Brevet FR2652554A1 — publié le 19910405

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux véhicules à quatre roues à traction animale, en particulier, mais non exclusivement, destinés à être tirés par des chevaux. Les véhicules à quatre roues connus présentent un certain nombre d'inconvénients. La structure des véhicule à quatre roues consiste à prévoir un essieux avant pivotant autour d'un axe vertical sous un châssis solidaire de l'essieu arrière. Si l'essieu avant peu certes pivoter, ses possibilités de débattement angulaire dans le sens transversal sont très limitées. Il en résulte qu'un tel véhicule présente peu de possibilité de déformation longitudinale en torsion et qu'un soulèvement d'une roue d'un essieu provoque un basculement de l'ensemble du véhicule. La stabilité sur un terrain accidenté est donc très aléatoire et, a fortiori dans le cas d'un déplacement à grande vitesse, les risques de renversement et/ou de rupture du véhicule ne sont pas négligeables. Il faut en outre considérer que, lorsqu'un tel véhicule est attelé par des brancards à un animal unique, les mouvements transversaux du châssis sont transmis aux brancards qui viennent alors heurter les flancs de l'animal. En outre, le même phénomène est encore accentué au passage sur des terrains en dévers, et non seulement l'animal est gêné dans son effort, mais il risque aussi d'être déséquilibré et de tomber. Par ailleurs, les véhicules à quatre roues ont des structures monobloc, et l'utilisateur qui souhaite pouvoir faire usage sélectivement d'un véhicule à quatre roues et drun véhicule à deux roues est contraint de posséder un exemplaire de chaque type, ce qui est coûteux. Un manque de souplesse analogue se manifeste également au niveau de l'attelage. Equipé de brancards, le véhicule peut être tiré par un seul animal ; équipé d'un timon, il peut être tiré par deux animaux de front ou en paire. Vouloir utiliser sélectivement un attelage d'un type ou de l'autre oblige à disposer de véhicules de chaque type ou bien de véhicules à brancards et timon interchangeables : mais les dispositifs actuellement connus sont compliqués, et l'échange est peu pratique et long. L'invention a donc essentiellement pour but de proposer une structure perfectionnée de véhicule à quatre roues à traction animale qui, bien que les différents inconvénients ci-dessus exposés soient en principe indépendants les uns des autres, permette cependant de les écarter tous simultanément. A ces fins, un véhicule à quatre roues conforme à l'invention se caractérise essentiellement en ce que l'articulation est une articulation à rotule sphérique. Grâce à cet agencement, non seulement on dispose d'un véhicule qui possède une bonne faculté d'inscription en courbe, mais encore les deux parties de châssis avant et arrière peuvent avoir l'une par rapport à l'autre des oscillations transversales autorisées par l'articulation à rotule sphérique. Les deux parties de châssis sont donc totalement découplées l'une de l'autre pour ce qui est des mouvements angulaires mutuels horizontaux et verticaux, et chacune d'elles peut suivre librement les inégalités du terrain sans répercussion sur l'autre. La stabilité de l'ensemble du véhicule se trouve considérablement améliorée et la vitesse de déplacement s'en trouve accrue. De plus, du fait de l'emploi d'une simple articulation à rotule sphérique, la partie de châssis arrière peut être très aisément et très facilement désolidarisée de la partie de châssis avant ou accrochée à celle-ci. Il en résulte deux avantages secondaires intéressants : d'une part, la partie avant peut être utilisée seule et être par exemple équipée d'une assise pour constituer un véhicule à deux roues du genre cabriolet ; d'autre part, la partie arrière peut être interchangeable et constituer un véhicule à quatre roues à usages multiples. On peut, en outre, avoir avantageusement recours à une disposition complémentaire consistant à faire comporter au véhicule - un manchon axial à évidement interne cylindrique de révolution fixé rigidement sur l'avant du châssis antérieur - un élément d'attelage choisi parmi un timon pour un attelage à deux animaux de front et une pièce en U formant brancards pour un attelage à un seul animal, l'élément d'attelage comportant un tronçon arrière d'emmanchement apte à être engagé dans le manchon - et des moyens de blocage pour solidariser axialement l'élément d'attelage au manchon tout en faisant en sorte que, lorsque ledit élément d'attelage est la pièce en U formant brancards, celle-ci puisse tourner librement dans le manchon. Ainsi, non seulement on accroît encore les possibilités d'emploi du véhicule (véhicule à quatre ou à deux roues, et à chaque fois avec un attelage à un ou à deux animaux), mais encore on améliore la sécurité de marche du véhicule équipé de brancards, car on désolidarise les mouvements de rotation, autour d'un axe longitudinal, de l'animal et des brancards, d'un côté, et du ou des châssis, de l'autre côté. On obtient alors un véhicule offrant de grandes possibilités de déformation longitudinale en torsion, qui suit parfaitement toutes les irrégularités du terrain, et qui est mené facilement par l'animal qui n'est plus soumis à des réactions perturbatrices et déséquilibrantes. Pour éviter les couples générateurs de cabrage et conférer une meilleure stabilité, il est souhaitable que l'articulation à rotule sphérique soit située sur ou au voisinage de l'essieu du châssis avant. Pour dégager un passage suffisant autorisant des virages très serrés, il est avantageux que le châssis arrière soit équipé d'un timon en col de cygne portant à son extrémité libre une cuvette sphérique d'accouplement avec la rotule sphérique fixée sur le châssis avant. Les nombreuses variantes d'aménagement possibles (avec timon ou avec brancards, avec ou sans partie arrière) conduisent à des modifications notables de la position longitudinale du centre de gravité de la partie avant du véhicule. Or, il est souhaitable que l'animal niait à supporter (dans le cas du véhicule équipé de brancards) qu'un poids aussi réduit que possible afin de ne pas être gêné dans son effort. Il est donc très intéressant de pouvoir faire en sorte que le centre de gravité de la partie avant du véhicule soit toujours situé approximativement à l'aplomb de l'essieu avant. A cette fin, on prévoit que l'essieu avant soit fixé au châssis avant de manière à pouvoir coulisser longitudinalement par rapport à celui-ci. Par ailleurs, pour accroitre le confort des passagers en même temps que la stabilité du véhicule sur des terrains inégaux, on prévoit que chaque roue avant soit montée à l'extrémité libre d'un bras oscillant dont l'autre extrémité est montée à rotation, avec rappel élastique, sur le châssis avant. Dans le cas où l'on combine les deux dispositions qui viennent d'être énoncées, il est alors intéressant de faire en sorte que l'extrémité articulée en rotation de chaque bras soit fixée sur un coulisseau apte à coulisser longitudinalement par rapport au châssis avant et qu'une traverse relie rigidement les deux coulisseaux. L'obtention d'une bonne stabilité sans couples perturbateurs, comme précité, peut alors être satisfaite en prévoyant que la rotule sphérique soit fixée sur la traverse. Enfin, il est alors simple d'étendre à la partie arrière du véhicule les dispositions prévues pour la partie avant et, en particulier, de prévoir que le châssis arrière soit > lui aussi, équipé d'une rotule sphérique, ce grâce à quoi il est possible de lui accoupler un autre châssis monté sur roues et de constituer un véhicule à plusieurs éléments articulés. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré, donné uniquement à titre d'exemple purement illustratif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - la figure I est une vue schématique de côté, en coupe longitudinale, d'un véhcule à quatre roues incorporant les dispositions conformes à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'une partie du véhicule de la figure 1 ; et - les figures 3 et 4 sont des vues schématiques partielles, en perspective, d'organes du véhicule de la fig. 1. Comme visible à la figure 1, le véhicule, désigné dans son ensemble par la référence 1, est constitué de deux parties, respectivement une partie avant 2 avec un châssis avant 3 supporté par des roues avant 4 et une partie arrière 5 avec un châssis arrière 6 supporté par des roues arrière 7. Pour ce qui est plus spécialement de la partie avant 2, son châssis 3 (voir fig. 1 et 2) comporte deux longerons parallèles 8 ; il peut s'agir par exemple d'un profilé ou d'un tube cintré en U ouvert vers l'arrière. Le châssis 3 supporte, de toute façon appropriée, une ossature 9 constituant ou recevant une assise, un appui pieds et un dossier. La partie antérieure 10 du châssis (barre transversale du U) ainsi qu'une traverse 11 située en arrière et parallèle à celle-ci supporte un manchon 12 à évidement interne cylindrique de révolution, à l'intérieur duquel est engagé un tronçon d'emmanchement 13 constituant la partie arrière d'un élément d'attelage (timon ou brancards selon le choix de l'utilisateur). Lorsque l'élément d'attelage est un timon 14 (fig. 3), le tronçon d'emmanchement 13 est percé de tous diamétraux 15 mis en coïncidence avec des perçages diamétraux correspondants 16 du manchon 12 ; des organes de blocage1 tels que des goupilles (non représentées) traversant ces trous et perçages, assurent la solidarisation axiale et en rotation du timon 14 au manchon 12 et donc au véhicule. Lorsque l'élément d'attelage est formé de brancards 17, ceux-ci sont constitués par les branches d'une pièce en U 18 (voir fig. 4) équipée d'un appendice saillant axialement depuis le fond du U, vers l'arrièrer et formant le tronçon d'emmanchement 13. Celui-ci possède une longueur supérieure à celle du manchon 12 et est muni, de même qu'indiqué plus haut pour le timon 14, de trous 15 servant à bloquer les brancards axialement et en rotation de façon provisoire, au moment de l'attelage ou du dételage de l'animal. Par contre, en cours d'utilisation, ces blocages sont éliminés et une goupille est engagée dans le seul trou 19 situé dans la partie du tronçon d'emmanchement 13 dépassant au-delà du manchon 12, de manière à assurer un blocage axial mais à laisser la pièce 18 formant brancards libre de tourner dans le manchon 12. Sur les longerons 8 du châssis sont montés deux coulisseaux 20 munis de moyens de blocage en position (vis de blocage) 21 et reliés rigidement entre eux par une traverse 22. La traverseZ2 supporte une rotule sphérique 23 fixée rigidement. Par ailleurs,lesextrémites de la traverse 22:Esg, respectivenent à rotation, autour d'un axe 24, un bras oscillant 25 incliné vers l'arrière et dont l'extrémité libre porte l'axe 26 de la roue 4 correspondante. Des moyens de rappel élastique (ressort, bloc de caoutchouc, barre de torsion) sont interposés entre le bras 25 et la traverse 22 pour réaliser une suspension. La partie arrière 5 du véhicule peut être agencée de façon quelconque en fonction de l'usage auquel elle est destiné. Pour ce qui concerne l'invention, il suffit d'indiquer qu'elle est équipée d'un timon 27 solidaire du châssis et muni à son extrémité libre d'une coupelle sphérique 28 d'accouplement avec la rotule 23. Le timon 27 est de préférence en forme de col de cygne passant sous l'armature 9 pour dégager un passage suffisant pour les roues avant dans les courbes serrées. Le châssis 6 de la partie arrière 5 du véhicule peut également être équipé d'une rotule sphérique 29, à laquelle peut être accouplée une autre remorque, de manière à constituer un train articulé. Grâce à ces dispositions, on comprend qu'on dispose ainsi d'un véhicule d'une grande stabilité puisque les oscillations transversales subies par une partie du véhicule ne sont pas transmise à l'autre partie et que les roues restent en permanence en contact avec le sol. En outre, dans le cas d'un attelage avec brancards, le pivotement possible des brancards assure l'indépendance nécessaire entre le véhicule et l'animal pour que celui-ci ne soit pas gêné ou déséquilibré par le véhicule. La conception particulière de la partie avant et la facilité d'accouplement et de désaccouplement de la partie arrière, ainsi que l'interchangeabilité du timon et de la pièce formant brancards confère à l'ensemble une structure modulaire facilitant à tous points de vue l'utilisation du véhicule. Enfin, les divers perfectionnements annexes procurent des améliorations notables des conditions de fonctionnement et contribuent à alléger la tâche des animaux et à leur permettre de développer librement la totalité de leur effort de traction lorsque cela est nécessaire. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Véhicule articulé à quatre roues (4, 7) à traction animale montées deux à deux sur deux essieux supportant respectivement deux châssis (3, 6) accouplés à rotation l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'une articulation, caractérisé en ce que l'articulation est une articulation (23, 28) à rotule sphérique (23), ce grâce à quoi les deux châssis constitutifs du véhicule sont aptes à subir des mouvements mutuels de rotation axiale autour de cette rotule sans qu'il y ait interaction des mouvements d'un châssis sur l'autre. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre - un manchon axial (12) à évidement interne cylindrique de révolution fixé rigidement sur l'avant (10) du châssis antérieur (3) - un élément d'attelage choisi parmi un timon (14) pour un attelage à deux animaux de front et une pièce (18) en U formant brancards pour un attelage à un seul animal, l'élément d'attelage (14, 18) comportant un tronçon arrière d'emmanchement (13) apte à être engagé dans le manchon (12); - et des moyens de blocage pour solidariser axialement l'élément d'attelage au manchon tout en faisant en sorte que, lorsque ledit élément d'attelage est la pièce en Û formant brancards, celle-ci puisse tourner librement dans le manchon. 3. Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'articulation à rotule sphérique (23, 28) est située sur ou au voisinage de l'essieu du châssis avant. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le châssis arrière (6) est équipé d'un timon en col de cygne (27) portant à son extrémité libre une cuvette sphérique (28) d'accouplement avec la rotule sphérique (23) fixée sur le châssis avant. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'essieu avant est fixé au châssis avant de manière à pouvoir coulisser longitudinalement par rapport à celui-ci, ce grâce à quoi il est possible de régler la position du centre de gravité de la partie avant du véhicule par rapport à l'essieu avant. 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque roue avant (4) est montée à l'extrémité libre d'un bras oscillant (25) dont l'autre extrémité est montée à rotation, avec rappel élastique, sur le châssis avant. 7. Véhicule selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'extrémité articulée en rotation de chaque bras (25) est fixée sur un coulisseau (20) apte à coulisser longitudinalement par rapport au châssis avant (3) et en ce qu'une traverse (22) relie rigidement les deux coulisseaux. 8 Véhicule selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que la rotule sphérique (23) est fixée sur la traverse (22). 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le châssis arrière (6) est, lui aussi, équipé d'une rotule sphérique (29), ce grâce à quoi il est possible de lui accoupler un autre châssis monté sur roues et de constituer un véhicule à plusieurs éléments articulés.