Brevet FR2593767A1 — publié le 19870807

VEHICULE TOUS TERRAINS A STRUCTURE EVOLUTIVE POUR LE TRAVAIL DU SOL La présente invention concerne un véhicule porteur à structure évolutive tant au niveau du train de propulsion que des systèmes d'accrochage des outils. Dans la description ci-après, le mot porteur doit être pris dans son sens le plus général et s'applique quelle que soit la configuration retenue. On sait que les porteurs ont généralement une structure figée adaptée à une fonction déterminée telle que l'excavation ou le nivelage par exemple. II est connu que les porteurs sont constitués autour d'un chassis intangible supportant notamnent le groupe moto-propulseur, le train de transmission, et bien souvent un seul outil, ou le cas échéant un choix très limité. D'autres porteurs sont prévus de telle sorte que le ou ies outils ne peuvent s'accrocher qu'à l'avant ou à l'arrière. Ainsi, un chargeur voit sa pelle travailler vers l'avant du porteur, ce qui rend l'arrière inutilisé. En effet, compte tenu de la position du poste de conduite, seule une adaptation frontale des outils est possible. Il en découle bien souvent un équilibre précaire de l'ensemble. Certains autres porteurs permettent la mise en oeuvre alternative de deux outils fixés à demeure et exclusivement sur l'avant du chassis. On trouve fré quemnent ainsi l'association d'une pelle excavatrice et d'une lame de nivelage. Dans d'autres cas, l'outil voit son champ d'action limité à 180 degrés dans le plan horizontal, ce qui provoque des contraintes d'exploitation. Enfin, bien souvent l'ensemble constitué du porteur et de l'outil ne constitue qu'un engin monovalent. Tel est le cas de la trancheuse monovalente, de la ramasseuse de feuilles ou de gazon, du chargeur, de la faucheuse, de la tondeuse à gazon industrielle, etc. On sait aussi que les chassis classiques de matériel agricole ou de travaux publics notamment, forment un tout fini, le plus souvent carrossé. L'adaptation d'outils ne peut alors être réalisée qu'après de longues opérations de découpage, de juxtaposition par boulonnage, et de soudage. Dans bien des cas, ces opérations coûteuses fragilisent la structure de base et nécessitent parfois des travaux de renforcement. Il résulte de tout ceci que la plupart des porteurs confinent - à la monovalence d'utilisation - à la rigidité des systèmes d'adaptation des outils - à la rigidité de conception de la transmission du véhicule. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à assurer la réalisation de porteurs d'une grande flexibilité d'exploitation. Cette flexibilité est obtenue par le caractère évolutif du chassis, la transmission hydrostatique de l'énergie et les comnandes à distance assurées par des moyens connus, hydrauliques, électriques ou radioélectriques. Ainsi, on peut disposer d'un groupe mobile d'énergie thermique et hydraulique capable grâce à un chassis particulier de s'adapter à des configurations diverses telles que notamment : - Deux roues motrices et une roue folle - Une chenille plus une roue motrice - Deux chenilles plus quatre ou six roues motrices. L'invention permet non seulement de ne pas altérer la structure de base, mais bien au contraire, la renforce. En effet, lors de l'emboîtement d'une extension, le longeron de base se trouve renforcé par le doublement de sa section. Suivant l'invention, le véhicule porteur tous terrains à structure évolutive est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un module de base pourvu au moins d'un train de roues, un groupe de moto-propulsion, et de deux longerons dont les extrémités font saillie et sont ouvertes de manière à recevoir au moins un tronçon de longeron pourvu ou non d'une roue ou dtun outil, et dont la section est telle que lesdites extensions puissent s'emboîter dans lesdits longerons à frottement doux et en ce qu'elles sont maintenues dans la position désirée par un moyen de blocage. Il en résulte un développement évolutif du véhicule porteur. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de blocage comprend une broche s'engageant, une fois lex- tension emboîtée dans le longeron, dans des perçages ménagés dans l'extension et le longeron, une goupille de sécurité coopérant avec un perçage ménagé à la partie inférieure de la broche. Ainsi, par ce montage, le module de base et la ou les extensions coopèrent pour donner naissance à un véhicule nouveau parfaitement adapté au service qui lui est demandé. Les extensions peuvent de préférence porter chacune une roue-libre qui en coopération avec une roue motrice et une chenille transforme le module de base en véhicule tous terrains. Le véhicule peut ainsi accéder aux chantiers les plus difficiles dont le sol est par -exemple revouvert de sable, de boue, ou de verglas. Les extensions peuvent être constituées de tronçons de longerons coudés à droite ou à gauche dont l'une des extrémités ouvertes est pourvue d'un moyen de réception connu qui constitue un support de roue folle. La roue folle peut ainsi déborder à l'extérieur ou à l'intérieur du chassis. Lorsqu'on désire changer d'outil, d'accessoire, de motorisation, ou bien encore augmenter la charge, on adapte le chassis par apport d'éléments tels qu'extensions de longerons, roues supplémentaires motrices ou non, munies ou non de chenilles. Les outils lourds destinés à être de manière préférée, reçus sur le véhicule sont pourvus eux-mêmes de tronçons de longerons de section appropriée, destinés à être emboîtés directement dans les longerons du module de base ou sur d'autres extensions intermédiaires. Cette disposition constitue donc un système d'accrochage rapide pour outils lourds. Un autre système d'accrochage rapide consistant à encliqueter une platine solidaire d'un attelage trois points, sur une platine de réception solidaire du véhicule permet l'adaptation d'outils légers et mobiles tels par exemple qu'une charrue, une houe rotative, une débrousailleuse. Enfin, selon un troisième mode d'accrochage rapide, une platine solidaire de l'outil s'encliquette sur une platine solidaire du module de base. Puisque le module de base est pratiquement symétrique, ces modes d'accrochage rapide permettent de lui associer tant à l'avant qu'à l'arrière les outils de travail du sol appropriés. Selon un mode de réalisation préféré, la transmission de l'énergie est assurée par deux pompes à débit variable d'un modèle connu, comnandant chacune un moteur, donc une roue motrice à l'aide de flexibles. Ainsi, les organes de transmission sont localisés à la position désirée, soit longitudinalement, soit latéralement. Les avantages d'un tel mode de transmission sont nombreux, car dans tous les cas les roues motrices procurent le mouvement souhaité. Ainsi, lorsqu'elles tournent dans le même sens et à même vitesse, le porteur progresse de manière rectiligne, soit en avant soit en arrière. Lorsque tournant dans le même sens, une roue d'un côté tourne plus vite que celle du côté opposé, le porteur amorce un virage plus ou moins prononcé selon la vitesse différentielle. Le blocage d'une roue, alors que la roue située du côté opposé tourne, conduit à la réalisation d'un virage de faible rayon. Enfin, lorsque deux roues opposées tournent en sens opposés, le porteur tourne sur place. L'ensemble de traction ainsi réalisé qui dispose de nombreuses roues équipées ou non de chenilles permet une répartition homogène des masses en fonction de l'outil monté et assure par conséquent un meilleur équilibre. D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a figuré les modes de réalisation. La figure 1 est une représentation en perspective de l'emboîtement des extensions de longerons sur le module de base et de variantes d'aménagements de roues motrices. La figure 2 représente en perspective le module de base et un mode d'extension latérale. Les figures 3 à 7 représentent schématiquement différentes possibilités d'aménagement des roues motrices et les zones d'implantation d'outils qu'elles permettent. La figure 8 est une vue en élévation et de côté montrat l'emboîtement des extensions sur le module de base. La figure 9 est une vue en élévation et de face du module de base. La figure 10 représente en perspective un système d'accrochage d'outils agricoles. La figure 11 est une vue en perspective représentant un mode d'assemblage par emboîtement d'une pelle rétrograde. Les figures 12, 13, 14 représentent en perspective les éléments d'un système d'accrochage rapide par platines à encliquetage. Dans le mode de réalisation préféré décrit en référence à la figure 1, on voit un porteur du genre considéré comprenant un module de base 10 en représentation partielle, des longerons il ouverts en leurs extrémités et munis de perçages 19, des broches 17 traversées en leur extrémité inférieure par un perçage 20 destiné à recevoir une goupille de sécurité 18, une roue motrice 15, des roues libres 14 et des extensions 12. Sur cette figure on voit également latéralement un train de roues disposées en combinaison avec une chenille 16. En référence à la figure 2, deux extensions 12, l'une coudée à gauche, l'autre coudée à droite forment un moyen pour déporter une roue folle 13 soit vers l'intérieur soit vers l'extérieur du porteur. La platine 70 munie des perçages 71 ménagés dans les goussets 72 solidaires des longerons 11 constitue le moyen d'accrochage rapide solidaire du module de base. En référence aux figures 3 à 7, on voit divers modes de réalisation préférés mettant en évidence la disposition correspondante des extensions de longerons 12, d'une roue folle 13, d'une roue motice 15, de roues libres 14, de la chenille 16 et les zones 26 d'exploitation des outils, autour du module de base 10. Sur la figure 8 on voit un porteur du genre considéré sur le chassis duquel les extensions 12 viennent s'emboîter dans les longerons 11 et un outil 40 à axe vertical du type tondeuse ou 40' à axe horizontal du type houe rotative. Cette figure met en évidence la possibilité d'emboîter des extensions tant à l'avant qu'à l'arrière du module de base, ces extensions supportant à volonté des roues ou des outils. La figure 9 représente une coupe partielle du porteur vu de face sur laquelle on aperçoit une extension 12 emboîtée dans un longeron 11 et maintenue en place par une broche 17 verrouillée par une goupille de sécurité 18, et la platine d'accrochage rapide 70. En référence à la figure 10, on voit un système d'attelage trois points solidaire d'une platine 71 à accrochage rapide, comprenant deux bras de relevage 28 et 29 articulés sur la platine 70 et constituant les deux premiers points de l'attelage, une barre de troisième point 30 également articulée sur la platine 70, ainsi qu'un vérin 31 dont une extrémité est articulée sur la platine 70 et l'autre extrémité est articulée sur un maneton 33. Sur la figure 11, l'outil pelle 52. est associé au module de base 10 par l'intermédiaire d'extensions 12 dont une seule est représentée, emboitées dans les tronçons de longerons 11 faisant saillie à l'avant et à l'arrière du module de base. L'outil est maintenu en place par des broches 17 traversant les perçages respectivement ménagés dans les extensions et les tronçons de longerons. L'ensemble de l'outil est, en position de travail, maintenu en appui au sol par des chandelles 50 et 51. Les effets et avantages de cette réalisation sont les suivants. En exploitation courante, le module de base 10 se comporte comne les porteurs du même genre. Pour modifier la configuration du porteur, une ou plusieurs extensions 12 viennent s'emboîter à la longueur voulue dans les tronçons de longerons 11 faisant saillie tant à l'avant qu'à l'arrière du module du module de base et sont maintenues en place grâce au système de blocage constitué d'une broche 17 s'engageant dans les perçages 19 ménagés dans les extensions 12 et les longerons 11, la broche étant maintenue en place par une goupille de sécurité 18 traversant le perçage 20, ménégé à l'une deses extrémités. Les extensions 12 supportent alors le train de propulsion choisi comportant une ou plusieurs roues 14 ou 15 ou bien encore une combinaison de roues 14 associées à une ou plusieurs chenilles 16. Pour assurer l'emboîtement, la première extension est d'une section inférieure à celle du tronçon de longeron Il faisant saillie à l'avant et à l'arrière du module de base 10. L'extension qui lui faite suite, le cas échéant, voit sa section égale à celle des longerons, et s'emboîte avec la précédente par recouvrement. Pour certaines applications il est fait appel à l'interposition d'un manchon de raccordement 80 quand les tronçons de longerons à rapprocher se trouvent être d'égales sections. En réf-érence aux figures 12, 13, et 14, est représenté en perspective un système d'accrochage rapide composé d'une platine solidaire de l'outil 60 et d'une platine solidaire du module de base 70. Les axes de verrouillage 61 s'engagent dans les perçages 71 ménagés dans les goussets 72 soudés sur les tronçons de longerons 11. Les axes 61 sont supportés par des paliers 62 solidaires de la platine 60. Un levier 63 coopérant avec des palonniers 64 et des tringles 65 actionne simultanément les quatre axes 61, ce qui permet à volonté de les faire saillir hors des paliers 62 ou à l'inverse de les escamoter, ce qui facilite l'encliquetage dans les perçages 71 de la platine 70. Ainsi, l'accrochage des outils peut à volonté être obtenu par emboîtement selon la description précitée et illustrée sur la figure 8 en ce qui concerne l'outil 40, réalisé à encliquetage rapide solidaire de l'outil, ou bien encore par un attelage à trois points solidaire d'une platine à encliquetage rapide. Un autre avantage découle du fait de la transmission hydrostatique : la motricité est maximale puisque chaque roue est comnandée indépendaninent. Ainsi 'utilisateur peut comnander les roues en fonction de la manoueuvre désirée, de l'adhérence du terrain, de la vitesse choisie. Dès lors que chaque roue demeure toujours en prise avec le sol, le patinage est quasiment impossible. En outre, la construction évolutive permet d'ajuster la traction en fonction du poids de l'ensemble constitué par le porteur et l'outil, par combinaison de roues motrices munies ou non de chenilles. Le porteur peut être livré sous la forme de module de base à laquelle seront associées les extensions choisies, au point de livraison, ce qui simplifie considérablement le transport. Au plan ergonomique le porteur selon l'invention offre deux avantages principaux. Le matériel étant totalement asservi hydrauliquement, il est d'abord loisible à l'utilisateur de se tenir à l'écart du porteur, ce qui l'éloigne de certaines nuisances comne le bruit, la chaleur, ou bien encore de certaines vibrations. Ensuite, le poste de travail peut être adapté à l'endroit désiré sur la machine, en fonction de la place occupée par l'outil et des mouvements qu'il décrit. Ainsi le porteur s'adapte à l'outil grâce à un jeu de variantes. Sans changer la motorisation on peut jouer sur plusieurs paramètres tant à l'avant qu'à l'arrière, à droite qu'à gauche. L'empattement peut être modifié pour réduire l'encombrement ou augmenter la stabilité longitudinale. Le diamètre des roues peut être choisi en fonction de la garde au sol requise et l'empattement désiré. La pression sur le sol peut être modifiée par adaptation de la largeur des chenilles ou le jumelage des roues. La motorisation peut être augmentée car l'équipement hydraulique est surdimensionné. Dans cette hypothèse, il suffit d'élargir la plate forme du support moteur sans rien changer au dispositif hydraulique et d'écarter la voie pour agrandir le polygone de sustentation, tous les accessoires restant identiques. Enfin, une semi-remorque motrice peut être attelée au porteur. Dans ce cas, le porteur entraîne hydrostatiquement la semi-remorque, par l'intermédiaire de flexibles assurant la transmission souple dans l'espace aux moteurs hydrostatiques de la remorque. L'ensemble obtenu est alors une réalisation achevée qui allie la compacité à la motricité maximale. Il est clair que l'invention ne reste pas limitée au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus et on peut y apporter des variantes d'exécution. Ainsi par exemple, le verrouillage des extensions 12 dans les longerons 11 peut être assure par un système comportant vis et écrous (non représenté). Il est également entendu que la transmission de l'énergie aux roues peut être assurée par tout autre rnoyen approprié tel qu'un pont hypoide par exemple. Enfin, il va de soi, que bien qu'on ait représenté des longerons à section rectangulaire, l'invention s'applique aussi aux longerons à section de toute autre forme géométrique. REVENDICATIONS 1.- Véhicule tous terrains à structure évolutive caractérisé en ce qu'il est constitué d'un module de base (10) pourvu d'au moins un train de roues (15), un groupe de moto-transmission (53)et de deux longerons (11) dont les extrémités font saillie et sont ouvertes de manière à recevoir des extensions (12) constituées au moins d'un tronçon de longeron (11) pourvu ou non d'une roue, dont la section est telle que lesdites extensions (12) puissent s'emboîter dans lesdits longerons (11) à frottement doux et en ce qu'elles sont maintenues dans la position désirée par un moyen de blocage. 2.- Véhicule tous terrains selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage comprend une broche (17) s'engageant une fois l'extension (12) emboîtée dans le longeron (11), dans les perçages (19) ménagés de manière régulièrement espacée dans lesdites extensions (12) et lesdits longerons (11), une goupille de sécurité (18) coopérant avec le perçage (20) ménagé à la partie inférieure de ladite broche (17). 3.- Véhicule tous terrains selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les extensions (12) portent chacune une roue libre (14) qui en coopération avec une roue motrice (15) et une chenille (16) transforme le module de base (10) en véhicule tous terrains. 4.- Véhicule tous terrains selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extensions (12) peuvent être constituées de tronçons de longerons coudés à droite ou à gauche dont l'une des extrémités est pourvue d'un moyen de réception connu qui constitue un support de roue folle (13). 5.- Véhicule tous terrains selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section d'une extension (12) est uniforme sur toute sa longueur. 6.- Véhicule tous terrains selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extensions successives s' emboîtent alternativement par recouvrement interne ou externe. 7.- Véhicule tous terrains selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un manchon (80) permet de raccorder des extensions (12) successives de sections égales. 8.- Véhicule tous terrains selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les outils destinés à être reçus sur le module de base (10) sont pourvus eux-mêmes de tronçons de longeron destinés à être emboîtés directement sur les longerons (11) dudit module de base (10) ou sur d'autres extensions (12) intermédiaires. 9.- Véhicule tous terrains selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il dispose d'un moyen d'accrochage rapide composé d'une platine (60) solidaire de l'outil de travail du sol, muni de quatre axes de verrouillage (61) destinés à s engager dans quatre perçages (71) ménagés dans quatre goussets (72) solidaires d'une platine (70) et des tronçons de longeron (11) faisant saillie dudit module de base (10), d'un levier unique (63) disposé sur ladite platine (60) , coopérant avec des palonniers (64) et des tringles (65) pour faire glisser simultanément les quatre axes de verrouillage (61) dans les quatre paliers (62) solidaires de ladite platine (60) afin de faire saillir lesdits axes (61) hors des paliers (62) ou à l'inverse de les escamoter. 10.- Véhicule tous terrains selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il dispose d'un attelage trois points solidaire de la platine (60) comprenant deux bras de relevage (28, 29) actionnés par un vérin (31) fixé d'une manière articulé d'une part sur la platine (60) et d'autre part à un maneton (33) coopérant avec des tringles (36, 36', 37,37') articulés sur lesdits bras de relevage (28, 29) en deux points (34, 35).