Brevet FR2613681A1 — publié le 19881014

La présente invention concerne une direction assis- tée destinée à un véhicule à roues, et plus précisément à un tracteur agricole. Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Améri- que n 4 592 440, une direction assistée de tracteur com- porte un essieu supporté par un corps d'essieu de manière qu'il puisse osciller autour d'un arbre central, des roues directrices fixées aux extrémités cDposées de l'essieu par des pivots de fusée et un vérin comprenant un tube formant cylindre qui est parallèle à l'essieu. Le vérin comporte des tiges de piston raccordées chacune à un bras de direc- tion par l'intermédiaire d'un ridoir jouant le rôle d'une barre d'accouplement. Dans la construction connue cependant, la barre d'accouplement ayant deux articulations est raccordée à chaque tige de piston à une extrémité du vérin. De telles barres d'accouplement sont courtes puisqu'une grande dis- tance est occupée, transversalement au tracteur, entre l'extrémité de l'une des tiges de piston et l'extrémité de l'autre tige de piston. Ceci ne laisse qu'une faible dis- tance pour le réglage de la voie. Comme le cylindre du vérin est parallèle à l'essieu et comme les bras de direction oscillent dans toutes les directions, des barres d'accouplement ayant chacune deux articulations doivent être utilisées pour le raccordement afin qu'elles absorbent ces oscillations. Dans la construction précédente, il existe une limi- tation à la réduction de la voie car le vérin et les barres d'accouplement nécessitent au moins des espaces suffisants de logement en direction transversale au tracteur. Un autre inconvénient est dû au fait que la transmission de la force de direction aux bras de direction présente une perte. L'invention a pour objet une direction assistée ayant un vérin monté afin qu'il puisse se déplacer dans toutes les directions autour d'un axe central de l'essieu et permette ainsi l'utilisation d'un grand angle de direc- tion même avec une voie réduite. A cet effet, une direction assistée comporte un essieu de support de roues directrices à ses extrémités opposées, l'essieu étant supporté par un corps d'essieu de manière qu'il puisse osciller autour d'un arbre central, des bras de direction destinés à diriger les roues direc- trices respectivement, un vérin sensiblement parallèle à l'essieu, le vérin ayant des tiges de piston qui peuvent coulisser dans un tube formant cylindre et qui sont raccor- dées, pendant le fonctionnement, aux bras de direction à des emplacements se trouvant sur leur prolongement axial, et un dispositif de raccordement du cylindre du vérin à l'essieu afin qu'il soit mobile dans toutes les directions, le dispositif de raccordement comprenant un arbre de support qui est parallèle à l'essieu, un organe oscillant raccordé à l'arbre de support, et un joint universel des- tiné à relier l'organe oscillant au cylindre du vérin, le joint universel ayant un axe qui est perpendiculaire à l'axe central. Dans la construction précédente, lorsque le volant est tourné, un distributeur de commande est commuté afin qu'il transmette une pression hydraulique au cylindre du vérin et provoque un coulissement des tiges de pistons afin qu'elles transmettent une force de direction aux bras. Les bras de direction pivotent alors sur les pivots de fusée et font tourner les roues directrices. A ce moment, les bras de direction ont des déplacements dans toutes les direc- tions autour des pivots de fusée. Le cylindre du vérin peut présenter des déplacements réguliers dans toutes les direc- tions, suivant les déplacements des bras de direction puis- que le cylindre est fixé à l'essieu par le dispositif de raccordement de la manière indiquée précédemment. Plus précisément, ce dispositif de raccordement comporte un organe oscillant ayant un arbre de support qui est paral- lèle aux axes des roues, et un joint universel ayant un axe qui est perpendiculaire à l'axe central. En outre, dans cette construction, la transmission de la force directrice des tiges de pistons aux bras de direction est réalisée directement par les articulations placées entre eux. En conséquence, la construction selon l'invention élimine totalement les pertes de force de transmission jusqu'ici inévitables et le problème du couple de torsion existant entre les tiges de pistons et les bras de direction, obser- vé dans la construction connue. En outre, la construction selon l'invention supprime en grande partie l'espace nécessaire selon la technique antérieure pour les barres d'accouplement ayant deux arti- culations. Ceci permet une réduction de la voie du véhicule avec conservation d'un grand angle de direction, comme dans la technique antérieure. Inversement, si la voie reste grande, une course importante peut être obtenue pour les tiges de pistons, avec obtention d'un plus grand angle de direction. L'absence d'une réduction de la force de direc- tion et de couple de torsion appliqué aux différents élé- ments permet au cylindre d'avoir une dimension réduite pour l'application d'une même force. Cette caractéristique pré- sente l'avantage de permettre le montage du cylindre du vérin dans un espace réduit avec cependant réalisation d'une fonction satisfaisante de transmission d'énergie. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, chaque tige de piston a une construction creuse et délimite un trou axial destiné au logement d'une tige de raccorde- ment. La tige de piston est raccordée au bras correspondant de direction par l'intermédiaire de la tige de raccorde- ment. Cet arrangement permet un réglage de la voie par réglage de la pénétration de la tige de raccordement dans le trou axial de la tige de piston, c'est-à-dire de l'am- plitude de sortie et de rentrée. Comme décrit précédemment, l'invention donne une plus grande plage de sélection des distances comprises entre la tige de piston et le bras de direction, et permet un changement libre de la longueur de la tige de raccorde- ment lorsqu'il faut une petite voie et un grand angle de direction. Cette direction assistée est très efficace car elle rend l'utilisation du véhicule très commode en pratique. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un tracteur; la figure 2 est une coupe en élévation latérale d'un corps d'essieu; la figure 3 est une vue en plan du corps d'essieu; la figure 4 est une élévation frontale avec des parties arrachées du corps d'essieu; la figure 5 est une coupe d'une articulation à rotule; et la figure 6 est une coupe, avec des parties arra- chées, d'un vérin. La figure 1 représente un tracteur 1 à deux essieux et quatre roues, comprenant une paire de roues avant droite et gauche 2 et une paire de roues arrière droite et gauche 3. Les roues avant 2 sont des roues directrices. La réfé- rence 4 désigne un volant qui commute un distributeur hydraulique non représenté. Les roues avant 2 sont fixées aux extrémités d'un essieu 5 afin qu'elles puissent pivoter autour de pivots de fusée. Les roues avant 2 peuvent être des roues motrices, en plus de leur fonction directrice. Lorsque les roues avant 2 sont des roues motrices, l'essieu 5 contient un mécanisme formant un différentiel et comporte des pignons coniques montés aux extrémités opposées de l'essieu 5 et destinés à coopérer avec le différentiel. On se réfère à la figure 2; un corps 6 d'essieu supporte un arbre central 7 ayant un axe disposé suivant la longueur du tracteur 1. L'essieu 5 est fixé à l'axe central 7 qui joue le rôle d'un pivot central permettant les oscil- lations de l'essieu 5. L'essieu 5 a une construction télescopique, compre- nant une partie 8 d'arbre en forme de caisson et des par- ties opposées 9 d'arbre d'extrémité pénétrant dans la par- tie 8 en forme de caisson afin qu'elles puissent coulisser et qui peuvent être fixées par des boulons 10 ou un organe analogue. Chacune des parties 9 d'arbre d'extrémité a un coude 9A à une extrémité, tourné vers l'arrière dans une vue en plan. Le coude 9A supporte la roue directrice 2 par l'intermédiaire d'un pivot de fusée, et comprend un bras 11 de direction qui dépasse vers l'avant. La référence 12 désigne un vérin comprenant un tube formant le cylindre 13, un piston 14 disposé dans le cylin- dre 13 et deux tiges gauche et droite 15 et 16 de piston. Le cylindre 13 communique avec des tuyauteries 17 et 18 de fluide qui transmettent une pression hydraulique à partir d'un distributeur de commande. Le piston 14 peut coulisser sous l'action du fluide hydraulique sous pression, si bien qu'il entraîne les tiges 15 et 16. L'exemple représenté est du type à double effet, les tiges 15 et 16 de piston étant raccordées à leurs extrémi- tés aux bras correspondants 11 de direction par l'intermé- diaire d'accouplements 19. Dans une variante, le vérin peut avoir une seule tige de piston raccordée aux bras 11 de direction qui sont euxmêmes raccordés l'un à l'autre par un élément d'accouplement. Le cylindre 13 du vérin 12 est sensiblement paral- lèle à l'axe de l'essieu 5 et est raccordé à l'essieu 5 par un dispositif 20 de raccordement afin qu'il puisse osciller dans toutes les directions, c'est-à-dire de manière tridi- mensionnelle. Comme représenté sur la figure 5, le dispositif 20 de raccordement comporte une rotule 22 placée à une extré- mité d'un arbre 21 de support, et une articulation 24 ayant un logement 23 de rotule dans lequel se loge la rotule 22. L'arbre 21 de support passe dans un écrou 25 qui le fixe à un support 13A dépassant du tube 13. L'essieu 5 a un support 5A qui dépasse en avant et qui supporte un arbre 26 qui est sensiblement parallèle à l'essieu 5 et qui est logé dans le support 5A afin qu'il puisse tourner. L'arbre 26 de support est raccordé à un bras 27, et un arbre 23A du logement 23 de rotule est fixé à l'extrémité supérieure du bras 27. Ainsi, le cylindre 13 est fixé à l'essieu 5 par le dispositif 20 de raccordement comprenant l'articulation 24 à rotule, dans un plan vertical X-X de l'arbre central 7, et l'arbre de support 26, dans un plan horizontal Y-Y de l'arbre central 7. Cette construction permet une oscilation du vérin 12, bien qu'il soit ne pas mobile suivant l'axe de l'essieu , autour de l'articulation 24 à rotule, dans le sens des flèches A de la figure 3 et des flèches B de la figure 4 et autour de l'arbre 26 de support dans le sens des flèches C sur la figure 2. Ainsi, le vérin 12 peut se déplacer dans toutes les directions, c'est-à-dire tridimensionnellement, en fonction des oscillations des bras 11 de direction. Chacune des tiges 15 et 16 de piston est raccordée par l'accouplement 19 à l'extrémité du bras 11 de direction placée sur l'axe de la tige du piston. Dans ce mode de réalisation, l'accouplement 19 fait partie d'une tige 28 de raccordement associée à la tige 15 ou 16 de piston par un organe 29 de serrage. Chaque tige 15 ou 16 de piston a un trou axial 15A, et la tige 28 de raccordement peut coulis- ser dans le trou 15A et y est fixée par l'organe 29 de serrage. Comme représenté sur la figure 6, la tige 28 de raccordement délimite des découpes 28A à sa périphérie externe, à des emplacements distants axialement. L'organe 29 de serrage comporte une goupille 29A de blocage destinée à coopérer avec les découpes 28A afin que la tige 28 de raccordement soit fixée à la tige 15 ou 16 de piston. Chaque tige 15 ou 16 de piston délimite une fente 15B à une extrémité ouverte, prolongeant le trou axial 15A afin que l'organe 28 de serrage puisse remplir une fonction de serrage ferme. Dans l'exemple représenté, le cylindre 13 est placé au-dessus de l'essieu 5, mais il peut aussi être placé au- dessous de celui-ci. En outre, l'arbre 26 de support est raccordé à un bras 27, mais deux bras 27 peuvent être disposés l'un en face de l'autre de part et d'autre de l'arbre central 7 et peuvent être fixés à l'essieu 5 par des arbres 26 de support afin qu'ils supportent l'articula- tion 24 à rotule à deux emplacements opposés. Sur les dessins, la référence 24A désigne un sabot élastique et la référence 6A désigne un organe de butée de l'arbre central. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux direction assistées qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION 1. Direction assistée, caractérisée en ce qu'elle comprend: un essieu (5) destiné à supporter des roues direc- trices (2) à ses extrémités opposées, l'essieu étant sup- porté par un corps d'essieu afin qu'il puisse osciller autour d'un arbre central, des bras [11) de direction destinés à diriger les roues directrices, un vérin (12) sensiblement parallèle à l'essieu et comprenant un dispositif à tige de piston (15, 16) pouvant coulisser dans un cylindre (13) et raccordé aux bras de direction à des emplacements se trouvant dans son prolonge- ment axial, et un dispositif de raccordement (20) destiné à raccor- der le cylindre (13) du vérin à l'essieu (5) afin qu'il soit mobile tridimensionnellement, le dispositif de raccor- dement ayant un arbre de support (21) qui est parallèle à l'essieu, un organe oscillant raccordé à l'arbre de support, et un joint universel (24) destiné à raccorder l'organe oscillant au cylindre du vérin, le joint universel ayant un axe gui est perpendicuiaire à l'arbre central. 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des tiges de piston (15, 16) a une construction creuse permettant le coulissement d'une tige qui peut y être fixée et qui est raccordée à l'un des bras (11) de direction. 3. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint universel (24) est un joint à rotule.