Brevet FR2589812A1 — publié le 19870515

La présente invention concerne un dispositif d'articulation des principaux éléments d'un châssis de véhicule lui conférant une très grande capacité de braquage ainsi que la possibilité de déporter latéralement l'avant par rapport à l'arrière et acceptant la présence d'une transmis 5ionmécanique pour transmettre la puissance entre les organes de roulement avant et arrière. Le dispositif selon l'invention peut recevoir un système de suspension. Les châssis de véhicules sont généralement construits en un seul élément, et, dans ce cas, la direction est assurée par le pivotement des organes de roulement ou par modification de la vitesse relative des organes de roulement gauche et droit. Sur certains véhicules, le châssis est articulé selon un axe vertical et un axe horizontal, c'est-à-dire, selon un montage à la cardan. Ce type d'articulation permet un braquage plus court que dans le c4s précédent mais encore limité par les: possibilités de débattement des organes de la transmission mécanique reliant le pont avant au pont arrière, lorsqu'il s'agit de véhicules à toutes roues motrices. Le dispositif, selon l'invention, permet d'augmentier la capacité de braquage lorsque le véhicule comporte une transmission mécanique entre les organes de roulement avant et arrière. Il permet en plus de déporter latéralement l'avant par rapport à l'arrière pour faciliter les évolutions en mauvais terrain et pour accroître l'efficacité de l'équipement ou de l'outil qui est en général installé sur le véhicule. Selon une forme ( fiv 1-2-3) de réalisation préférentielle, la voie des organes de roulement avant est plus faible que celle-des organes de roulement arrière de manière à ne pas augmenter l'encombrement transversal du véhicule lors du déport de sa partie avant. Selon une autre forme de réalisation préférentielle, les organes de rdu- lement avant et arrière sont des roues munies de pneumatiques, simples ou jumelées, mais tous les systèmes de roulement = trains chenillés, roues sur balanciers, sur boggies, entrent dans le'cadre de l'invention de même que les systèmes plats, tels que patins, skis, et les systèmes sur coussin d'air. Selon l'invention, le dispositif d'articulation est immobilisé ou actionné par deux récepteurs hydrauliques dont le mode d'alimentation permet toutes les combinaisons de mouvements relatifs de l'avant par rapport à l'arrière du chassis. Selon une forme de réalisation préférentielle, les récepteurs hydrauliques sont des vérins à double effet. Selon l'invention, le mode d'alimentation des récepteurs hydrauliques est modifiable à l'aide de distributeurs hydrauliques ou à l'aidre de sys tètes combinés hydrauliques et mécaniques. Selon une forme de réalisation préférentielle, le mode d'alimentation est modifiable à l'aide d'un distribtteur rotatif du type employé dans les directions hydrostatiques pour l'un des récepteurs et a l'aide dun distributeur à tiroir ou à clapets pour le second récepteur. Selon l'invention, le dispositif est prévu pour recevoir un système de suspension blocable ou non. Selon une forme de réalisation préférentielle, le système de suspension est constitué par une barre de torsion installée dans l'axe de la structure centrale, celle-ci étant articulée horizontalement à l'aide d'une couronne a billes ou à galets, et par un ou plusieurs amortisseurs disposes longitudinalement à l'intérieur de la structure centrale. La figure 1 représente le véhicule avec son dispositif selon l'invention. La figure 2 représente le véhicule en position de braquage. La figure 3 représente le véhicule en position de départ transversal. La figure 4 représente la structure centrale avec ses organes de sus; pension. La figure 5 represente les éléments de la transmission mécanique reliant l'avant à l'arrière du véhicule. La figure 6 représente le système d'alimentation des récepteurs hydrauliques. La figure 7 représente une variante du système représenté a la figure 6. L'invention sera mieux comprise et ses caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de la réalisation donnée ci-après à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'a titre indicatif et non limitatif Le dispositif de la figure 1 comporte deux axes d'articulation verticaux (1) et (2) servant de liaison au châssis avant (3), au châssis ar rière (4) et à la structure centrale (5) comportant elle-même un axe d'articulation horizontal (6). Le châssis avant (3), le châssis arrière (4) et la structure centrale (5) sont reliés par ailleurs à deux vérins hydrauliques (7) et (8). La figure 2 montre la disposition du châssis avant (3), du châssis arrière (4) et de la structure centrale (5) lorsque le véhicule est en position de braquage et fait apparaître le rayon de braquage intérieur R. La figure 3 montre la disposition du châssis avant (3), du châssis arrière (4) et de la structure centrale (5) lorsque le véhicule est en position de déport transversal de sa partie avant et fait apparaître la distance D correspondant à ce déport. La figure 4 montre la disposition de la structure centrale (5) qui comporte un caisson avant (9). un caisson arrière (10) dont les extrémités reçoivent d'une part les tourillons des axes (1) et (2) et d'autre part les collerettes permettant de fixer le roulement (11). Les caissons (9) et (10) possèdent des embrèvements (12) et (13) dans lesquels sont pratiquées des cannelures et qui reçoivent un arbre de torsion (14) ainsi que des supports (15) et (16) qui permettent le montage, par l'intermédiaire d'articulations à rotules (17) et (18) de un ou plusieurs amortisseurs (19). Les caissons (9) et (10) sont munis de butées mécaniques (20) et (21) qui li- -mitent les débattement angulaires et peuvent être utiliséespour installer un système de blocage qui interdise tout débattement angulaire d'une manière permanente ou temporaire.L'arbre de torsion (14) et les amortisseurs (19) constituent les éléments visco-Glastiques de la suspension du véhicule ce qui permet de supprimer les systèmes de suspensionstraditionnels liés en général à chaque roue et même d'intégrer les mécanismes habituellement utilisés dans les ponts des véhicules à savoir, couple conique, différen tiel, réducteurs de roues, freins, directement à l'intérieur des châssis avant (3) et arrière (4) et d'économiser ainsi les carters de ponts. Le véhicule peut. ne pas comporter de système de suspension, ce qui n'interdit nullement l'intégration des mécanismes comme il est dit précédemment. La figure 5 montre la transmission mécanique reliant l'avant à l'arrière du véhicule. Cette transmission comporte un palier (20) fixé sous la structure centrale (5) et deux arbres de transmissions à cardans coulissants (21) et (22) qui relient les éléments mécaniques du châssis avant (3) et du châssis arrière (4) à ce palier (20). Les longueurs des transmissions (21) et (22), du palier (20). la position des points dépure de ces transmissions par rapport aux axes d'articulation (1) et (2) sont déterminées pour que l'ensemble de la transmission soit homocin8tique. La figure 6 montre les deux vérins (7) et (8) et leurs systèmes d'alimentation et de distribution qui comportent les pompes (23), le distributeur rotarif (24), type boîtier de direction hydrostatique, entraîné par un volant (25) et le distributeur à tiroir (26). La figure 7 montre la variante au dispositif précédent dans laquelle le distributeur à tiroir (26) est remplacé par un deuxième distributeur rotatif (27) relié mécaniquement au premier par un boîtier (28) qui permet d'accoupler, de désaccoupler ou d'inverser le mouvement entre les deux distributeurs rotatifs (24) et (27). Ces différentes dispositions liées a la distribution du fluide dans les vérins (7) et (8) permettent d'optimiser le système de direction en fonction de la vitesse de déplacement du véhicule et en fonction du terrain ou du site sur lequel il évolue. Dans toutes les descriptions précédentes, les notations d'avant et d'arrière peuvent être inversées. Les commandes liées au dispositif selon l'invention peuvent être mécaniques, hydrauliques, pneumatiques. électriques, électroniques. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'articulation d'un châssis de véhicule caractérisé en ce qu'il comporte deux axes de pivotement verticaux (1) et (2) reliant les trois parties principales de ce châssis, c'est-à-dire, le châssis avant (3). le châssis arrière (4) et la structure centrale(5). 2) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que la structure centrale (5) n'est pas rigide et comporte une articulation horizontale (6) qui autorise des déplacements angulaires limités entre l'avant et l'arrière du véhicule. 3) Dispositif selon la revendication 2) caractérisé en ce que les déplacements angulaires autorisés par l'articulation (6) peuvent être libres ou contrôlés. freinés, grâce à un système élastique ou visco élastique, tel que ressorts et amortisseurs et assurer ainsi une fonction de suspension, ou même bloqués. 4) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il comporte une transmission mécanique homocinétique qui relie les trois parties principales du châssis et assure la transmission de puissance entre l'avant et l'arrière du véhicule. 5) Dispositif selon les revendications 1) et 2) caractérisé par la possibilité d'immobiliser ou d'actionner relativement les trois parties principales du châssis à l'aide d'au moins deux récepteurs hydrauliques (7) et (8) 6) Dispositif selon la revendication 5) caractérisé par un système de distribution hydraulique permettant différents modes d'alimentation ou de verrouillage des récepteurs (7) et (8) de manière à pouvoir obtenir le braquage du véhicule ou le déport de sa partie avant. 7) Dispositif selon la revendication 6) caractérisé par l'utilisation d'une ou deux directions hydrostatiques pour alimenter les récepteurs (7) et (8). 8) Dispositif selon la revendication 7) caractérisé par la possibilité de coupler. d'inverser. de désaccoupler ou de bloquer les deux directions hydrostatiques pour obtenir les positions relatives désirées de l'avant et de l'arrière du véhicule grâce à la présence d'un boîtier mécanique entre les deux directions. 9) Dispositif selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble. caractérisé par une voie plus étroite des organes de roulement avant par rapport à ceux de l'arrière.