Brevet FR2611640A1 — publié le 19880909

L'invention concerne les ensembles de transport sur route connus sous le nom de "véhicules articulés", constitués par un tracteur et par une semi-remorque attelée au tracteur au moyen d'un dispositif d'attelage automatique. Selon des réalisations bien connues, le dispositif d'attelage automatique, fixé sur le tracteur, permet simultanément - la reprise par le tracteur de la charge sur la partie avant de la semi-remorque, - l'articulation dans le plan vertical longitudinal de l'ensemble constitué par le tracteur et la semi-remorque, au moyen d'un axe horizontal transVersal, - éventuellement l'articulation dans le plan vertical transversal de l'ensemble constitué par le tracteur et la semi-remorque au moyen d'un axe horizontal longitudinal, - l'articulation dans le plan horizontal de l'ensemble constitué par le tracteur et la semi-remorque au moyen d'un axe vertical communément appelé "pivot d'attelage", qui assure également le transfert de la force de traction du tracteur à la semi-remorque. Pour le transport et la manutention de charges exceptionnelles par leur masse, on utilise des semi-remorques à grande capacité de chargement qui comportent de nombreuses roues permettant cette capacité. I1 est intéressant et parfois nécessaire de renforcer la capacité de chargement de la semi-remorque de façon équilibrée entre sa partie avant et sa partie arrière, mais la capacité de chargement vers l'avant ne peut dépasser celle permise par le tracteur sur lequel s'appuie la partie avant de la semi-remorque. Or les véhicules tracteurs couramment utilisés, s'ils ont généralement une capacité de traction très importante, ont par contre leur capacité à recevoir directement une charge qui est limitée. Il a été proposé des dispositifs de renforcement de la capacité de charge à l'avant de la semi-remorque, qui sont généralement appelés "bissels" et qui sont principalement de deux types. Selon un premier type, le bissel constitue une semi-remorque très courte mais à forte capacité de charge qui vient s'atteler en appui sur le tracteur au moyen d'un dispositif conventionnel d'attelage automatique. Sur ce bissel vient à son tour s'atteler en appui la semi-remorque à grande capacité de charge, le point d'appui étant également généralement constitué par un dispositif d'attelage automatique conventionnel. On obtient alors au total un véhicule articulé à trois éléments qui, s'il permet effectivement de renforcer très sensiblement la capacité de charge à l'avant de la semi-remorque, présente l'inconvénient majeur de n'avoir qu'une médiocre maniabilité d'évolution en marche arrière. Selon l'autre type également déjà proposé, la semi-remorque est constituée en particulier d'un col de cygne pourvu d'une partie avant articulée autour d'un axe horizontal transversal, d'un élément porteur généralement dénommé "bissel intégré" qui est fixé rigidement au col de cygne d'une part et à la partie médiane et arrière de la semi-remorque, d'autre part. Une telle disposition a l'intérêt de ménager une grande longueur utile de chargement, puisque le bissel est intégré dans la zone de chargement utilisable, mais elle présente divers inconvénients. En effet, cette réalisation est d'une assez grande complexité puisque l'ensemble rigide longitudinalement que constitue cet assemblage ne peut évidemment s'appuyer au sol qu'en deux points situés l'un à l'avant et l'autre à l'arrière.Or si la répartition entre les roues arrière de la semi-remorque s'effectue selon les moyens usuels (mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques), de même que pour les roues du bissel entre elles, il est de plus nécessaire de relier les roues du bissel à la partie avant articulée du col de cygne qui vient en appui sur le tracteur, pour ne constituer qu'un seul point fictif d'appui au sol à l'avant. La complexité est encore accrue par la nécessité de prévoir, sur le bissel intégré à la semi-remorque, un système de direction de ses roues asservi aux mouvements de braquage du tracteur, à défaut de quoi, en virage, l'ensemble des roues du bissel intégré serait entraîné latéralement selon un fort ripage par l'effet conjugué du tracteur et des roues arrière de la semi-remorque. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus présentés par les dispositifs connus de renforcement de la capacité de charge à l'avant d'une semi-remorque et elle propose à cet effet un dispositif ayant le même objet qui présente une grande simplicité de fabrication et d'utilisation, une totale sécurité de fonctionnement, et qui permet une excellente maniabilité de l'ensemble constitué par le tracteur et la semi-remorque aussi bien en marche avant qu'en marche arrière. Selon l'invention, le dispositif comprend de façon connue une semi-remorque intermédiaire courte appelée bissel, dont la partie avant s'attelle au véhicule tracteur et sur laquelle vient à son tour s'atteler l'extrémité avant de la semi-remorque à grande capacité de charge, et il se caractérise par le fait que l'attelage entre le bissel et le véhicule tracteur est réalisé de façon à interdire tout mouvement d'articulation autour d'un axe vertical. Ainsi, tout déplacement dans un plan horizontal du bissel par rapport au véhicule tracteur est rendu impossible ce qui ramène l'ensemble constitué par le véhicule tracteur, le bissel et la semi-remorque à un véhicule à deux élément articulés facilement maniable. Conformément à une forme de réalisation de l'invention le bissel est relié au véhicule tracteur au moyen d'un système d'attelage automatique conventionnel (permettant au moins un pivotement relatif de la semi-remorque par rapport au tracteur selon un axe vertical et selon un axe horizontal transversal), et un dispositif de verrouillage du mouvement relatif de pivotement selon l'axe vertical est associé au système d'attelage. Ce dispositif de verrouillage peut être de tout type approprié, par exemple il peut être constitué par un verrou pivotant articulé au châssis du tracteur et qu'on engage entre des sabots de guidage disposés entre les longerons du bissel. Selon une autre forme de réalisation, un dispositif de liaison simplifié est prévu entre le tracteur et le bissel, qui consiste uniquement en un axe d'articulation horizontal transversal avec des paliers d'attache d'une part au tracteur et d'autre part à la semi-remorque. L'invention a également pour objet l'adjonction d'un dispositif de direction des roues du bissel par utilisation de la commande de direction du véhicule tracteur, avec ou sans amplification de la force de direction fournie par cette commande. Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention, on en décrira ci-après à titre d'exemples des formes d'exécution préférées en -référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure l est une vue en élévation avec coupe partielle d'un dispositif selon l'invention destiné à assurer la liaison entre un véhicule tracteur et une semi-remorque de transport de charges lourdes la figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure i la figure 3 est, à plus grande échelle, une vue de détail en plan montrant le verrou qui interdit le mouvement relatif de pivotement autOur d'un axe vertical entre le véhicule tracteur et le bissel la figure 4 est une coupe verticale longitudinale prise selon la ligne IV-IV de la figure 3 la figure 5 est une vue partielle en coupe verticale transversale prise selon la ligne V-V de la figure 3 la figure 6 est une vue schématique, partiellement en coupe verticale longitudinale, d'un dispositif mécanique de transmission aux roues du bissel du mouvement de la commande de direction du véhicule tracteur ; et la figure 7 est une vue schématique, correspondant à la figure 6, d'un dispositif ayant le même objet, mais à transmission électrique. Aux figures 1 et 2 on a représenté en 1 le véhicule tracteur comportant des roues avant directrices 2 et des roues arrière 3. Une semi-remorque spéciale courte 4 dite bissel, reposant sur le sol par deux trains de roues directrices 5, présente vers l'avant une partie en col de cygne dont l'extrémité est destinée à s'accrocher au châssis du véhicule tracteur 1 par un système d'attelage 6. Ce système d'attelage 6 forme une articulation permettant un pivotement relatif du bissel 4 par rapport au tracteur 1 selon un axe vertical 7. I1 comporte également une articulation selon un axe horizontal transversal 8 permettant au bissel 4 de suivre les déformations du profil en long de la route, et une articulation selon un axe horizontal longitudinal 9 permettant au bissel 4 de s'adapter aux déformations du profil en travers de la route. Le bissel 4 sert lui-même d'appui pour la partie avant 10, en forme de col de cygne, d'une semi-remorque 11 à grande capacité de charge. A cet effet l'extrémité avant du col de cygne 10 est reliée au châssis du bissel 4 au moyen d'un système d'attelage 12 qui est identique au système d'attelage 6 précédemment décrit. Comme on l'a représenté plus en détail aux figures 3 à 5, deux paliers 13 sont fixés sur la partie arrière du châssis 14 du tracteur 1, et dans ces paliers est monté un axe 15 autour duquel peut basculer un verrou 16. En position déverrouillée (représentée en trait pointillé à la figure 4) le verrou 16 est rabattu sur le châssis 14, alors qu'en position active relevée (représentée en trait plein aux figures 3 à 5) ce verrou s'engage entre des sabots de guidage 17 disposés entre les longerons 18 du bissel 4. Le verrou 16 est maintenu dans cette position au moyen d'une bielle 19 dont une extrémité est articulée sur le verrou et qui est immobilisée par engagement d'une broche 20 dnne une ouverture de son extrémité opposée alignée avec un palier 21 solidaire du. châssis 14 du tracteur. On comprend que, pour enclencher le dispositif selon l'invention de façon à rendre le bissel 4 solidaire du tracteur 1 dans le plan horizontal, on procède usuellement de la façon suivante : le verrou 16 étant dans sa position déverrouillée représentée en trait pointillé à la figure 4, on attelle le bissel 4 au tracteur 1 au moyen du système d'attelage 6, puis on fait avancer le véhicule tracteur en ligne droite pour bien aligner le bissel derrière le tracteur. On fait alors basculer le verrou 16 dans sa position active où il s'engage entre les sabots 17 et on l'immobilise dans cette position grâce à la bielle 19 et à la broche 20.La capacité de pivotement relatif du bissel 4 par rapport au tracteur 1 autour de l'axe vertical 7 se trouve ainsi supprimée, et on peut alors atteler au bissel 4 la semi-remorque 11 à grande capacité de charge au moyen du système d'attelage 12 en réalisant un ensemble qui ne comporte plus que deux éléments articulés et présente donc une excellente maniabilité. En référence aux figures 1, 2 et 6, on décrira maintenant le dispositif de direction des roues 3 du bissel 4 utilisant le mouvement de la commande de direction du véhicule tracteur 1. Ce dispositif comporte un système d'amplification de la force de direction fournie par le système de direction du tracteur, celui-ci étant généralement insuffisant. On a représenté en 22 la colonne de direction du tracteur 1 avec volant et boîtier sur lequel est calée une bielle 23 reliée par une barre 24 à l'une des deux fusées pivotantes de l'essieu avant 25 du tracteur équipé des roues 2. Sur la bielle 23 est attachée une chape 26 à laquelle est reliée une extrémité d'une tige métallique flexible sous gaine 27 dont l'autre extrémité est attachée par une chape 28 sur un levier 29 disposé derrière la cabine du tracteur.Une deuxième tige flexible métallique sous gaine 30 est reliée à une extrémité au levier 29, par une chape 31 et une broche 32, et à son autre extrémité par une chape 33 à une bielle 34 pouvant pivoter autour d'un arbre 35 monté sur des paliers 36 et disposé dans le bissel 4. L'enlèvement de la broche 32 permet de procéder aux opérations de découplement du tracteur 1 et du bissel 4. Avec ce montage, la bielle 34 reproduit le déplacement de la bielle 23. Une autre bielle 37 est calée sur l'arbre 35 et sur cette bielle est fixé un distributeur hydraulique progressif 38 dont le tiroir comporte deux poussoirs extérieurs 39, 39'. La bielle 34 comporte un évidement 40 en forme de fourche à l'intérieur duquel se trouve placé le distributeur 38 de telle façon que si la bielle pilote 34 se déplace dans un sens ou dans l'autre, elle exerce une action sur l'un ou l'autre des poussoirs 39, 39' du distributeur 38. Le distributeur 38 reçoit un fluide sous pression d'une centrale hydraulique 41 et il envoie ce fluide sur l'une ou l'autre face du piston d'un vérin hydraulique 42 qui, par l'intermédiaire de sa tige de piston 43, exerce son effort dans un sens ou dans l'autre sur la bielle 37. Avec cette disposition, tout déplacement de la bielle pilote 34 entraîne un déplacement parallèle de la bielle de force 37, selon le principe de fonctionnement de la "marche en suiveur".Alors, à partir d'un effort faible exercé par les tiges de transmission 27 et 30, le vérin hydraulique 42 délivre une force importante, fonction de son diamètre et de la pression du fluide, qui est capable d'entraîner tout le système de direction des roues du bissel 4 à partir de l'autre extrémité de la bielle 37 et éventuellement d'une autre bielle de force 44 calée sur l'arbre commun 35, et ceci selon un mouvement parallèle à celui délivré par la colonne de direction 22. En variante, on a représenté à la figure 7 un autre dispositif de direction des roues du bissel 4, mais cette fois-ci à transmission électrique et non pas mécanique. Dans cette réalisation les éléments identiques à ceux du dispositif de la figure 6 ont été désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté en 45 un potentiomètre qui mesure le déplacement de la bielle 23 et transmet électriquement celui-ci, par un câblage 46 avec système de raccordement 47, à une servo-valve 48 qui alimente le vérin hydraulique 42 dans les mêmes conditions que le distributeur 38 représenté à la figure 6. Un autre potentiomètre, calé sur la bielle 37, mesure le déplacement effectif de la tige du vérin 42. On comprendra que cette commande de la direction des roues du bissel 4 à partir de la commande de direction des roues du tracteur peut être obtenue par tout dispositif connu approprié. Ainsi on pourrait utiliser une transmssion hydrostatique pilote entre le tracteur et le bissel, avec le système hydraulique amplificateur de force comprenant le distributeur 38 et le vérin 42, ou bien encore une transmission électriqueidu mouvement par le potentiomètre 45 dont le signal continu est transformé en un signal numérique (incrémental) envoyé sur un vérin électromécanique équipé d'un moteur pas-à-pas.On comprendra bien sûr aussi que, dans le cas d'un tracteur équipé d'une commande de direction suffisamment puissante, on pourrait sans sortir du cadre de l'invention, utiliser tout dispositif purement mécanique qui relierait cette commande de direction à la timonerie de direction du bissel. On notera encore que l'un ou plusieurs des trains de roues 5 du bissel 4 pourraient être motorisés par des moyens connus tels qu'une transmission hydraulique ou électrique reportant une partie de la puissance du moteur du tracteur 1 sur les roues 5. De plus, le bissel 4 peut comporter un, deux ou trois trains de roues, ou même davantage, en fonction de la capacité de charge recherchée. On comprendra enfin que l'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution décrits et que, en particulier, elle englobe tout dispositif interdisant le déplacement relatif du bissel par rapport au tracteur autour d'un axe vertical. REVENDICATIONS. 1. Dispositif pour le renforcement de la capacité de chargement des véhicules tracteurs pour recevoir des semi-remorques de transport de charges lourdes, comprenant une semi-remorque courte (4) appelée bissel dont la partie avant est attelée au véhicule tracteur (1) et sur laquelle vient s'atteler à son tour la semi-remorque de transport (11), caractérisé en ce que l'attelage entre le bissel (4) et le véhicule tracteur (1) est réalisé de façon à interdire entre ces deux éléments tout mouvement relatif de rotation autour d'un axe vertical. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attelage entre le bissel (4) et le véhicule tracteur (1) ne comprend qu'une seule liaison articulée, réalisée selon un axe horizontal transversal. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attelage entre le bissel (4) et le véhicule tracteur (1) comprend seulement deux liaisons articulées, l'une selon un axe horizontal transversal et l'autre selon un axe horizontal longitudinal. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'attelage entre le bissel (4) et le véhicule tracteur (1) comprend au moins deux liaisons articulées, l'une selon un axe horizontal transversal et l'autre selon un axe vertical, caractérisé en ce qu'il comprend un verrou (16) conçu pour annuler l'effet de l'articulation autour de l'axe vertical (7). -5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le verrou (16) est monté pivotant sur le châssis (14) du véhicule tracteur (1) et est destiné, en position de verrouillage, à s'engager entre des pièces de guidage (17) portées par le bissel (4). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le verrou (16) est maintenu dans sa position de verrouillage par l'appui d'une extrémité d'une bielle (19) dont l'autre extrémité est immobilisée par un organe amovible tel qu'une broche. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un système de commande de la direction des roues (5) du bissel (4) à partir de la commande (22) de la direction de roues avant (2) du tracteur (1) 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par un vérin hydraulique (42) à double effet dont la tige de direction (43) est reliée à la commande de direction des roues (5) du bissel (4), l'alimentation dudit vérin (42) à partir d'une centrale d'énergie hydraulique (41) étant obtenue par l'intermédiaire d'un système de commande (38) actionné, à travers une transmission, par une bielle pivotante (23) ou une barre de direction (24) liée à la commande de direction (22) du tracteur (1), de façon que tout actionnement de la commande de direction du tracteur (1) soit reproduit à une échelle déterminée sur la commande de direction des roues du bissel (4) en étant amplifié par le vérin (42). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite transmission est de type mécanique et comprend des tiges métalliques souples sous gaine (27, 30), pouvant être séparées entre elles au repos, qui relient la bielle (23) liée à la commande de direction (22) du tracteur (1) à une bielle pivotante (34) conçue, selon son sens de pivotement, pour engager l'un ou l'autre de deux poussoirs d'actionnement (39, 39') dudit système de commande constitué par un distributeur hydraulique (38). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite transmission est de type électrique et comprend un potentiomètre (45) lisant le déplacement de la bielle (23) liée à la commande de direction (22) du tracteur (1), ce potentiomètre (45) est relié par un câblage (46), éventuellement déconnectable, audit système de commande constitué par une servo-valve (48).