cassis et un élément (19) solidaire du barbotin dans son déplacement par rapport au duàssis du véhicule. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le système élastique amorti est disposé entre une partie fixe du chassis et le carter mobile solidaire du barbotin. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que les moyens dynamiques de tension de la chenille sont constitués par un vérin hydraulique. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que les moyens dynamiques de tension de la chenille sont constitués par un ressort en parallèle avec un amortisseur. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revend;eAtions 5 à 10 caractérisé en ce que la butée fixe pour immabilisr: le barbotin lors de l'utilisation du véhicule en marche arrière est constituée par le vérin (18) ou l'amortisseur de tension de chenille en position tige rentrée 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11 caractérisé en ce qu'il comporte un premier réducteur à engrenages (14, 23) disposé à l'intérieur du carter mobile et en prise sur le pignon de sortie de l'arbre moteur et en ce que la transmission de puissance entre ce réducteur et le barbotin s'effectue au moyen d'un train QpicyclDi- dal (25, 27, 28, 29) disposé concentriquement à l'axe du barbotin à l'intérieur de celui-ci.