Brevet FR2647062A1 — publié le 19901123

Train de roues à vérin hydraulique et véhicule de transport lourd en faisant application L'invention concerne les trains de roues destinés aux véhicules de transport de charges lourdes, tels que des engins chenillés, du type comprenant un vérin hydraulique de maintien ou de réglage de hauteur, placé entre un élément portant des roues et un élément solidarisable du châssis d'un véhicule. L'invention trouve une application particulièrement importante dans les véhicules å plusieurs trains de roues, dont les vérins sont reliés les uns aux autres pour permettre aux roues d'un train d'absorber des irrégularités de la route par échange de fluide hydraulique avec les vérins des autres trains. On connait déjà de nombreux montages de trains de roues à vérin hydraulique. Dans tous les cas actuels, le cylindre du vérin est fixé au châssis du véhicule et le piston du vérin fait saillie vers le bas pour se raccorder au support de roues. Cette disposition semble en effet s'imposer. Elle est naturelle pour relier la conduite d'échange de fluide hydraulique entre le vérin, à simple effet, et le système hydraulique : la conduite débouche au fond du cylindre, donc dans la chambre quel que soit le degré d'enfoncement du piston. Elle est également naturelle du fait que c'est le piston, moins lourd que le cylindre, qui appartient alors aux masses non suspendues. Mais il ne semble pas qu'on ait apprécié à ce jour les inconvénients de cette disposition. En particulier, les boues constituées de particules dues à l'usure des surfaces en glissement relatif et à la dégradation de l'huile se déposent à l'entrée de l'alésage dans lequel glisse le piston. Leur effet abrasif accélère l'usure. Un soufflet de protection, fragile de par sa nature même, doit être placé entre le piston et le cylindre pour limiter les salissures sur la partie du piston destinée à glisser dans l'alésage du cylindre. L'invention découle de la prise de conscience de ces inconvénients et de la constatation du caractère non impératif des raisons qui ont conduit jusqu'ici à monter le vérin avec le piston dirigé vers le bas. Elle vise notamment à fournir un train de roues du type ci-dessus défini où l'usure des éléments du vérin est ralentie. Dans ce but, elle propose un train de roues dont le cylindre de vérin est relié à l'élément portant les roues tandis que le piston est relié à l'élément solidarisable du châssis, est muni d'un raccord de conduite de transfert de fluide hydraulique et est percé d'un passage de communication de ce raccord avec la chambre délimitée par le cylindre et le piston. Dans la pratique, le piston peut être percé d'un trou axial borgne, constituant ledit passage, dont le fond communique avec le raccord, placé à proximité du point d'articulation du piston sur l'élément solidarisable du châssis. Dans un tel montage, le piston peut être protégé contre les salissures par une jupe rigide enveloppant le cylindre, s'ouvrant vers le bas et munie d'un fond se raccordant au piston : une telle jupe, métallique par exemple, est beaucoup moins susceptible d'être endommagée qu'un soufflet en matériau souple ou en élastomère. Un véhicule de transport de charges lourdes suivant un autre aspect de l'invention comprend plusieurs trains de roues munis chacun d'un vérin hydraulique relié au moins à un autre vérin de train de roues par des conduites de liaison, le vérin ayant avantageusement la constitution définie ci-dessus, et chaque vérin contient, à l'intérieur de son piston, un accumulateur hydropneumatique dans lequel règne une pression tarée, permettant d'absorber les crêtes de pression hydraulique que provoque la rencontre d'un obstacle par les roues du train. L'accumulateur hydropneumatique pallie ainsi les insuffisances du transfert de fluide hydraulique entre le vérin du train et d'autres vérins par les conduites de liaison, insuffisances dues aux pertes de charge dans les conduites. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un train de roues selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du train de roues de la figure I - la figure 3 montre schématiquement une constitution possible du vérin du train de roues de la figure 1, en coupe suivant un plan passant par son axe - la figure 4, similaire à la figure 1, montre une autre constitution possible du train de roues - la figure 5, similaire à la figure 3, montre une consitution possible de vérin utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention. Le train de roues montré schématiquement en figure 1 et 2 a une constitution générale connue. Plusieurs trains de roues de ce type, généralement disposés en deux files, peuvent équiper des remorques ou semiremorques de transport lourd. Le train de roues, destiné à supporter un châssis 10, comprend un élément relié au châssis par des moyens lui permettant de tourner autour d'un axe de direction 12. L'élément montré en figures 1 et 2 est constitué par un bras oblique supérieur 14, relié en général au châssis par une butée à billes. L'extrémité du bras 14 porte un axe horizontal 16 d'oscillation d'un élément qui porte l'arbre 18 de paires de roues Jume- lées 20. Cet élément constitue un bras oscillant 22 muni d'une chape encadrant l'extrémité du bras 14 et traversée par l'axe 16. La hauteur du châssis par rapport au sol est réglable par admission de liquide dans un vérin 24 ou plusieurs vérins 24 disposés en parallèle reliant les bras 14 et 22. Dans le mode de réalisation illustré, l'axe 12 est placé en avant de l'axe de l'arbre de roue 18, de façon à rendre l'essieu autovireur. Mais l'invention est également applicable à des essieux munis de moyens de direction mécanique comportant des bielles de liaison entre trains de roues (par exemple du genre décrit dans le document FR-A-2 517 614), ou à commande électronique comportant un moteur de braquage sur chaque train de roues. L'invention est également applicable à des trains de roues comportant des moyens d'entraînement des roues, tels qu'un moteur hydraulique, bien qu'elle présente un intérêt particulier dans le cas de trains de roues passifs. La disposition décrite jusqu'ici est connue. Mais, conformément à un aspect de l'invention, le vérin 24, ou chaque vérin 24, est disposé avec son piston dirigé vers le haut. La tête du cylindre 26 du vérin 24 est prévue pour recevoir un axe d'articulation sur le bras oscillant 22 tandis que la tête du piston 30 est prévue pour prendre appui sur le bras supérieur 14. Le piston 30 est muni, à proximité de sa tête, d'un raccord 32 de liaison avec une conduite souple 34 d'amenée et d'échappement de fluide hydraulique. Le raccord 32 débouche dans un passage inénagé dans le piston et s'ouvrant dans la chambre du vérin 24. Le piston 30 montré en figure 3 est de forme tubulaire et son alésage central constitue le passage qui met en communication le raccord avec la chambre. Le cylindre 26 montré en figure 3, qui, dans la pratique, est constitué en plusieurs pièces assemblées, comporte un renflement interne terminal, délimité par un alésage dans lequel le piston 30 coulisse à frottement doux. Des joints d'étanchéité 36 placés dans des gorges du renflement évitent les fuites de fluide hydraulique. Grâce à ce mode de montage, les boues formées dans le fluide hydraulique se rassemblent au fond de la chambre et ne risquent pas d'être entraînées entre les surfaces de glissement relatif du piston et du cylindre. Elles peuvent être périodiquement évacuées à travers un orifice de nettoyage 38 obturable. Pour éviter le dépôt de salissures sur le piston, il suffit de munir ce dernier d'une jupe de protection 40 dont le fond se raccorde a la tete du piston et qui s'ouvre vers le bas. Cette jupe peut être en tôle mince ou en matière plastique renforcée et laisser subsister un Jeu radial de quelques millimètres par rapport au cylindre pour éviter les frottements, Dans la variante de réalisation montrée en figure 4 (où les organes correspondant à ceux des figures 1 à 3 sont désignés par le même numéro de référence), le train de roues comporte toutes les roues d'une ligne d'essieux. L'essieu proprement dit 42 est constitué par une traverse, fixée par deux jeux de ressorts a lame 44 à des goussets 46 solidaires du châssis. Les ressorts à lame sont reliés au bras 46 par des axes d'oscillation 48.La tête du piston 30 de chaque vérin est reliée au châssis 10 par un axe de rotation horizontal tandis que la tête du cylindre 26 de chaque vérin est reliée à l'essieu 42 par un axe de rotation parallèle au précédent. Le vérin 24 peut encore avoir la constitution montrée en figure 3. Comme indiqué plus haut, plusieurs trains de roues ayant la constitution générale montrée en figure 1 ou en figure 4 sont en général prévus sur le meme véhicule. Les vérins de différents trains (et les deux vérins équipant un même train de roues dans le cas de la figure 4) sont reliés par des conduites. En principe, ces conduites permettent à du fluide hydraulique de passer d'un vérin à l'autre et d'absorber les irrégularités de la route. Mais, en cas de choc violent, le passage du débit requis se traduit par une perte de charge telle que la pression dans un des vérins peut atteindre plusieurs fois la pression nominale. L'invention propose, pour faire disparaitre ces surpressions ou du moins les limiter considérablement, de disposer, dans chaque vérin 24, un accumulateur pneumatique taré de façon que son volume ne commence à se réduire que pour une pression prédéterminée nettement supérieure à la pression nominale de fonctionnement, par exemple supérieure à 1,5 fois cette pression nominale. La disposition de vérins montrée en figures 1 et 4 rend la mise en place d'un tel accumulateur particulièrement simple. Le vérin 24 montré en figure 5 (où les organes correspondant à ceux des figures précédentes portent encore le même numéro de référence) a une constitution générale du genre montré en figure 3. Les têtes du cylindre et du piston sont montées par l'intermédiaire de bagues hémisphériques formant des paliers. Le vérin contient un accumulateur 50, fixé au cylindre, de diamètre tel qu'il s'insère à l'intérieur du piston lorsque celui-ci pénètre profondément dans le cylindre. L'accumulateur 50 montré en figure 5 constitue une cartouche ayant un boîtier métallique externe 52 muni d'une collerette terminale d'immobilisation dans le cylindre et une membrane 54 séparant un compartiment 56 rempli de gaz sous pression d'une chambre dont la communication avec la chambre du vérin est commandée par un clapet anti-retour calibré 58. Ce clapet permet au fluide hydraulique de passer avec une perte de charge faible de la chambre du vérin a la chambre de l'accumulateur. Par contre, il freine le retour de liquide et permet ainsi d'amortir les effets de rebond néfastes pour la suspension. Un orifice 62 de remplissage en gaz du compartiment 56 permet d'établir dans ce dernier la pression de tarage souhaitée. L'invention est susceptible d'autres variantes encore de réalisation. il doit être entendu que la portée du présent du brevet s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences ainsi qu'à des dispositifs qui reprennent -une- partie seulement des dispositions décrites ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Train de roues destiné à un véhicule de transport de charges lourdes, comprenant au moins un vérin hydraulique (24) de maintien ou de réglage de hauteur, placé entre un élément (22) portant les roues et un élément (14) solidarisable du châssis (10) d'un véhicule, caractérisé en ce que le cylindre (26) de vérin est relié l'élément portant les roues tandis que le piston (30) est relié a l'élément solidarisable du châs- sis et en ce que le piston est percé d'un passage reliant la chambre du vérin à un raccord de conduite de transfert de fluide hydraulique. 2. Train de roues selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston est percé d'un trou axial borgne lui donnant une constitution tubulaire et constituant ledit passage. 3. Train de roues selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque vérin contient un accumulateur pneumatique (50) porté par le cylindre et de dimensions telles qu'il puisse s'insérer dans le piston lors des déplacements de ce dernier. 4. Train de roues selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'accumulateur pneumatique est sous une pression tarée, supérieure à la pression nominale de fonctionnement du vérin. 5. Train de roues selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pression de tarage de l'accumulateur (50) est d'environ 1,5 fois la pression nominale de travail du vérin. 6. Train de roues selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'accumulateur comprend un boitier (52) fixé au corps du vérin, délimitant une chambre pneumatique, et en ce que le vérin est muni d'un passage (60) de réglage de pression dans l'accumulateur. 7. Train de roues selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que l'accumulateur communique avec la chambre du vérin par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour calibré (58) d'amortissement des rebonds. 8. Train de roues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (30) est fixé au fond d'une jupe rigide (40) s'ouvrant vers le bas et entourant le cylindre. 9. Véhicule de transport de charges lourdes, comprenant plusieurs trains de roues ayant chacun un vérin hydraulique (24) de maintien ou de réglage de hauteur, placé entre un élément (22) portant les roues (20) et un élément (14) solidarisable du châssis (10) d'un véhicule, lesdits vérins hydrauliques étant reliés les uns aux autres par des canalisations d'équilibrage de pression, caractérisé en ce que chacun des vérins (24) contient un accumulateur pneumatique (50) taré de façon à se comprimer lorsque la pression dans le vérin dépasse une valeur prédéterminée, supérieure à la pression nominale de travail dans le vérin.