Brevet FR2703954A1 — publié le 19941021

L'invention concerne une semi-remorque suiveuse à voie fixe ou variable. Les semi-remorques actuelles ne sont rendues "suiveuses" que par l'intermédiaire d'essieux directeurs très compliqués, commandés, soit par le conducteur du tracteur, soit par la traction radiale exercée par le ripage des boggies. On connaît déjà une remorque suiveuse, reliée par trois points au véhicule tracteur, telle que celle décrite dans la demande de brevet français n" 92 09020. La rotation du ou des boggies est commandée par l'intermédiaire d'une couronne, solidaire du boggie, à la périphérie de laquelle s'enroule et se déroule un câble à brins croisés, dont les extrémités se fixent de chaque côté du châssis du tracteur. Un tel dispositif exige, pour fonctionner correctement, un réglage précis de la longueur des brins libres du câble et un écartement suffisant des brins du câble, afin que tout désalignement de la semi-remorque par rapport au tracteur se traduise par un pivotement significatif, en sens opposé, du ou des boggies de la semi-remorque. On connaît aussi, notamment en viticulture, des engins enjambeurs à voie variable, par rétraction du châssis de l'engin, de façon que les roues restent parallèles, mais, en aucun cas, ils ne comportent de roues arrières directrices. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à créer une semi-remorque suiveuse à voie fixe ou variable, offrant une bonne capacité de braquage, combinée à une correction automatique de la trajectoire, en cas de glissement en dévers, sans aucune intervention humaine, ni réglage préalable compliqué. La semi-remorque suiveuse à voie fixe ou variable, selon l'invention, se caractérise, principalement, en ce que la semiremorque est reliée au châssis du tracteur par l'intermédiaire d'un arbre, solidaire du châssis du tracteur en rotation, assurant, par l'intermédiaire d'un inverseur multiplicateur, le pivotement d'au moins une biellette menante, constituant l'un des petits côtés d'au moins un parallélogramme déformable, formé, en outre, d'au moins une partie des longerons latéraux porte-roue, d'une barre de transmission et d'une manivelle assurant, par l'intermédiaire d'un arbre et d'une chape, le pivotement d'au moins l'une des roues de la remorque, et en ce que la variation de la voie des roues de la semi-remorque est obtenue par articulation des au moins une partie des longerons latéraux porte-roue, par rapport à la poutre centrale du châssis, autour d'un axe vertical, solidaire de la poutre centrale, situé sur l'avant de celle-ci, au niveau de l'arbre de sortie de l'inverseur multiplicateur. Selon un mode de réalisation de l'invention, la au moins une biellette menante, constituant l'un des petits côtés d'au moins un parallélogramme déformable, est constituée de deux biellettes opposées, réalisées en une seule partie, pour former un palonnier, dont l'axe d'articulation est confondu avec l'axe de l'arbre de sortie de l'inverseur multiplicateur. L'articulation des parties des longerons porte-roue, par rapport à la poutre centrale de la semi-remorque, s'effectue par l'intermédiaire de bielles, reliant lesdites au moins une partie des longerons latéraux à au moins un étrier coulissant sur la poutre centrale, par l'intermédiaire d'au moins un vérin reliant le au moins un étrier à au moins une chape fixée sous ladite poutre. Préférentiellement, L'arbre reliant le châssis du tracteur à l'arbre d'entrée de l'inverseur multiplicateur est relié uniquement par l'intermédiaire d'un joint de cardan. Selon un autre mode de réalisation, la solidarisation, en pivotement, de la manivelle menée, avec les roues de la semiremorque, prises deux à deux, est obtenue par l'intermédiaire d'un levier à deux branches, articulé par rapport au châssis, dont lesdites branches sont reliées, chacune, par une biellette aux manivelles de contrôle du braquage simultané des roues, et dont la tige, disposée à 90" par rapport à la bissectrice des branches, est reliée, par une biellette, à l'extrémité libre de la manivelle menée. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le pivotement, par l'intermédiaire d'un inverseur multiplicateur, d'au moins une biellette menante, constituant l'un des côtés d'un parallélogramme, est obtenu par interposition d'une manivelle, reliée par des biellettes aux leviers de manoeuvre des biellettes menantes, articulées par rapport à l'axe de pivotement des longerons latéraux porte-roue. Les leviers forment, ainsi, avec les biellettes menantes, un angle correspondant sensiblement à celui délimité par les dites biellettes menantes et les longerons latéraux porte-roue, lorsque la voie des roues est optimum. Selon un autre mode de réalisation concernant les remorques suiveuses à quatre roues, le pivotement, par l'intermédiaire d'un inverseur, d'au moins une biellette menante, constituant l'un des petits côtés d'un parallélogramme déformable, est obtenu par I'intermédiaire d'un inverseur double, dont l'une des roues menées entraîne le pivotement, en sens opposé, de manivelles reliées par des bielles à des leviers utilisés comme biellettes menantes. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, essentiellement, en ceci qu'un angle de braquage inverse est transmis aux roues de la remorque au travers d'un seul point de liaison, et ce, quelle que soit la voie arrière de la remorque, qui conserve, ainsi, le parallélisme de ses roues ; ce qui permet de disposer, selon le cas, d'un engin à voie large, donc très stable, ou d'un engin à voie étroite, facilement dépla çable, conservant une bonne capacité de braquage, et, surtout, une correction automatique de la trajectoire, en cas de glissement en dévers, sans aucune intervention humaine. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre des différents modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure i représente une vue de côté d'une remorque à deux roues, à voie variable, selon un premier mode de réalisation, - la figure 2 représente une vue de dessus de la remorque, selon la figure 1, - la figure 3 représente la vue de dessus d'une remorque à deux roues, à voie variable, selon un second mode de réalisation, - la figure 4 représente une vue de face schématique d'un mode de réalisation de l'inverseur multiplicateur, - la figure 5 représente une vue de dessus schématique d'un second mode de réalisation de l'inverseur multiplicateur, - la figure 6 représente une vue de dessus schématique d'un troisième mode de réalisation de l'inverseur multiplicateur, - la figure 7 représente une vue de dessus schématique d'un quatrième mode de réalisation de l'inverseur multiplicateur, - la figure 8 représente une vue de dessus schématique de la commande de braquage des roues d'une remorque à quatre roues, - la figure 9 représente une vue de dessus schématique de la commande de braquage et de réglage de la voie des roues d'une remorque à quatre roues, - les figures 10, 11 et 12 représentent, respectivement, trois positions successives d'un ensemble tracteur semi-remorque à deux roues, à voie réglable, selon les figures l et 2, évoluant selon une trajectoire courbe, avec réduction de la voie en sortie de virage (figure 12). Les figures 1 et 2 représentent une semi-remorque suiveuse à voie variable, reliée au châssis 11 d'un tracteur chenillé 10 par l'intermédiaire d'un arbre vertical 20, muni, à chacune de ses extrémités, d'un joint de cardan 21, 22, dont le joint de cardan supérieur 22 est couplé à l'arbre d'entrée 301 d'un inverseur multiplicateur 300, dont l'arbre de sortie 302 est équipé d'un palonnier 40, dont les extrémités 41 et 42 sont reliées, par rotules, à des barres de transmission 51 et 52, elles-mêmes reliées aux manetons de manivelles 61 et 62, solidaires d'arbres 63, 64, contrôlant, par l'intermédiaire de chapes 65 et 66, le braquage des roues 67 et 68, équipant les longerons latéraux 71 et 72, articulés par rapport à une poutre centrale 70, par l'intermédiaire de bielles 73, 74, d'un étrier coulissant 75 et d'un vérin 76 fixé à une chape 77, solidaire de ladite poutre centrale 70. La figure 3 montre le système de commande de la voie et du braquage des roues d'une semi-remorque à deux roues (non représentées), ledit système comprenant, outre la poutre centrale 70, L'étrier coulissant 75, les bielles 73, 74 d'articulation des longerons latéraux 71, 72, équipés de manivelles 61 et 62 de commande du braquage des roues, à débattement assuré par l'intermédiaire de barres de transmission 51 et 52, un inverseur multiplicateur 310, comportant une roue menante 311 et une roue menée 312, de plus faible diamètre, entraînant, en rotation, une manivelle 313, reliée, par des biellettes 314 et 31 5, aux leviers de manoeuvre 317 et 318 de biellettes 319, articulées par rapport à l'axe de pivotement 711, 721 des longerons latéraux 71 et 72 ; les extrémités desdites biellettes étant reliées aux extrémités avants des barres de transmission 51 et 52. Les figures 4 à 7 représentent, respectivement, un inverseur multiplicateur 320 à satellite 321 et planétaire 322, dont l'arbre de sortie 323 est muni d'un palonnier 40 ; un inverseur 330 à deux demi-poulies 331 et 332, reliées par courroies croisées 333 et 334, dont l'une 332 est fixée à un palonnier 336 ; un inverseur 340 à un engrenage menant 341 et deux engrenages menés 342 et 343, munis, respectivement, de manivelles 344 et 345 ; un inverseur 350, à engrenage menant 351 et engrenage mené 352 muni d'un palonnier 353. La figure 8 représente le schéma de la commande de braquage des quatre roues 81, 82, 83 et 84 d'une semi-remorque à poutre centrale 80, par rapport à laquelle sont articulées deux manivelles 801 et 802, reliées par une barre 85 ; la manivelle située le plus en avant 801 étant fixée à l'arbre de la roue menée 31 2 d'un inverseur multiplicateur 310 à roue menante 311 ; la manivelle située le plus en arrière 802 étant reliée par des biellettes 803 et 804 aux tiges de manoeuvre 91 et 92 des leviers 93 et 94 à deux branches 931, 932, 941, 942, reliées, chacune, par des biellettes 95, 96, 97, 98 aux manivelles 951, 961, 971 et 981 de contrôle du braquage simultané des roues 81, 82, 83 et 84. En examinant, maintenant, plus en détail les figures 1 à 3, on remarque que la remorque tourne autour d'un arbre 20, solidarisé au châssis 11 du tracteur 10, par l'intermédiaire du joint de cardan inférieur 21, qui permet, à ladite remorque, d'évoluer dans des plans différents de ceux du tracteur, le joint de cardan supérieur 22 n'étant nécessaire que lorsque l'arbre 20 n'est pas situé dans le prolongement de l'arbre d'entrée 301 de l'inverseur multiplicateur 300. Par ailleurs, ledit joint de cardan supérieur 22 permet de rendre l'angle bêta d'inclinaison de l'arbre 20 variable à volonté. La poutre centrale 70 de la remorque tourne donc autour de l'arbre 20, I'inverseur multiplicateur pouvant être constitué de l'un des dispositifs représentés aux figures 3 à 7, fixé sur l'avant de la poutre centrale 70. Cet inverseur 300 transmet au palonnier 40 un débattement angulaire, double de celui que fait la remorque, par rapport au châssis 11 du tracteur 10, L'angle correspondant étant balayé dans le sens inverse de celui qu'effectue le tracteur. Ce débattement angulaire est, ensuite, transmis aux manivelles réceptrices 61 et 62, solidaires des arbres 63 et 64, rendus solidaires des roues 67 et 68 par l'intermédiaire de chapes 65 et 66. L'ensemble palonnier 40, longerons latéraux 71 et 72, manivelles réceptrices 61 et 62 et barres de transmission 51 et 52 constitue, ainsi, deux paires de parallélogrammes déformables, articulables par rapport à la poutre centrale 70, qui conserve le parallélisme entre les roues 67, 68, quelle que soit la distance séparant ces deux roues. La symétrie de l'articulation de ces deux parallélogrammes, par rapport à la poutre centrale 70, est assurée par le losange déformable, constitué des longerons latéraux 71 et 72, des bielles 73 et 74 et de l'étrier coulissant 75 sur la poutre centrale 70. Ainsi, lorsque I'on pousse, vers l'avant, L'étrier 75 par l'intermédiaire du vérin 76, on augmente la voie des roues 67, 68, et réciproquement. De façon optionnelle, un autre vérin pourrait faire varier l'angle bêta, par articulation de la jambe avant, par rapport à la poutre centrale 70, de façon à rapprocher, ou à écarter, les roues 67 et 68 de la remorque de l'arrière du châssis 11 du tracteur 1 0. Il serait tout aussi possible de combiner des vérins aux arbres verticaux 63, 64, de façon à en faire varier, à volonté, la longueur, pour compenser l'inclinaison du sol. Par ailleurs, une commande électrique pourrait assister la rotation du palonnier 40, lors du changement de cap du tracteur, ou apporter une aide à la correction automatique du glissement, en la dotant d'un retour automatique au point neutre, sans cesse sous tension. En se rapportant, maintenant, à la figure 8, on remarque que, lorsque le tracteur effectue une rotation de 45" dans le sens horaire, la roue menée 312 de l'inverseur multiplicateur 310 effectue une rotation de 90" dans le sens contraire. La longueur de la manivelle 802, située le plus en arrière, étant 1,5 fois celle de la manivelle avant 801, lorsque celle-ci pivote de 90" dans le sens anti-horaire, la manivelle arrière 802 pivote de 45" dans le même sens. Lorsque la rotation du tracteur excède 45" dans le sens horaire et tend vers 90 , le pivotement de la manivelle avant 801 dépasse 90" et tend vers 180 , ce qui inverse le sens de pivotement de la manivelle arrière 802, qui revient, ainsi, progressivement vers sa position d'origine (lorsque le tracteur est situé à 90" par rapport à la remorque), ce qui implique que les roues 81, 82, 83 et 84 de la remorque reviennent, comme la manivelle arrière 802, de 45" de braquage à leur position d'origine : les roues de la remorque passent, ainsi, d'une position braquée à une position neutre, sans se mettre en travers lors du changement de position. Ce système d'inversion du pivotement des essieux de la remorque, jusqu'à un certain angle, avec retour à la position initiale au-delà, peut s'appliquer à tous les appareils semi-remorques. En se rapportant à la figure 9, ayant trait à une remorque à quatre roues, on remarque que le réglage de la voie des roues 670, 671, 680 et 681 et le braquage desdites roues en fonction d'un changement de direction du tracteur peuvent être obtenus en combinant deux dispositifs, tel que celui représenté à la figure 3, de façon que les parties des longerons latéraux gauche et droite soient réalisées en deux parties obliques 71, 78 et 72, 79, articulées par rapport à des axes 711 et 721 solidaires du châssis de la remorque ; lesdites parties étant disposées en X et maintenues dans cette position par l'intermédiaire de bielles 730, 740, 731, 741 reliées deux à deux à des coulisseaux 751 et 752 montés sur la poutre centrale 70, la position desdits coulisseaux sur ladite poutre étant variable par l'intermédiaire d'au moins un vérin, selon le même principe que dans la solution représentée sur la figure 3. Le braquage conjugué des roues 670, 671, 680 et 681, en fonction de la rotation relative du châssis du tracteur par rapport à la remorque, provoque, par l'intermédiaire de l'inverseur double 360, le pivotement inverse des manivelles 363 et 364, sous l'action des roues menées 361 et 362. Le pivotement de ces deux manivelles entraîne, par l'intermédiaire des bielles 365 à 368, le pivotement des leviers 712, 713, 722 et 723 autour des axes d'articulation 711 et 721 des parties de longerons latéraux 71, 72, 78, 79, ce qui provoque, par l'intermédiaire des barres 51 à 54, le pivotement des manivelles 610, 611, 620, 621, le braquage correspondant des roues 670, 671, 680, 681. En se rapportant, maintenant, aux figures 10 à 12, représentant un tracteur 10 équipé d'une semi-remorque du type de celle représentée aux figures 1 et 2, on remarque, par comparaison de ces trois positions successives, dont les deux premières, correspondant aux figures 10 et il, ne font apparaître que le braquage des roues 67 et 68 par rapport aux longerons latéraux 71 et 72, au fur et à mesure du déplacement du tracteur sur sa trajectoire courbe, que la simple rotation relative de la semiremorque par rapport au châssis 11 dudit tracteur se traduit par un pivotement du palonnier 40 et, par suite, par un pivotement correspondant des roues 67 et 68 par l'intermédiaire des barres 51 et 52. On remarque que, lors du passage de la position correspondant à la figure 11, à celle correspondant à la figure 12, la modification de l'angle de braquage des roues 67 et 68, obtenue directement comme cela vient d'être expliqué, s'est accompagnée d'une réduction de la voie commandée par le conducteur du tracteur, qui a, pour obtenir cela, fait coulisser, vers l'arrière de la poutre centrale 70, le coulisseau 75 sous l'action du vérin 76 représenté figures 1 et 2. Les mêmes effets pourront être obtenus avec un dispositif tel que celui représenté figure 9, qui fonctionne selon le même principe, bien que la remorque concernée soit à quatre roues. La combinaison des opérations de direction arrière et de voie variable trouve une application directe en viticulture, mais aussi dans certains autres domaines de l'agriculture, exigeant des voies, des hauteurs et des puissances d'engin très différentes. Par ailleurs, cette double possibilité peut s'avérer intéressante sur des véhicules évoluant dans des conditions de stabilité précaires, le polygone de sustentation pouvant être ainsi facilement et immédiatement adapté aux circonstances. Revendications 1. Semi-remorque suiveuse à voie fixe ou variable, caractérisée en ce qu'elle est reliée au châssis du tracteur par l'intermédiaire d'un arbre (20), solidaire en rotation du châssis (11) du tracteur (10), assurant, par l'intermédiaire d'un inverseur multiplicateur (300, 310, 320, 330, 340, 350, 360) le pivotement d'au moins une biellette menante, constituant l'un des petits côtés d'au moins un parallélogramme déformable, formé, en outre, d'au moins une partie des longerons latéraux (71, 72, 78, 79) porteroue, d'une barre de transmission (51, 52, 53, 54) et d'une manivelle (61, 62, 610, 611, 620, 621) assurant, par l'intermédiaire d'un arbre vertical (63, 64) et d'une chape (65, 66), le pivotement d'au moins l'une des roues de la remorque, et, en ce que la variation de la voie des roues (67, 68, 670, 671, 680, 681) de la semi-remorque est obtenue par articulation des au moins une partie des longerons latéraux (71, 72, 78, 79) porte-roue, par rapport à la poutre centrale (70) du châssis, autour d'un axe vertical, solidaire de ladite poutre centrale (70), fixé sur l'avant de celle-ci, au niveau de l'arbre de sortie de l'inverseur multiplicateur. 2. Semi-remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que la au moins une biellette menante, constituant l'un des côtés d'au moins un parallélogramme déformable, est constituée de deux biellettes opposées, réalisées en une seule partie, pour former un palonnier (40), dont l'axe d'articulation est confondu avec celui de l'arbre de sortie (302) de l'inverseur (300). 3. Semi-remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'articulation des parties de longerons latéraux (71, 72, 78, 79) porte-roue, par rapport à la poutre centrale (70) de la semi remorque, s'effectue par l'intermédiaire de bielles (73, 74, 730, 731, 740, 741) à au moins un étrier (75) coulissant sur la poutre centrale (70) sous l'action d'au moins un vérin (76) fixé à au moins une chape (77), fixée sous ladite poutre centrale (70). 4. Semi-remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre (20), reliant le châssis (11) du tracteur (10) à l'arbre d'entrée (301) de l'inverseur multiplicateur (300) est relié uniquement par l'intermédiaire d'un joint de cardan (21, 22). 5. Semi-remorque selon la revendication I, caractérisée en ce que la solidarisation, en pivotement, des manivelles menées (61, 62), avec les roues de la semi-remorque, prises deux à deux, est obtenue par l'intermédiaire d'un levier (93, 94) à deux branches (931, 932, 941, 942), reliées, chacune, par des biellettes (95, 96, 97, 98) aux manivelles (951, 961, 971, 981) de contrôle du braquage simultané des roues (81, 82, 83, 84), et dont la tige de manoeuvre (91, 92), disposée à 90C par rapport à la bissectrice des branches, est reliée, par une biellette (803, 804), à l'extrémité libre de la manivelle menée (802). 6. Semi-remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pivotement, par l'intermédiaire d'un inverseur multiplicateur (310), d'au moins une biellette menante, constituant l'un des côtés d'un parallélogramme déformable, est obtenu par interposition d'une manivelle (313), reliée par des biellettes (314, 315) aux leviers de manoeuvre (31 7, 318) des biellettes menantes (319), articulées par rapport à l'axe de pivotement (711, 721) des longerons latéraux (71, 72) porteroue. 7. Semi-remorque selon la revendication 6, caractérisée en ce que les biellettes menantes (319) sont reliées à leurs biellettes de commande (314, 31 5) par l'intermédiaire de leviers (31 7, 31 8), formant, avec lesdites biellettes menantes (319), un angle correspondant sensiblement à celui délimité par les biellettes menantes (319) et les longerons latéraux (71, 72) porte-roue, lorsque la voie des roues (67, 68) est optimum. 8. Semi-remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pivotement, par l'intermédiaire d'un inverseur, d'au moins une biellette menante constituant l'un des petits côtés d'un parallélogramme déformable, est obtenu par l'intermédiaire d'un inverseur double (360), dont les roues menées (361, 362) entraînent le pivotement, en sens opposé, de manivelles (363, 364) reliées par des bielles (365 à 368) à des leviers (71 2, 71 3 722, 723) servant de biellettes menantes.