Brevet FR2641502A1 — publié le 19900713

Dispositif de connexion à auto-alignement pour véhicule. L'invention a pour objet un dispositif de connexion pour véhicule, permettant de relier des canalisa tions de transport de fluide sous pression, et éventuellement d'électricité équipant des modules auto-porteurs accouplables rigidement l'un à l'autre pour constituer un véhicule. L'invention est utilisable sur tous les véhicules ayant une constitution modulaire, c'est-à-dire constitués d'un nombre variable de modules autonomes, l'assemblage transversal ou surtout longitudinal de plusieurs modules permettant d'augmenter la charge transportable. L'invention trouve une application particulière- ment importante, bien que non exclusive, dans les véhicules de transport lourds, à plusieurs essieux et à vitesse faible, munis de moteurs hydrauliques de translation et de moteurs ou vérins hydrauliques de direction, ce qui implique d'amener du liquide sous pression à tous les modules depuis une centrale unique équipant le véhicule. A l'heure actuelle, on utilise surtout, pour raccorder les conduites rigides équipant des véhicules à assembler, des raccords souples munis de connecteurs assemblés et séparés à la main. Cette solution exige des raccords souples, de fortes dimensions, lourds et difficiles à mettre en place, vulnérables aux agressions extérieures. On connait également des véhicules sur voie ferrée à accouplement automatique -par rapprochement, mais dont l'accouplement correct exige un alignement précis des véhicules qu'assure la voie ferrée mais qui peut difficilement être obtenu sur des véhicules routiers. L'invention vise à fournir un dispositif de connexion permettant un couplage sûr par simple rappro chement des modules constitutifs d'un véhicule, n'exigeant pas d'intervention manuelle et autorisant un découplage par simple écartement. Dans ce but l'invention propose un dispositif de connexion ayant deux platines montées chacune sur un module, chaque platine portant au moins un élément de connexion complémentaire de celui de l'autre module et enfichable par rapprochement, mutuel des platines dans le sens horizontal, caractérisé en ce que l'une au moins des platines est constituée ou montée de façon à donner à l'élément de connexion qu'elle porte une capacité de déplacement dans le sens horizontal transversalement à la direction d'enfichage et en rotation autour d'un axe vertical, dans une plage limitée par rapport à une position nominale, et en ce que les platines portent des moyens mécaniques de centrage et d'alignement progressif par engagement mutuel. Les trois degrés de liberté définis ci-dessus sont quelquefois suffisants, car il est possible d'amener les deux modules au même niveau par réglage des suspensions, surtout sur des véhicules de transport lourds généralement munis de suspensions hydrauliques ou pneumatiques de hauteur réglable ou automatiquement régulée. I1 est cependant possible d'ajouter un ou plusieurs degré de liberté supplémentaire, en cas de besoin, par exemple en montant les éléments de connexion d'une des platines sur des moyens de coulissement vertical. Dans un mode avantageux de réalisation, l'une des 'platines est fixée au module correspondant : les éléments de connexion qu'elle porte sont dans une position immuable par rapport à ce module. Dans ce cas, tous les degrés de liberté sont assurés par la platine de l'autre module. Dans ce but, la platine peut être reliée au châssis du module par l'intermédiaire d'un axe autorisant un débattement vertical et un déplacement horizontal de la platine, ce qui assure deux degrés de liberté. Pour donner au moins un autre degré de liberté aux éléments de connexion, ces derniers peuvent être montés élastiquement sur la platine. En général on ne dépassera pas six degrés de liberté. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - la Figure 1 est un schéma en élévation montrant un emplacement possible des composants d'un dispositif de connexion sur deux modules assemblables ; - la Figure 2 est une vue de dessus montrant schématiquement le montage des composants d'un dispositif de connexion hydraulique suivant l'invention - la Figure 3 montre, en demi-vue de dessus et en demi-coupe suivant un plan médian, les deux composants du dispositif de la Figure 2 en cours de rapprochement - la Figure 4 est une vue de détail dans la direction de la flèche f de la Figure 3. La Figure 1 montre, schématiquement et en partie, deux modules 10 et 12 utilisables séparément mais susceptibles d'être fixés l'un à l'autre (et éventuellement à d'autres) pour constituer un véhicule de transport. Chacun des véhicules est muni d'essieux à suspensions hydrauliques de hauteur réglable ou régulée a un niveau déterminé et certains au moins des essieux sont munis de moteurs hydrauliques d'entraînement. Si on souhaite commander tous les moteurs à partir d'une même centrale portée par un des modules, 12 par exemple, il est nécessaire de mettre en liaison les canalisations de transport de fluide hydraulique portées par les deux modules 10 et 12. La liaison assurée doit présenter une sécurité absolue et ne doit pas se rompre en dépit des forces d'écartement exercées par les pressions hydrauliques élevées mises en oeuvre. Pour atteindre ce résultat, l'invention propose d'utiliser un ou plusieurs dispositifs de connexion 14 comportant un ensemble, qu'on supposera par la suite être un ensemble mâle 16, monté a l'avant du module 10 et un ensemble femelle correspondant 18 monté l'arrière du module 12. Il est difficile d'éviter des écarts d'alignement et des écarts angulaires entre les ensembles 16 et 18 lorsqu'on les rapproche l'un de l'autre par déplacement d'un des modules, 12 par exemple. Le dispositif suivant l'invention montré en Figures 2 à 4 permet de tolérer ces écarts. Sur la Figure 2, les ensembles 16 et 18 du dispositif sont respectivement portés par la traverse avant 20 du module 10 et la traverse arrière du module 24. Pour assurer l'alignement au moins approximatif des traverses lors du rapprochement des modules, l'une des traverses est munie de broches 24 qui s'engagent dans des conduits de guidage 26 ménagés dans 1' l'autre traverse. Une fois les modules en contact, ils sont solidarisés de façon définitive par des barres d'accouplement 26 dont les parties terminales filetées reçoivent des écrous de blocage (en traits mixtes sur la Figure 2). Dans le cas illustré sur les Figures 2 et 3, l'ensemble 16 est fixé rigidement sur la traverse 20. L'ensemble 16 comporte dans ce but une platine 30 fixée de façon permanente, par des moyens non représentés, sur la traverse 20. La platine est -munie de moyens de centrage constitués par des broches 32, au nombre de deux dans le mode de réalisation représenté, dont l'arrière est emmanché dans la platine 30 et dont la partie avant, en saillie, présente un prolongement terminal de diamètre réduit et à extrémité conique destiné à assurer un auto-alignement, comme on le verra plus loin. Sur la platine 30 sont fixés de façon rigide, par exemple à l'aide de vis 34 (Figure 3), les éléments de connexion mules 36 de coupleurs hydrauliques. Les coupleurs peuvent avoir une constitution classique, à obturateur 38 soulevé de son siège automatiquement lorsque la liaison entre les deux éléments du coupleur est déjà assurée de façon étanche. Des éléments de connexion pour conduites d'air ou câbles électriques peuvent entre prévus en addition aux éléments de couplage électrique ou à leur place. L'élément 18 est celui qui est muni de moyens destinés à assurer un auto-alignement des éléments de couplage. I1 comporte, dans le mode de réalisation illustré sur les Figures 2 à 4, une platine 40 montée sur la traverse 22 par des moyens autorisant un débattement de quelques degrés autour d'un axe vertical et un débattement de l'ordre du centimètre dans le sens horizontal orthogonal à la direction d'accouplement. Dans le mode de réalisation montré en Figures 2 à 4, la platine 40 comporte dans ce but un alésage 42 (Figure 3) dans lequel est emmanché un arbre 44 (Figures 2 et 4) dont les extrémités font saillie de la platine et sont emprisonnées dans des trous oblongs 46 ménagés dans la traverse et dans des semelles 48 qui la recouvrent. Des plaquettes 50 (non représentées sur la Figure 2) peuvent être fixées sur les semelles 48, par exemple au moyen de vis, pour retenir l'axe 44. Les éléments de connexion femelles 52 (Figure 3) sont montés sur la platine 42 de façon à pouvoir s'écarter légèrement de la position nominale dans laquelle ils sont montrés sur cette Figure. La partie avant de ces deux éléments de connexion femelles est fixée de façon rigide sur une même plaque de retenue 54, par exemple par maintien d'épaulements externes 56 contre un épaulement correspondant de la plaque 54 à l'aide d'un anneau fendu 58. Des ressorts hélicoidaux 60 entourant chacun des éléments de connexion 52 exercent sur eux une force tendant à ramener l'équipage mobile constitué des éléments de connexion 52 et de la plaque 54 dans la position montrée en Figure 3, déterminée par la butée d'un renflement arrière 62 des éléments de connexion contre la platine 40.Mais, en cas de défaut d'alignement, les ressorts 60 peuvent fléchir de façon à autoriser l'engagement des éléments de connexion les uns dans les autres jusqu'à ce qu'ils arrivent dans la position montrée en Figure 3. Les éléments femelles ont, comme les éléments mâles, une constitution en elle-même connue et comportent un obturateur 64 qui s'ouvre par appui contre l'obturateur 38 de l'élément mâle en fin d'accouplement. Sur la plaque 54 sont fixées des douilles 66 destinées à recevoir les broches 32. Dans le mode de réalisation illustré, ces douilles 66 sont fixées de façon rigide sur la plaque 54, par exemple par soudage. Elles présentent un passage interne de forme correspondant à celle du nez et du corps des broches 32. Dans la plaque 54 sont ménagés des trous verticaux, présentant une portion filetée, destinés à receyoir des vis de dégauchissage 68, non représentées sur la Figure 2 prenant appui sur l'aile inférieure de la traverse 22. En enfonçant plus ou moins ces vis 68, dans les limites permises par un chambrage 70 prévu dans la plaque 54, il est possible d'ajuster l'orientation de la plaque 54 par rapport à la platine 40. Pour éviter que la pression hydraulique n'ouvre les coupleurs en refoulant les éléments 52 contre l'action des ressorts 60, un verrouillage mécanique de la platine 30 sur la plaque 54 est avantageusement prévu. Dans le mode de réalisation montré en Figures 2 et 3, les moyens de verrouillage comprennent un étrier 71 fixé sur la platine 30, percé de trous destinés à venir en alignement avec un trou correspondant 72 ménagé dans la plaque 54 (Figure 2). Une fois les trous alignés, l'insertion d'une broche 74 interdit l'écarte- ment de la platine 30 et de la plaque 54. Le dispositif de connexion qui vient d'être décrit permet à chacun des éléments de connexion appartenant à l'ensemble 18 de s'ajuster par rapport à l'élément de l'autre ensemble suivant six degrés de liberté, En effet - la platine 40 peut se déplacer dans le sens horizontal, transversalement à la réaction d'enfichage, dans tout le domaine autorisé par l'allongement des trous oblongs 46 (flèches fl sur la figure 4) - la platine peut tourner autour d'un axe horizontal orienté suivant la direction d'enfichage, dans une mesure limitée par la dimension des mêmes trous 46 (flèches f2 sur la figure 4) - la platine 40 peut tourner autour d'un axe vertical (flèches f3 sur la figure 2) - la platine peut tourner autour d'un axe horizontal transverse à la direction d'enfichage, dans la limite autorisée par les dimensions transversales du trou oblong 46 (flèches f4 sur la figure 4) - la platine peut se déplacer en translation verticale (flèches f5 sur la figure 4) - enfin, l'équipage mobile comprenant la plaque de retenue 54 et les éléments de connexion femelle 52 peut se déplacer vers la platine, en translation longitudinale, en comprimant les ressorts 60 (flèches f6 sur la figure 3). Comme on l'a indiqué plus haut, certains de ces degrés de liberté peuvent être omis lorsqu'ils ne sont pas nécessaire et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend â de tels cas. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion pour véhicule, permettant de relier des canalisations équipant deux modules autoporteurs accouplables rigidement l'un à l'autre pour constituer un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend deux platines (30, 40) montées chacune sur un module, chaque platine portant au moins un élément de connexion (36 ou 52) complémentaire de celui de l'autre et enfichable par rapprochement mutuel des platines dans le sens horizontal suivant une direction déterminée, en ce que l'une au moins (40) des platines est constituée ou montée de façon à donner à l'élément de connexion qu'elle porte une capacité de déplacement dans le sens horizontal transversalement à la direction d'enfichage et de basculement de part et d'autre de la direction d'enfichage, dans une plage limitée par rapport à une position nominale, et en ce que les platines portent des moyens mécaniques (32, 66) de centrage et l'alignement progressif par engagement mutuel. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des platines (30) est fixée au module correspondant et en ce que les éléments de connexion qu'elle porte sont dans une position immuable par rapport à ce module. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des platines (40) est fixée au module correspondant par un axe (44) solidaire de la platine, pouvant tourner dans le module correspondant et se déplacer dans celui-ci dans les sens horizontal et vertical, transversalement à la direction d'enfichage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties terminales de l'axe sont emprisonnées dans des trous oblongs (46) d'une traverse terminale du module correspondant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine donnant à l'élément de connexion qu'elle porte une capacité de déplacement porte un équipage mobile constitué d'une plaque (54), de l'élément ou des éléments de connexion associés et des moyens mécaniques de centrage équipant la platine par des moyens élastiques (60) autorisant une oscillation de l'équipage mobile par rapport à une position nominale, dans un domaine angulaire d'amplitude limitée. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens mécaniques de centrage et d'alignement progressif par engagement mutuel comportent des broches de centrage ayant un nez de diamètre réduit et des douilles de réception des broches, les douilles (ou broches) étant fixées à la plaque (54) tandis que les broches (ou douilles) sont fixées à la platine (30) non reliée à la plaque. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des moyens mécaniques démontables (74) de verrouillage des éléments de connexion en position assemblée. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de connexion présente six degrés de liberté par rapport à l'élément associé.