Brevet FR2666295A1 — publié le 19920306

La présente invention concerne un dispositif conçu pour assurer le contrôle d'alignement des roues directrices d'une semi-remorque ou d'une remorque. Les semi-remorques qui sont pourvues d'un ou de plusieurs essieux directeurs, ont leurs roues directrices commandées en orientation par l'orientation du tracteur attelé sous l'avant de la semi-remorque. Ce système de direction automatique transmet le mouvement d'orientation généré entre le tracteur et la semi-remorque, jusqu'aux roues directrices de cette dernière, par des moyens connus de systèmes mécaniques à bielles et barres, ou de systèmes hydrauliques par vérins reliés entre eux par des circuits de liquides, ou encore par des systèmes mixtes mécaniques et hydrauliques, ou encore pneumatiques, électroniques ou autres. L'invention objet de la présente demande de brevet propose de résoudre les problèmes de réglage et de contrôle en exploitation d'une part de l'alignement du tracteur avec le châssis de la semi-remorque, et d'autre part du système de direction automatique des roues d'une semi-remorque. On comprendra toutefois que le système de direction automatique des roues d'une semi-remorque tel que mentionné ci-avant se retrouve en fait dans des remorques qui consistent en des ensembles constitués d'une semi-remorque et d'un avant-train, ce dernier tenant alors lieu et place du tracteur, de sorte que l'invention s'applique également au réglage et au contrôle en exploitation du système de direction automatique de telles remorques. D'une façon plus générale, le dispositif de contrôle d'alignement selon l'invention est applicable à tous véhicules à roues directrices, automoteurs ou non. Avec le dispositif selon l'invention le contrôle d'alignement d'un tracteur, ou des roues directrices de la semi-remorque peut être réalisé sur la route, sans l'aide d'équipements divers de métrologie, tandis que le contrôle de désalignement des mêmes roues directrices est assuré de façon permanente sur la route par le déclenchement d'une alarme. Par ailleurs, le contrôle d'alignement du tracteur peut être réalisé par le chauffeur seul à partir de son poste de conduite. Selon l'invention le dispositif comprend un premier moyen à capteur contrôlant l'alignement entre la semi-remorque et le tracteur, un second moyen à capteur contrôlant l'alignement des roues directrices de la semi-remorque dans la position d'alignement du tracteur et de la semi-remorque, et un troisième moyen à capteur signalant, en utilisation sur route, tout désalignement des roues directrices intervenant en position alignée de la semi-remorque et du tracteur. Le premier moyen à capteur comprend avantageusement un premier capteur électrique et un premier organe de déclenchement disposés l'un sur la semi-remorque et l'autre sur le tracteur, ou inversement, et un premier voyant conçu pour s'allumer lorsque lesdits premier capteur et premier organe de déclenchement sont en regard l'un de l'autre. Le second moyen à capteur comprend avantageusement un capteur électrique et un second organe de déclenchement portés l'un par la semi-remorque et l'autre par le système de direction des roues, ou inversement, et un second voyant conçu pour s'allumer lorsque lesdits second capteur et second organe de déclenchement sont en regard l'un de l'autre.Le troisième moyen à capteur comprend un troisième capteur électrique porté par la semi-remorque et un troisième organe de déclenchement en forme de came porté par le système de direction des roues, un moyen de signalisation étant conçu pour être automatiquement actionné lorsque, avec une certaine marge, le troisième capteur électrique ne se trouve pas en regard d'une plage centrale de ladite came. Le dispositif selon l'invention comprend un commutateur à au moins trois positions, dont une première position met uniquement en circuit le premier capteur électrique, le premier organe de déclenchement et le premier voyant pour réaliser à l'arrêt un contrôle de l'alignement de la semi-remorque et du tracteur, dont une seconde position met en circuit uniquement le second capteur électrique, le second organe de déclenchement et le second voyant pour réaliser à l'arrêt une vérification de l'alignement des roues, et dont une troisième position met en circuit le premier capteur électrique, le premier organe de déclenchement, le troisième capteur électrique, le troisième organe de déclenchement et ledit moyen de signalisation pour signaler en marche un désalignement des roues alors que le tracteur et la semi-remorque sont alignés. Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, un exemple de réalisation en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 représente très schématiquement en vue de dessous une semi-remorque à roues directrices attelée à un véhicule tracteur et équipée d'un dispositif selon l'invention de contrôle de l'alignement desdites roues directrices la figure 2 est un schéma du dispositif de contrôle d'alignement équipant la semi-remorque de la figure 1 ; et la figure 3 est une vue schématique d'un dispositif complémentaire commandant l'alignement automatique des roues directrices de la semi-remorque. En référence à la figure 1 on a représenté en 1 une semi-remorque pourvue de deux essieux directeurs 2,3 et couplée à un véhicule tracteur 4 au moyen d'une sellette d'attelage 5 coopérant avec un axe vertical 6 porté par la semi-remorque. Les roues directrices 7 des essieux 2,3 sont commandées automatiquement par l'orientation du tracteur 4, et cette commande automatique de direction, schématisée par des liaisons 8 et 9, est constituée par un système mécanique connu à bielles et barres. Comme on le voit plus en détails à la figure 2, la sellette d'attelage 5 du tracteur 4 porte un doigt 10 et le châssis de la semi-remorque 1 est équipé d'un capteur 11 détectant avec une certaine marge (par exemple de + 2 mm ou + 15' d'angle) la situation de l'alignement du tracteur 4 sous la semi-remorque 1. Le dispositif de direction des roues 7 des essieux directeurs 2,3 de la semi-remorque est équipé des deux ensembles de détection suivants - un doigt 12 porté par le dispositif de direction des roues 7 et un capteur 13 porté par le châssis de la semi-remorque 1 pour détecter avec une certaine marge (par exemple + 2 mm) l'alignement des roues 7 de la semi-remorque, - une came 14 portée par le dispositif de direction est évidée en 15 à sa partie centrale, et un capteur 16 présent sur le châssis de la semi-remorque, qui détecte avec une certaine marge (par exemple à + 2 mm) un désalignement des roues 7 de la semi-remorque égal ou supérieur à la valeur correspondante définie parl'évidement central 15 de la came 14 (par exemple + 12 mm, soit 24 mm d'évidement central). Trois voyants sont associés au dispositif et comprennent un voyant 17 destiné à signaler la position alignée de la semi-remorque avec le tracteur, un voyant 18 qui signale la position alignée des roues de la semi-remorque, et un voyant 19 qui signale la position désalignée des roues 7 de la semi-remorque. Une alarme sonore, non figurée au dessin, est prévue en parallèle sur le voyant 19. Un commutateur 20 à trois positions est prévu, dont les combinaisons internes permettent d'afficher et de réaliser les trois fonctions de base suivantes - position I : allumage du voyant 17 lorsque le tracteur se trouve en alignement sous la semi-remorque, - position II : allumage du voyant 18 lorsque les roues directrices 7 de la semi-remorque sont alignées, alors que le tracteur se trouve en alignement sous la semi-remorque, et - position III : allumage du voyant 19 (et déclenchement de l'alarme sonore) lorsque les roues directrices 7 se trouvent désalignées alors que letracteur est en alignement sous la semi-remorque. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est alors le suivant. Lorsque l'utilisateur désire effectuer la détection d'alignement du tracteur 4 sous la semi-remorque 1, il place le commutateur 20 dans sa position I. Le tracteur étant attelé sous la semi-remorque, on manoeuvre (en avançant ou en reculant) le tracteur 4 vers la gauche ou vers la droite pour le placer en alignement sous la semi-remorque. Dans cette position d'alignement, le capteur 11 doit se trouver normalement en face du doigt 10 ce qui a alors pour effet de fermer le circuit électrique reliant les organes 10, 11 au voyant 17 et donc d'allumer ce voyant 17. Si le voyant 17 ne s'allume pas, il faut alors procéder à un réglage et, à cet effet, la position du doigt 10 est prévue ajustable sur la sellette 5 ce qui permet l'étalonnage initial de l'alignement du tracteur et de la semi-remorque, ainsi que son réétalonnage éventuel. Lorsque l'utilisateur désire vérifier l'alignement des roues directrices 7 de la semi-remorque, il place le commutateur 20 sur la position II puis l'ensemble formé par le tracteur 4 et la semi-remorque 1 restant immobile dans sa situation d'alignement (préalablement vérifiée par allumage du voyant 17, le commutateur 20 étant alors en position I), on règle l'angle de braquage des roues 7 jusqu'à ce que le doigt 12 se trouve en regard du capteur 13. Le circuit électrique passant par le commutateur 20 en position II et comprenant les organes 12,13 ainsi que le voyant 18 se trouve alors fermé et le voyant 19 s'allume. Le réglage de l'angle de braquage des roues 7 de la semi-remorque s'effectue par tout moyen connu approprié au système de direction automatique, par exemple en modifiant la longueur de la barre mécanique de liaison de la direction, figurée au dessin en 8 ou en 9 filetée droite et gauche à ses extrémités, par rotation de cette barre. La position III du commutateur 20 correspond à la position normale de route, dans laquelle les alimentations électriques des voyants 17 et 18 sont neutralisées. Cette position est celle qui assure en permanence, par alarme, la détection d'un désalignement des roues de la semi-remorque. Si le capteur de désalignement 16 se trouve dans une position d'écart supérieur à l'angle + Ct par rapport au centre de la came 14, et ceci alors que le capteur 11 se trouve en face du doigt 10, c'est-à-dire dans la situation tracteur-semi remorque alignés (ce qui se produit fréquemment sur la route), il y a alors fermeture du circuit électrique passant par le commutateur 20 en position III et par les deux couples capteur 11doigt 10 et capteur 16-came 14, ce qui a pour effet d'allumer le voyant 19 et de déclencher l'alarme sonore. Selon une variante, le système peut être perfectionné par l'utilisation, à la place du voyant 19, de deux voyants (non représentés) l'un signalant le désalignement gauche et alimenté par une fermeture du circuit électrique se faisant lorsque le capteur de désalignement 16 se trouve en face ou au-delà d'un point 21 de la came 14, et l'autre signalant le désalignement droit et alimenté par une fermeture du circuit électrique se produisant lorsque le capteur 16 se trouve en face ou au-delà du point 22 de la came 14. On comprendra que la description ci-dessus a été fournie à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. On comprendra en particulier que la came 14 pourrait être concue de façon à former un secteur + ou - P suffisamment grand pour fournir l'information de désalignement dans toutes les valeurs positives ou négatives comprises entre la valeur minimum d'alarme positive et négative et la valeur positive ou négative d'angle de braquage maximum des roues de la semi-remorque. On notera aussi que les capteurs électriques peuvent être de tous types et notamment du type dit "de proximité" et du type dit "de contact" (capteurs à galets, à leviers, à poussoirs, etc...), ils peuvent encore être de type "potentiométrique" rotatif ou linéaire, à laser, de type oeil électrique, ou contrôleur à faisceau infra rouge, ou autre. En référence à la figure 3 on a représenté un dispositif optionnel qui peut compléter l'installation pour permettre, au-delà de la détection pure et simple de l'alignement du train rouleur avec le châssis, un alignement automatique des roues. Le système comprend alors, placés sur l'élément de direction des roues 7, deux secteurs circulaires 23, 24, dont les rayons sont inégaux à partir de l'axe longitudinal A du véhicule. Les deux secteurs 23, 24 sont superposés mais, pour faciliter la compréhension, on les a représentés décalés sur la figure 3. Ces deux secteurs 23, 24 déterminent ainsi deux cames inversées qui servent à actionner des vannes ou contacteurs électriques, respectivement 25 et 26, agissant sur l'élément de direction des roues 7. L'opération voulue de réalignement automatique des roues arrière 7 de la semi-remorque 1 s'effectuera de la manière suivante Le tracteur 4 étant aligné avec la semi-remorque 1, les vannes ou contacteurs 25, 26 étant activés par mise sous pression ou sous tension délivreront une pression ou un signal tel que, si la came 23 est décalée dans le sens anti-horaire elle actionnera la vanne ou contacteur 25, ou bien si la came 24 est décalée dans le sens horaire elle actionnera la vanne ou le contacteur 26, jusqu'à alignement des roues 7. Cette opération d'alignement automatique, prévue normalement lorsque le véhicule est arrêté, peut être néanmoins réalisée à faible vitesse de roulage, en utilisant des vannes à commande électrique. Le principe est alors le suivant - 1) Activation (mise sous tension) du système d'alignement des roues 7, par un contacteur situé dans la cabine. - 2) Lorsque le détecteur d'alignement du tracteur avec la semi-remorque est activé, il autorise alors l'alimentation des contacteurs ou électro-vannes 25 ou 26 qui réalisent, si nécessaire, la correction d'alignement des roues arrière 7 en fonction de la position des cames 23 et 24. - 3) Lorsque l'alignement automatique est réalisé, le chauffeur peut en être informé par le témoin d'alignement des roues arrière, alimenté chaque fois que le tracteur est en alignement avec la semi-remorque, le système de contrôle étant activé en même temps qu'est effectuée l'opération de réalignement automatique. Le chauffeur peut alors arrêter cette opération. REVENDICATIONS. 1. Dispositif pour le contrôle de l'alignement de roues directrices d'une semi-remorque ou d'une remorque, caractérisé en ce qu'il comprend un premier moyen à capteur (10,11) contrôlant l'alignement entre la semi-remorque ou remorque (1) et le tracteur (4), un second moyen à capteur (12,13) contrôlant l'alignement des roues directrices (7) dans la position alignée de la semi-remorque ou remorque (1) et du tracteur (4), et un troisième moyen à capteur (14,16) signalant, en utilisation sur route, tout désalignement des roues directrices (7) intervenant en position alignée de la semi-remorque ou remorque (1) et du tracteur (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen contrôlant l'alignement entre la semi-remorque ou remorque (1) et le tracteur (4) comprend un premier capteur électrique (11) et un premier organe de déclenchement (10) disposés l'un sur la semi-remorque ou remorque (1) et l'autre sur, le tracteur (4), ou inversement, et un premier voyant (17) concu pour s'allumer lorsque ledit premier capteur électrique (11) et ledit premier organe de déclenchement (10) sont en regard l'un de l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position dudit premier capteur électrique (11) ou dudit premier organe de déclenchement (10) est réglable pour amener ces deux élements en regard l'un de l'autre dans la position alignée de la semi-remorque ou remorque (1) et du tracteur (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second moyen contrôlant l'alignement des roues directrices (7) comprend un second capteur électrique (13) et un second organe de déclenchement (12) portés l'un par la semi-remorque ou remorque (1) et l'autre par le système (8,9) de direction des roues (7), ou inversement, et un voyant (18) conçu pour s'allumer lorsque, à un certain jeu près, le second capteur électrique (13) et le second organe de déclenchement (12) sont en regard l'un de l'autre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième moyen signalant un désalignement des roues (7) de la semi-remorque ou remorque (1) comprend un troisième capteur électrique (16) porté par la semi-remorque ou remorque (1) et un troisième organe de déclenchement en forme de came (14) porté par le système (8,9) de direction des roues (7), un moyen de signalisation (19) étant conçu pour être automatiquement actionné lorsque, avec une certaine marge, le troisième capteur électrique (16) ne se trouve pas en regard d'une plage centrale de ladite came (14). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen de signalisation combine une alarme sonore et au-moins un voyant (19). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen de signalisation comprend deux voyants signalant respectivement un désalignement vers la gauche ou vers la droite des roues (7), selon que le capteur électrique (16) vient en regard d'un point (21) situé ) à gauche sur la came (14) ou d'un point (22) situé à droite sur ladite came. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur (20) à au-moins trois positions, dont une première position met en circuit uniquement le premier capteur électrique (11), le premier organe de déclenchement (10) et le premier voyant (17) pour réaliser à l'arrêt un contrôle de l'alignement de la semi-remorque ou remorque (1) et du tracteur (4), dont une seconde position met en circuit uniquement le second capteur électrique (13) , le second organe de déclenchement (12) et le second voyant (18) pour réaliser à l'arrêt une vérification de l'alignement des roues (7), et dont une troisième position met en circuit le premier capteur électrique (11), le premier organe de déclenchement (10), le troisième capteur électrique (16), le troisième organe de déclenchement (14) et ledit moyen de signalisation (19) pour signaler en marche un désalignement des roues (7) alors que le tracteur (4) et la semi-remorque (1) sont alignés. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (23, 24, 25, 26) commandant automatiquement, lorsque le tracteur (4) est aligné avec la semi-remorque (i), l'alignement des roues directrices (7). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens assurant la commande automatique de l'alignement des roues directrices (7) comprennent deux cames superposées (23, 24) inverses portées par l'organe de direction des roues (7), chaque came étant destinée à coopérer avec un moyen (25, 26) d'actionnement dudit organe de direction pour assurer le retour des roues directrices (7) dans l'alignement du châssis de la semi-remorque (1).