Brevet FR2650223A1 — publié le 19910201

TRAIN AVANT DIRECTEUR A ROUES INDEPENDANTES La présente invention se rapporte à un train avant directeur à roues indépendantes à bras transversaux triangulés. Ce type de train avant a été très employé dans la construction des voitures particulières, mais il trouve une application originale en étant appliqué à des véhicules industriels (pour le transport des marchandises ou des personnes) et tout particulièrement à ceux qui ont une structure porteuse constituée principalement dans leur partie -avant par deux poutres (ou longerons) disposés sensiblement horizontalement et parallèles à l' axe longitudinal du véhicule. selon une technique appliquée sur les véhicules industriels, les bras transversaux supérieurs et inférieurs sont articulés sur un berceau qui est fixé, soit rigidement, soit de façon souple sur la structure dudit véhicule. Le mécanisme qui commande la rotation en braquage des roues avant n'est & néralement pas fixé sur le berceau décrit plus haut mais sur une autre partie de la structure. Le train avant selon l'invention est un berceau modulaire construit grâce à l'assemblage d' éléments standardisés. Les avantages attendus sont : - La possibilité de réaliser des trains avant avec une voie différente en conservant le maximum d'éléments communs. - L'accès aux parties basses du moteur par démontage de la traverse inférieure (pour la maintenance du véhicule). - Le pré-asssemblage du train complet sur une ligne de montage spécifique. - Le règlage de la position longitudinale du train avant (ce qui est fréquent sur les véhicules industriels1. - L' incorporation du mécanisme de direction dans la traverse inférieure pour une meilleure protection de celui-ci. L' accès au mécanisme de direction par une trappe démontable. Les dessins annexés illustrent l'invention : - La figure l représente un train avant selon l'état actuel de la technique. - La figure 2 représente le berceau, les bras transversaux triangulés et l'articulation desdits bras sur le berceau selon l' état actuel de la technique. - La figure 3 représente un train avant suivant l'invention. - La figure 4 représente la section d' un longeron du type pouvant être utilisé pour le montage du train avant suivant l'invention. - La figure 5 représente la liaison du train avant suivant l'invention avec son longeron tubulaire. - La figure 6 représente la liaison du train avant suivant l'invention avec un longeron en C. - La figure 7 représente une forme de liaison sur un longeron en profilé extrudé tel celui décrit sur le brevet français N 86-05185. - La figure 8 représente la mise en place des ferrures latérales sur un longeron de type en profilé extrudé (le train avant étant supposé descendu au dessus des longerons retournés). - La figure 9 est une perspective de la figure 8. - La figure 10 représente un assemblage semblable à celui décrit sur la figure 8, mais avec des rivets au lieu de boulons. - La figure 11 représente un agencement d' écrous se positionnant dans une rainure d'un longeron en profilé extrudé. Un train avant directeur à roues indépendantes conçu selon une technique habituelle est représenté sur la figure 1. La roue avant 1 pivote autour d'une fusée 2 qui est solidaire d'un porte fusée 3 comportant à ses extrémités inférieure et supérieure des rotules 4 et 5 sur lesquelles s'articulent l'extrémité des bras latéraux triangulés supérieurs 6 et inférieurs 7. Ces bras pivotent autour des axes 8 et 9 sensiblement parallèles à l'axe longitudinal du véhicule et appartenant à une pièce 10 appelée généralement "berceau". Comme on le voit sur la figure 2, ce berceau 10 est une pièce rigide qui supporte les deux demi trains et dont la forme est adaptée à une fixation d' une façon souple ou rigide avec le châssis ou la structure.L'élément élastique Il qui peut être un ensemble amortisseur hydraulique concentrique a un ressort hélicoidal ou un élément olëo-pneumatique relie le bras inférieur 7 au berceau 10. Le train avant selon l'invention est illustré sur la figure 3. Une structure principale 18 en forme de berceau est composée - de deux ferrures latérales symétriques 19, - de deux supports latéraux symétriques 17, - d'une traverse 20. Cette structure est conçue de façon à venir en appui sous les deux longerons 21 parallèles, disposés approximativement parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule et en position horizontale. Ces longerons peuvent etre en tale pliée 39 en forme de C ou être réalisés sous la forme d'un profilé 22 tubulaire tel que celui représenté sur le figure 4. Un tel profilé est décrit dans le brevet NO 86-05185 déposé le 11.04.1986 au nom de RENAULT VEHICULES INDUSTRIELS. Il est évident que cette structure peut entre monobloc, mais elle perd alors les avantages qui vont etre décrit plus loin. Les ferrures latérales 19 sont fixées sur la face verticale intérieure des longerons 21 par des fixations 29 comme des boulons ou par rivetage 32. Elles possèdent une face aménagé pour venir prendre appui sous la partie correspondante du longeron 21. Cette disposition est particulièrement utile dans le cas d' un longeron extrudé 22 comme celui dont la section est représentée sur la figure 4, car la rigidité de celui-ci permet de transmettre la charge d' appui vertical sur toute la largeur de la semelle. Ces mêmes ferrures latérales 19 servent de fixation aux paliers d'articulation 15 des bras inférieurs 7. Elles sont fixées aux deux extrémités de la traverse 20 qui a préférentiellement une forme tubulaire pour obtenir une rigidité importante et une robuste liaison avec les ferrures latérales 19. Le volume intérieur est utilisé pour l'implantation du bottier du mécanisme de direction 23. Un mécanisme à crémaillère est particulièrement bien adapté à son intégration dans une telle traverse 20. Toujours sur la figure 3 on voit les deux biellettes de direction 12 de commande de braquage des roues directrices liées par les articulations 13 et 14 à ladite crémaillère elle-même actionnée par le bottier de direction 24 et la colonne de direction 25. Un des avantages d' une telle implantation est une excellente protection de ce mécanisme face aux agents exterieurs. Bien entendu, la traverse 20 est munie d'une porte de visite démontable afin de permettre le montage du mécanisme et d' en assurer un entretien aisé. L'ensemble constitué par la traverse 20 et les deux supports latéraux 19 peut être réalisé par un ensemble unique possèdant les caractéristiques énumérées plus haut. La solution consistant à lier entre eux les deux supports latéraux 19 grâce à la traverse 20 trouve son intérêt dans la construction des véhicules industriels ; il est en effet courant dtutiliser les mêmes organes sur des véhicules ayant des caractéristiques différentes. En utilisant des traverses 20 de longueur différente, on obtient des berceaux 18 pouvant équiper des véhicules ayant une voie différente. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 7, les paliers 16 d' articulation des bras supérieurs 6 sont fixés rigidement sur la partie supérieure de la face verticale des longerons 22. Cette fixation est généralement coulissante dans une direction avant/arrière afin de pouvoir ajuster l'angle de chasse au montage, et 1' utilisation d' un longeron 22 tel que décrit sur la figure 4 est alors très utile. L'utilisation de supports latéraux 17 facilite un tel montage qui est illustré sur les figures 5 et 6. Ces supports 17 sont reliés aux supports latéraux 19 par des fixations 26 qui peuvent être des boulons avec écrous Ils reçoivent - Les paliers 16 d'articulation de bras latéraux supérieurs 6, ces paliers sont dans un premier temps, maintenus pré-assemblés. - Les articulations supérieures 27 de l'élément élastique de suspenbsion 11 I dont l'articulation inférieure 28 appartient au bras inférieur 7. On a alors un ensemble comprenant : - 1 berceau 18 constitué : . d'une traverse 20 de deux ferrures latérales 19 . de deux supports latéraux 17 - Les bras de roue 6 et 7 articulés 8 et 9 dans les paliers 15 et 16. - Les porte-fusées 3 avec les fusées 2. - Le mécanisme de commande de direction 23, 12, 13, 14, 24, 25. Tous ces éléments peuvent etre pré-assemblé et réglés avant le montage sur les longerons. I1 est ainsi possible de réaliser l'assemblage du train avant complet sur le chassies, par simple translation de l'ensemble sur les longerons. Une fois cet ensemble positionné dans le sens longitudinal on peut bloquer les ferrures latérales 19 sur les longerons 21. Les paliers 16 d'articulation qui étaient maintenus sur les supports latéraux 17 peuvent être bloqués sur les longerons 21. L'assemblage 26 ne pourra pas être bloqué pendant I' accostage du train avant sur le longeron 21, le blocage sera fait après la mise en place et le verrouillage en position par les fixations 29 des ferrures latérales 19 sur lesdits longerons 21. La figure 8 décrit un mode de fixation des ferrures latérales 19 avec le longeron 22 lorsqu'il est du type de celui représenté sur la figure 4, c' est-à-dire en métal extrudé comme le type décrit sur le brevet français N" 86-05185. Des barrettes-écrou 30 reçoivent les vis 29 de blocage de la ferrure latérale 19. La même solution est représentée sur la vue en perspective de la figure 9 qui illustre un accostage par translation simple. La ferrure latérale 19 possède des fentes 31 avec des chanfreins d'entrée 35 qui la positionne directement sur le longeron 22 en se guidant sur les vis 29 (figure 8) ou sur les rivets 32 (figures 9 et 10). Les têtes des vis 29 de la figure 8 ou les bagues de rivet 34 de la figure 10 prennent appui sur une bande de tale percée 33 qui assure le même rôle que des rondelles qui seraient placées sous la tête de chaque vis. Dans le cas d' utilisation de vis à tête hexagonale 29, le bord de la bande de tale 33 peut être rabattu sur le flanc de la tête de la vis 29 et servir ainsi de "frein d' écrou". Les barrettes d' écrou peuvent comporter un nombre de trous variable. Sur la figure 11 on voit une disposition qui permet de positionner, dans une rainure du longerons 22, des écrous dont les trous seront facilement positionnés en vis-à-vis des encoches 31 d'un élément à fixer. Pour celà, selon les cas, les écrous comporteront un nombre de trous variable : 30 est un écrou à 3 trous, 36 un écrou à 1 trou, 37 un écrou à 2 trous. Une plaque de liaison 38 solidarise les différents écrous en assurant le bon entr' axe des trous, afin de faciliter le montage des éléments sur le châssis. REVENDîCATIONS 1. Train avant directeur à roues triangulés inférieurs (7). - 2 supports latéraux (17) reliés aux ferrures latérales (19) et portant les paliers d'articulation (16) des bras triangulés supérieurs (6). - I traverse inférieure (20) de rigidification, démontable et de section creuse, pouvant contenir le mécanisme de direction (23) et - fixée à chacune de ses extrémités sur les ferrures latérales (19). 2. Train avant directeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de. fixation entre chaque ferrures (19) à et le longeron (21) correspondant sont aménagées en forme de dièdre à 900 ayant une arête horizontale et parallèle au plan de symétrie longitudinal du véhicule, la partie horizontale pouvant être en appui sous la partie inférieure du longeron. 3. Train avant directeur selon les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce qué les longerons (22) qui possèdent des rainures longitudinales permettent une infinité de positions de fixation des ferrures latérales (19) dans la position longitudinale. 4. Train avant directeur selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que chacun des paliers d'articulation (16) des bras transversaux supérieurs (6) est fixé dans des rainures aménagées dans la partie haute du longeron lorsque celui-ci est un longeron extrudé (22). 5. Train avant directeur selon les revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que les paliers supérieurs (16) d'articulation des bras latéraux triangulés supérieurs (6) sont reliés aux supports latéraux (17) et les paliers inférieurs (15) d' articulation des bras latéraux triangulés inférieurs (7) sont reliés aux ferrures latérales (19) de manière à maintenir en position relativement correcte les axes (8 et 9) d' articulation des bras latéraux triangulés supérieurs (6) et inférieurs (7) pendant la manutention de l'ensemble du berceau (18) avant son montage sur les longerons (21). 6. Train avant directeur selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fixations des ferrures latérales (19) sur les longerons (22) sont aménagées de façon à ce que le train avant pré-assemblé puisse être mis en place par simple translation du berceau (18) sur lesdits longerons (22). 7. Train avant directeur selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fixations des paliers (15, 16) d'articulation des axes de guidage (8, 9) des bras transversaux (6, 7) sont maintenus par des barrettes (30, 36, 37), positionnées dans des rainures aménagées. dans les longerons (22), les différentes barrettes (30, 36,. 37), correspondant à des groupes de fixations distincts de long dudit longeron pouvant être retenues à 1' écartement nécessaire par une bande de tôle mince (38) sur laquelle chacune d' elle est fixée.