Brevet FR2603547A1 — publié le 19880311

L'invention concerne un dispositif d'attelage d7une semi-remorque et d'un véhicule tracteur. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des véhicules en général plus particulièrement des attelages pour véhicules. On sait que pour diminuer les couts des transports routiers, il s'avère important d'augmenter au maximum, dans la mesure du possible, le volume de chargement tout en respectant certaines normes imposées. Dans les ensembles routiers composés d'un véhicule porteur et de sa remorque, certaines solutions ont été proposées. On peut par exemple citer la Demande de Brevet numéro 85.09269 dont la demanderesse de la présente est égale- ment titulaire. Cependant, pour les ensembles routiers du type semiremorque, le problème d'augmentation de la capacité de chargement de la semi-remorque, n'est pas résolu ou tout au moins, pas dans des conditions satisfaisantes. Le but recherché selon l'invention, compte tenu de la longueur totale de l'ensemble routier qui est réglementée, est d'avoir une façade avant de semi-remorque, le plus rapproché possible de la cabine du véhicule tracteur. Un problème peut toutefois apparaltre lors des virages ou de certaines manoeu vres, la partie avant de la semi-remorque étant susceptible de venir en contact avec la cabine du tracteur, et par conséquent de la détériorer. I1 convient donc de diminuer le porte å faux avant de la semi-remorque au cours des virages. Pour atteindre ce resul- tat on peut soit détecter le contact entre la cabine du véhicule tracteur et la semi-remorque, soit utiliser l'angle que forme l'axe du véhicule tracteur par rapport a la semi-remorque. La première solution nécessite l'emploi d'organes capteurs faisant appel å un circuit de commande qui pilote un circuit de puissance qui lui aussi doit faire appel a une force extérieure a l'ensemble routier articulé. Si une telle solution peut s'avérer satisfaisante sur le plan de la cinématique, il peut apprastre des inconvénients dus å la sophistication du sys tème entraînant une certaine fragilité, des risques de pannes, un entretien et un cout élevé. La seconde solution paras préférable car elle utilise une force gratuite, interne au système et directement en relation avec l'angle du virage. Le dispositif propose devra etre simple, robuste, fiable, peu encombrant, d'un prix de revient réduit et ne nécessiter que peu d'entretien. Su point de vue cinématique, le dispositif aura pour effet de tranformer le mouvement moteur de rotation dû au virage, en un mouvement de translation de l'axe pivot d'attelage de la semi-remorque. I1 est aussi apparu nécessaire que, par rapport au véhicule tracteur, l'angle de la semi-remorque ne se déplace plus le long d'un arc de cercle mais le long d'une ligne droite fixant la limite a ne pas dépasser au cours d"un virage. Dans ce but, le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une came profilée montée sous le chSssis de la semiremorque en y étant guidée en rotation et en translation par l'intermédiaire de l'axe pivot de ladite semi-remorque coopérant avec la sellette d'attelage du tracteur, ladite came étant en outre agencée pour être entraînée en rotation par le tracteur et coopérer avec des organes d'appui fixes pour provoquer au fur et å mesure de son déplacement circulaire, son déplacement concomitant en translation et par conséquent celui de l'axe pivot suivant l'axe longitudinal de la semi-remorque. D'autres caractéristiques ressortiront de la suite de la description. L'invention est exposée ci-aprbs plus en détail å l'aide des dessins qui représentent seulement un mode d'exécution. Les figures 1 et 2 sont des vues & caractère purement schématique d'un ensemble routier du type semi-remorque montrant la possibilité d'extension de la semi-remorque avec le dispositif (figure 2) par rapport å un ensemble classique (figure 1 > . Les figures 3, 4 et 5 sont des vues en plan montrant le principe de fonctionnement du dispositif. La figure 6 est une vue de dessous d'une partie du châssis de la semi-remorque équipée du dispositif. La figure 7 est une vue en coupe considérée selon la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est, å une échelle plus importante, une vue en plan montrant le profil caractéristique de la came. La figure 9 illustre par une vue partielle les profils théoriques et réels de la came. Le dispositif d'attelage est composé essentiellement d'une came profilée (1) montée et guidée sous le chassies (C) de la semi-remorque (SR) en étant susceptible entre entraînée en rotation et, d'une manière concomitante, en translation, au moyen du véhicule tracteur (T). En effet, le tracteur (T) étant équipé de 12attelage et le porte à faux avant de la semiremorque (SR) devant varier en virage, il est nécessaire que la came (1) se déplace au cours de ce virage. Dans ce but, la came (1) est équipée d'un axe pivot (2) équipant normalement la semi-remorque, et qui coopère avec la sellette d'attelage (3) du tracteur (T > . L'entrainement en rotation de la came profilée (1) par la sellette d'attelage (3) s'effectue au moyen d'un coin (4) qui coopère et se centre entre les branches (3a) de ladite sellette (3). Ce coin (4) est fixé en débordement de la face de dessous de la came (1), en alignement axial avec le pivot (2) selon l'axe longitudinal de la semiremorque. Le déplacement en translation de la came (1) doit entre guidé et retenu vers l'avant et vers l'arrière pour qu' & chaque valeur que fait l'angle du virage, corresponde une seule valeur déterminée du porte & faux avant de la semi-remorque (SR). Dans ce but, le dispositif comprend deux galets d'appui (5) et et diamétralement opposés par rapport å la came (1) et disposés selon l'axe longitudinal X-X' de la semi-remorque (SR). Ces galets (5) et (6) sont fixés sous le chassies de la semi-remorque (SRX, en appui sur la périphérie de la came. Le guidage en rotation de la came (1) par l'intermé- diaire de l'axe pivot (2X, est assuré par une bague de friction (7) réalisée dans un matériau la rendant auto-lubrifiante et sans entretien. Cette bague de friction, solidaire du pivot (2X, est montée tournante a l'intérieur d'un bloc (8) monte å libre coulissement guidé entre deux longerons (9) et (10) que présente un caisson support (11) solidaire du châssis de la semiremorque. La face de dessous du caisson (11) présente une lumiè- re (lla) pour le passage et le déplacement en translation du pivot (2) de la came profilée (1). Le bloc de guidage (B) reçoit sur chacun de ses cotés latéraux, des patins (12 et 13) en po lyethylbne de haute densité coopérant avec les faces correspondantes des longerons (9 et 10). D'une manière particulièrement importante et fondamentale pour atteindre le but recherché, la came (1) doit avoir un profil spécial comme il ressort clairement de la figure B. Plus particulièrement, la came doit avoir une double symétrie. D'une part, par rapport å l'axe longitudinal de la semi-remorque pour que les effets soient les mêmes en virage å gauche ou å droite et, d'autre part, par rapport å l'axe de rotation (2) pour que les deux galets (5) et (6) soient en contact permanent avec le profil extérieur de la came (i) au cours des manoeuvres. après étude, il ressort que l'équation mathématique de la came (1X, compte tenu des buts et résultats å atteindre, donne un profil en forme de coeur. Ce profil en coeur présente, d'une manière symétrique : - un premier secteur (IX, d'angle au centre zo et de segment courbe SB, correspondant aux virages compris entre la ligne droite et le passage d'un angle de la semi-remorque au droit de l'axe longitudinal du tracteur ;; - un deuxième secteur (II), d'angle au centre Ir - ao et de 2 segment courbe BC, qui doit raccorder le premier secteur (I) au reste du contour de la came (1) composé de deux segments courbes (CD) et (DE) qui délimitent chacun un angle au centre respecti vement égal a # - &alpha;o et & a o compte tenu de la double symétrie. 2 I1 est bien évident que chacun des segments composant la périphérie de la came, se raccorde au suivant sans point anguleux. I1 en résulte donc que deux segments consécutifs, auront la méme tangente en leur point de raccordement. Chacun des segments SB, BC, CD, DE et, symétriquement ED, DC, CB et B, correspond à l'équation polaire théorique suivante ss : - segment AB, c'est-à-dire pour un angle a compris entre o et &alpha;o et segment BA, ctest-a-dire pour un angle a compris entre 2s -ao et 2# :: - segment BC, c'est-à-dire pour un angle a compris entre &alpha;o et r 2 et segment CB, ctest-a-dire pour un angle a compris entre 3# et 2 2s - ao - segment CD, c'est-à-dire pour un angle a compris entre w et # - #o, et segment DC, c'est-à-dire pour un angle a compris 2 entre w + &alpha;o et 3o 2 - segment DE, c'est-å-dire pour un angle a compris entre w - &alpha;o et n et segment ED, c'est-à-dire par un angle a compris entre 2 w et w + ao : Formules dans lesquelles : t A est une constante du véhicule tracteur correspondant à la position d'attelage. t R est le rayon du cercle de base constituant la came. t L est une constante de la semi-remorque correspondant à la largeur de cette dernière. * a est l'angle de rotation $ 0(0 est l'angle au centre du secteur (I). t sso est la longueur du rayon du point d'intersection et de raccordement B, d'angle au centre vo. t r est le rayon de l'arc BC. Les courbes AB, BC, CD, DE (et ED, DC, CB et BA) mises bout å bout, décrivent l'équation polaire théorique de la came (1) profilés en coeur, correspondant ê l'équation polaire de la courbe décrite par le centre des galets au cours du fonctionnement de l'ensemble. En pratique, la came tl) est taillée suivant un profil parallèle aux courbes décrites et illustrées, mais distant de ces dernières de la valeur du rayon des galets d'appui (5) et (6). La figure 9 illustre partiellement le profil théorique (pt) de la came et le profil réel (pr) en fonction du diamètre des galets d'appui. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : A la figure 3, le véhicule tracteur et la semi remorque sont disposés en alignement. Les galets (5) et (6), en appui avec le profil en coeur de la came, sont disposés en alignement avec l'axe principal de asymétrie de ladite came. Lorsque l'ensemble routier prend un virage, la sellette d'attelage (3) du véhicule tracteur entrain en rotation au moyen du coin (4), la came (1) autour de l'axe pivot d'attelage (2). Le profil de la came (1) prend appui sur les galets (5) et (6) qui sont fixes ce qui provoque, au fur et å mesure de sa rotation, le déplacement concomitant en translation vers l'avant de l'axe pivot (2) suivant l'axe longitudinal de la semiremorque (SR) (figure 4). A la figure 5, le tracteur et la semiremorque sont représentés positionnés à 90Q. Le déplacement de l'axe pivot de la semi-remorque en virage permet donc d'augmenter sensiblement la longueur de ladite semi-remorque en diminuant au maximum l'espace entre la cabine du tracteur et l'avant de la semi-remorque. 4 noter que du fait de l'espace réduit en arrière de la cabine, la connection des circuits électriques et de freinage s'effectue au niveau de la traverse arrière du chsssis du tracteur. Les avantages ressortent bien de la description en particulier on souligne : - La diminution maximum de l'espace entre la cabine et l'avant de la semi-remorque nécessaire å sa rotation, permet d'augmenter le volume de chargement, sans modifier la longueur totale de l'ensemble routier imposée par les normes. - La simplicité de réalisation. - L'encombrement réduit. - La fiabilité et la robustesse. - L'entretien réduit. - Le faible cout de revient. REVENDICATIONS -l- Dispositif d'attelage d'une semi-remorque et d'un véhicule tracteur notamment, caractérisé en ce qu'il comprend une came profilée (1) montée et guidée sous le chassies de la semiremorque (SR) en y étant guidée en rotation et en translation par l'intermédiaire de l'axe pivot (2) de ladite semi-remorque coopérant avec la sellette d'attelage (3) du tracteur, ladite came (1) étant en outre agencée pour Autre entranée en rotation par le tracteur et coopérer avec des organes d'appui fixes (5S et (6) pour provoquer au fur et å mesure de son déplacement circulaire, son déplacement concomitant en translation et par consaquent celui de l'axe pivot (2) suivant l'axe longitudinal de la semi-remorque (SR) -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'appui (5) et (6) sont constitués par des galets fixés sous le châssis de la semi-remorque d'une manière diamé- tralement opposée par rapport à la came et selon l'axe longitudinal de ladite semi-remorque, les galets étant en appui sur la périphérie de la came profilée (1). -3- Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que pour son entratnement en rotation, la came (t) présente en débordement de sa face de dessous, et en alignement axial avec le pivot (2), selon l'axe longitudinal de la semi-remorque, un coin (4) coopérant et se centrant entre les branches (3a) de la sellette d'attelage (3) du véhicule tracteur. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe pivot (2) est solidaire d'une bague de friction (7) montée tournante å l'intérieur d'un bloc (8) monté a libre coulissement guidé entre deux longerons parallèles (9) et (10) que présente un caisson support (11) solidaire du chfissis de la semiremorque. -5- Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que la came (1) présente une double symétrie, d'une part, par rap port à l'axe longitudinal de la semi-remorque pour que les ef fets soient les mimes en virage à gauche ou à droite et, d'au tre part, par rapport à l'axe de rotation (2) pour que les deux galets soient en contact permanent avec le profil extérieur de la came (l). -6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la came (l) a un profil en coeur. -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le profil en coeur de la came présente, d'une manière symétrique - un premier secteur (I), d'angle au centre vo et de segment courbe AB, correspondant aux virages compris entre la ligne droite et le passage d'un angle de la semi-remorque au droit de l'axe longitudinal du tracteur - un deuxième secteur (II), d'angle au centre w - &alpha;o et de 2 segment courbe BC, qui doit raccorder le premier secteur (I) au reste du contour de la came (1) composé de deux segments courbes CD et DE qui délimitent chacun un angle au centre respectivement égale & w - &alpha;o et ao compte tenu de la double symétrie. 2 -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux semgents consécutifs, ont la mme tangente en leur point de raccordement. -9- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des segments AB, BC, CD, DE et symétriquement ED, DC, CB et BA, correspond à l'équation polaire théorique suivante ss : - segment AB, c'est-à-dire pour un angle a compris entre o et &alpha;o et segment BA, c'est-à-dire pour un angle a compris entre 2w - o et 2# : - segment BC, c'est-à-dire pour un angle a compris entre &alpha;o et s 2 et segment CB, c'est-à-dire pour un angle a compris entre 3w et 2 2# - vo : - segment CD, c'est-å-dire pour un angle a compris entre w et w - ao, et segment DC, c'est-à-dire pour un angle a compris 2 entre w + ao et 3w : : 2 - segment DE, c'est-à-dire pour un angle a compris entre w - ao et w et segment ED, c'est-à-dire par un angle a compris entre 2w et w + ao : - 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le profil réel de la came (1) correspond au profil théorique calculé moins la valeur du rayon des galets (5) et (6).