Brevet FR2704823A1 — publié le 19941110

La présente invention vise une chenille pour véhicules comprenant une bande de matière souple dans laquelle sont novées des armatures rigides. Les véhicules chenillés, notamment certains engins de travaux publics, sont habituellement pourvus de chenilles en métal. Ces chenilles peuvent être composées d'une série de maillons formant une courroie sans fin, dans laquelle chaque maillon est articulé par rapport au suivant au moyen d'un axe transversal. Les chenilles en métal sont bien adaptées aux terrains accidentés ou couverts de pierres. Cependant, elles présentent deux inconvénients. En premier lieu, le contact du métal détériore le revêtement des routes d'accès aux zones de travaux. En second lieu, les chenilles en métal sont peu efficaces en terrain boueux car la boue passe à travers les orifices de la chenille et freine, voire bloque la progression de l'engin qui finit par s'enfoncer dans le sol boueux. Pour résoudre ces problèmes, on a proposé de remplacer, lorsque le terrain le nécessitait, les chenilles en métal par des chenilles en caoutchouc munies d'armatures métalliques transversales. Ces armatures présentent des portions en saillie s'étendant sur la face interne de la chenille et alignées en deux files symétriques disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal de la chenille. Des cavités sont pratiquées sur la face interne le long de l'axe de la chenille pour permettre l'engagement des dents du barbotin qui est celui des éléments de roulement du véhicule qui fournit le couple nécessaire à la progression du véhicule. Par ailleurs, la face extérieure de la chenille est munie de crampons. Toutefois, la plupart des chenilles en caoutchouc ne sont pas compatibles avec les éléments de roulement des véhicules -galets de roulement, barbotins et poulies de tension- prévus pour les chenilles en métal et nécessitent de ce fait l'installation de trains de roulement spéciaux. En particulier, les galets de roulement utilisables avec de telles chenilles en caoutchouc doivent présenter sur toute leur circonférence un large évidement central dans lequel viennent se loger les portions en saillie au fur et à mesure du roulement , assurant ainsi le centrage des galets lors de leur parcours de la face intérieure de la chenille. Lorsque le véhicule arrive sur une route ou sur un terrain boueux, il est donc nécessaire de changer les chenilles et les éléments de roulement du véhicule. Le brevet europeen 0 118 912 en date du 10 mars 1984 attribué à Bridgestone Corporation, présente une chenille en caoutchouc similaire qui est utilisable avec le train de roulement initial correspondant aux chenilles métalliques. Il est donc seulement nécessaire de changer la chenille métallique pour une chenille en caoutchouc. Les portions en saillie ont une forme allongée suivant la direction longitudinale de la chenille et sont séparées les unes des autres par un intervalle. Cette fois, les galets roulent sur le sommet des portions en saillie sans reposer sur la face interne de la chenille, de sorte que les sommets des portions en saillie constituent maintenant le chemin de roulement des galets. La largeur de l'intervalle entre deux portions en saillie successives est choisie de façon à permettre la flexion de la chenille sans pour autant que les galets puissent venir se coincer entre les deux portions en saillie. Cependant, le passage de cet intervalle lors du roulement d'un galet d'une portion en saillie sur l'autre produit un petit choc. Sachant qu'un véhicule chenillé comporte de nombreux galets, il en résulte une vibration permanente et importante dès que le véhicule se met à avancer, ce qui altère sensiblement le confort de conduite. De plus, ces chocs incessants sur les extrémités de chaque portion en saillie accélèrent prématurément leur usure et leur fragilisation et menace la sécurité lors des manoeuvres du véhicule. Par ailleurs, comme le chemin de roulement des galets ntest plus constitué par la face interne de la chenille mais par le sommet des portions en saillie, il est difficile d'assurer un guidage efficace des galets. En particulier, lorsque le véhicule roule sur un terrain en dévers provoquant une inclinaison latérale du véhicule et des chenilles, les galets risquent de déraper et de sortir du chemin de roulement car leur surface d'appui sur le sommet des portions en saillie est considérablement réduite. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant une chenille en caoutchouc adaptable sur un véhicule chenillé sans changement du train de roulement, assurant un très bon confort de conduite, préservant la durée de vie de la chenille et améliorant le guidage des éléments roulants ainsi que la stabilité du véhicule. La présente invention propose donc une chenille pour véhicule comprenant une bande de matière souple dans laquelle sont noyées des armatures frigides s'étendant transversalement à la bande et espacées régulièrement le long de la direction longitudinale de la bande, une face intérieure de la bande présentant des protubérances disposées par paire symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de la bande, ces protubérances étant formées au moins partiellement à partir de portions en saillie respectives des armatures, le sommet des protubérances s'étendant parallèlement à la bande. Selon l'invention, les protubérances comprennent une partie allongée inclinée par rapport à la direction longitudinale de la bande de sorte que des paires de protubérances formées à partir de portions en saillie d'armatures adjacentes présentent un chevauchement dans la direction longitudinale de la bande, et au moins une partie du sommet des protubérances les plus éloignées de l'axe longitudinal de la bande, située du coté opposé à l'axe longitudinal de la bande, présente un profil courbe convexe suivant la direction transversale de la bande. De cette façon, les sommets des portions en saillie constituent pour les galets un chemin de roulement continu suivant la direction longitudinale de la bande. Les galets roulent d'une portion en saillie sur l'autre sans discontinuité et sans choc. Aucune vibration liée au roulement des galets ne vient donc altérer le confort de la conduite, ni provoquer une usure prématurée des portions en saillie. Le confort , la durée de vie des portions en saillie et la sécurité sont donc sensiblement renforcés. De plus, grace au profil courbe convexe d'une partie du sommet de certaines protubérances, le poids du véhicule peut se reporter naturellement, par l'intermédiaire des galets, sur les portions en saillie situées du côté de la chenille opposé à la direction de la pente. La forme arrondie du sommet de ces portions en saillie assure un bon contact entre la surface du galet et le sommet de la portion en saillie en réduisant les risques de dérapage ou de sortie du galet. Suivant une version avantageuse de l'invention, les protubérances comprennent égalemént une partie allongée suivant la direction longitudinale de la bande, cette partie étant accolée contre la partie allongée inclinée par rapport à la direction longitudinale de la bande. De cette façon on renforce la solidité et la résistance de la partie inclinée de chaque protubérance. Suivant une autre version de l'invention, la face intérieure de la bande est munie de cavités régulièrement espacées, disposées le long de l'axe longitudinal de la bande. En outre, deux protubérances formées à partir de portions en saillie d'une même armature, ces deux protubérances étant symétriques par rapport à l'axe longitudinal de la bande, sont reliées par un bossage de ladite surface intérieure de la bande, ce bossage étant formé au moins partiellement à partir d'une portion de ladite armature et étant disposé à un bord d'une desdites cavités. Ainsi, le bossage associé à chaque cavité de la face interne de la chenille fournit à la dent du barbotin un appui plus important afin de faciliter l'engrènement de celui-ci. De plus, le bossage est disposé entre deux portions en saillie symétriques et permet de ce fait un renfort mutuel de ces trois éléments. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparatront encore dans la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, considérée conjointement aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de l'armature rigide 3, 4 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe suivant III III de l'armature 3, 4 de la figure 2 - la figure 4 est une vue en élévation montrant une partie de la chenille de la figure 1 installée sur le train de roulement d'un véhicule ; et - la figure 5 présente en coupe transversale la chenille de la figure 1 en contact avec un galet d'un véhicule manoeuvrant sur un terrain en dévers. Un exemple de réalisation de la chenille selon l'invention est représenté partiellement à la figure 1. La chenille 1 selon l'invention comprend une bande épaisse 2 de matière souple, par exemple de caoutchouc. Dans cette bande 2 sont novées des armatures rigides 3, 4 qui s'étendent transversalement à la bande 2. L'armature 3 est visible en coupe et l'armature 4 est représentée partiellement en traits pointillés. Les armatures 3, 4 sont toutes identiques et sont réalisées en un matériau rigide adapté, par exemple en acier. On va d'abord décrire précisément la forme générale des armatures 3, 4 à l'aide des figures 2 et 3. Chaque armature 3, 4 comprend un socle 5 de forme générale plate rectangulaire allongée. La longueur et la largeur de ce rectangle définissent respectivement les directions longitudinales et transversales de l'armature 3, d. Les deux grands côtés 6 et 7 du socle 5 présentent chacun en leur centre une échancrure 8, 9 rectangulaire symétrique, longue suivant la direction longitudinale de l'armature et peu profonde. Les deux échancrures 8 et 9 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal du socle 5 de l'armature 3, 4. La partie centrale du socle 5 qui est placée entre les échancrures 8 et 9 présente donc un étranglement. A l'endroit de cet étranglement, la face supérieure du socle 5 est munie d'un bossage 10 s'étendant vers le haut, en forme générale de demi-cylindre. L'axe du cylindre est placé dans la direction longitudinale du socle 5 et les flancs latéraux de ce demi-cylindre coïncident avec le fond des échancrures 8 et 9. Deux portions en saillie 11 et 12 du socle 5 s'élèvent de part et d'autre des extrémités du bossage 10, aux bords des échancrures 8 et 9. Les deux portions en saillie 11 et 12, symétriques par rapport à l'axe transversal de l'armature 3, 4, sont sensiblement allongées parallèlement à l'axe transversal de l'armature 3, 4. Leur largeur est faible devant leur longueur et leur hauteur et elles s'élèvent en s'avançant nettement au delà des bords 6 et 7 du socle 5, comme le montre la figure 3. Une grande face 13, 14 de chaque portion en saillie 11, 12 est perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'armature 3,4 et s'appuie contre une extrémité du bossage 10. L'autre grande face verticale 15, 16 de chaque portion en saillie 11, 12 est légèrement inclinée par rapport à l'axe transversal de l'armature et donc à la face respective 13, 14 de chaque portion en saillie, de sorte que la majeure partie de chaque portion en saillie a une forme générale de coin. A l'extrémité de ce coin qui serait la plus large, les faces 13 et 14 présentent un épaulement sensiblement vertical 17, 18 dont l'extrémité inférieure se situe dans le prolongement du bord 6 du socle 5, de sorte que l'extrémité large de chaque portion en saillie est entamée du côté faisant face à l'autre portion en saillie. Les sommets respectifs 19 et 20 des portions en saillie 11 et 12 sont situés dans le même plan horizontal parallèle au socle 5. La surface légèrement bombée de chaque sommet 19, 20 est celle d'une portion de cône dont la pointe serait située vers l'extrémité opposée à l'épaulement 17, 18. De la sorte, les sommets 19 et 20 présentent un profil courbe convexe suivant la direction longitudinale de l'armature 3, 4 qui correspond à la direction transversale de la bande 2. Le profil courbe convexe est également visible en coupe transversale sur la figure 5. cause de la forme des portions en saillie 11 et 12 et des épaulements 17 et 18, les extrémités respectives 21 et 22 des portions en saillie, situées au voisinage des épaulements, présentent un écartement sensiblement supérieur à l'écartement des deux autres extrémités 23 et 24 respectives des portions en saillie. Les épaulements 17 et 18 permettent de distinguer dans chaque portion en saillie 11, 12 en premier lieu une partie allongée inclinée par rapport à la direction transversale de l'armature s'étendant entre les extrémités respectives 21, 23 et 22, 24 et comprenant la face extérieure 15, 16 de la portion en saillie et en second lieu une partie plus courte allongée suivant la direction transversale de l'armature, s'étendant entre les épaulements 17, 18 et les extrémités 23, 24 et comprenant la face intérieure 13, 14. Pour chaque portion en saillie, la seconde partie sert de renfort à la première. Bien entendu la distinction entre ces deux parties accolées l'une à l'autre est formelle dans la mesure où chaque portion~en saillie est constituée d'un seul bloc. Les armatures 3, 4 sont fabriquées d'un seul tenant par exemple par un procédé de fonderie. Lors de la finition, toutes les aretes des armatures 3, 4 sont arrondies. Lors de la fabrication de la chenille 1, les armatures 3, 4 sont disposées côte à côte avec leurs grands côtés parallèles, et légèrement espacées. Elles sont alignées et toutes orientées dans le meme sens. Les armatures 3, 4 sont peu espacées de sorte que les extrémités 23 et 24 de chaque armature s'avancent sensiblement entre les extrémités 21 et 22 de l'armature qui lui fait suite. Il apparat ainsi un chevauchement longitudinal C entre les sommets des portions en saillie des armatures adjacentes (voir figure 1). Par cette disposition des armatures 3, 4, il apparait également que chaque échancrure 9 d'une armature fait face à l'échancrure 8 de l'armature adjacente ménageant ainsi une cavité 31 entre deux bossages 10 successifs. Les armatures rigides 3, 4 sont reliées entre elles par des câbles 25 par exemple en acier, disposés en nappes par exemple contre la face inférieure du socle 5 de chaque armature 3, 4 (voir figure 1). La bande 2 est moulée autour de l'ensemble armatures-câbles de sorte que celui-ci se retrouve noyé dans la bande 2. La bande 2 forme ainsi le corps extérieur de la chenille 1. Les armatures 3, 4 assurent la rigidité transversale de la bande 2 et les câbles 25 renforcent sa résistance à la tension longitudinale tout en permettant sa flexion longitudinale. La face externe 26 de la bande 24, opposée aux portions en saillie, présente des crampons 27 permettant le déplacement du véhicule chenillé en terrain boueux. Lors du moulage de la bande 2, la surface des portions en saillie 11 et 12 et des bossages 10 peut être recouverte d'une pellicule de caoutchouc, mais le moulage de la bande est effectué de telle sorte que les portions en saillie 11 et 12 et les bossages 10 dépassent sensiblement la face-interne 28 de la bande 2. La face interne 28 de la chenille 1 présente ainsi des protubérances 29 et 30 formées au moins partiellement à partir des portions en saillie respectives 11 et 12 des armatures, le sommet des protubérances 29 et 30 étant le sommet 19 et 20 des portions en saillie des armatures 3, 4. I1 en résulte que le chevauchement longitudinal C entre les portions en saillie 3, 4 d'armatures adjacentes est transposé à l'identique avec les protubérances 29 et 30 comme le montre la figure 1. De plus, lors du moulage, on empeche le caoutchouc de venir combler les cavités 31 entre les bossages 10 de façon que les cavités 31 et les bossages 10 soient présents sur la face interne 28 de la bande 2. Finalement, la bande 2 est repliée sur elle-même et ses extrémités sont collées entre elles pour former une chenille 1 en forme de courroie sans fin comme il est bien connu. La chenille 1 est utilisée de la façon suivante. Lorsqu'un véhicule muni de chenilles en métal doit passer sur un revêtement fragile, comme une route ou sur un terrain boueux nécessitant l'installation de chenilles en caoutchouc , on remplace les chenilles en métal par les chenilles 1 selon l'invention, et ce, sans changer les trains de roulement du véhicule, à savoir les barbotins, les poulies de tension et les galets de roulement. La figure 4 présente une partie de la chenille 1 selon l'invention installée sur un véhicule. Le barbotin 32 transmet le couple nécessaire à l'avancée du véhicule et est à cette fin muni de dents d'engrènement 33 disposées sur son pourtour. Les dents 33 viennent se loger dans les cavités 31 pour prendre appui sur le bossage 10 bordant chaque cavité 31 ainsi que sur la tranche du socle 5 de l'armature correspondante, située au fond des échancrures 8, 9. La partie cylindrique 34 du pourtour du barbotin 32 est en contact avec les sommets 19 et 20 des protubérances 29, 30 tout comme la poulie de tension non représentée. Les galets de roulement 35 qui soutiennent le véhicule roulent également sur les sommets 19 et 20 des protubérances 29, 30. L'écartement transversal des paires de protubérances 29, 30 est choisi de façon à permettre un contact optimum avec la partie cylindrique 34 du pourtour du barbotin 32, de la poulie de tension et des galets de roulement 35. On notera que lorsque la chenille est neuve, le caoutchouc recouvrant le sommet 19, 20 des portions en saillie 11 et 12 sera rapidement usé par le frottement des éléments roulants. Ainsi, après quelques manoeuvres du véhicule chenillé, les éléments roulant seront directement en contact avec les sommets 19 et 20 des portions en saillie 11 et 12 des armatures 3, 4. La face extérieure 26 de la chenille 1 en contact avec le sol étant munie de crampons 27 en caoutchouc, le véhicule pourra se déplacer sur les routes sans endommager le revetement et avancer en terrain boueux sans s'enfoncer. Le chevauchement C dans la direction longitudinale de la bande 2 entre les sommets des protubérances d'armatures adjacentes fournit un chemin de roulement continu pour les éléments du train de roulement. Puisqu'il n'v a plus d'intervalle dans la direction longitudinale de la chenille entre deux protubérances consécutives, le passage d'un élément roulant, par exemple un galet, ne génère aucun choc. Le déplacement du véhicule se fait pratiquement sans vibration due aux roulements sur la chenille. Le confort du vehicule est donc sensiblement amélioré. Les extrémités des protubérances ne subissant plus de choc,~leur durée de vie est augmentée, leur fragilisation réduite et la sécurité du maniement du véhicule est améliorée. De plus, l'inclinaison des sommets 19 et 20 par rapport à la direction longitudinale de la bande 2 provoque le déplacement du point de contact de roulement sur la largeur du pourtour du galet 35. L'usure du galet 35 est donc répartie uniformément sur son pourtour. En outre, puisque le bossage 10 forme une jonction entre les portions en saillie 11 et 12 de chaque armature, la solidité de ces trois éléments se trouve renforcée par un soutien mutuel. La flexion longitudinale de la chenille rend nécessaire la présence d'un intervalle transversal I à ltendroit du chevauchement longitudinal de deux protubérances consécutives. Durant les manoeuvres du véhicule chenillé, cet intervalle I permet l'évacuation des boues et des petits matériaux qui pourraient venir gêner l'engrènement du barbotin 32 en partie centrale de la bande entre les protubérances. Cette évacuation s'effectue en partie grâce au mouvement des extrémités 23 et 24 qui se rapprochent respectivement des épaulements 17 et 18 de l'armature adjacente, lors de la flexion de la bande 2 autour du barbotin par exemple. Par ailleurs, les extrémités 21 et 22 placées respectivement au voisinage des faces extérieures 15 et 16 des protubérances de l'armature suivante poussent les boues et les matériaux le long de cette face vers l'extérieur de la bande 2 à chaque flexion de la bande 2. Les sommets de portions en saillie ont une surface en portion de cone de sorte qu'ils présentent un profil courbe convexe suivant la direction transversale de la bande, comme le montre la figure 5. Ainsi, lorsque le véhicule chenillé se trouve sur un terrain en dévers, le poids du véhicule peut plus facilement se reporter, par l'intermédiaire des galets 35 représentés schématiquement par un cylindre, sur les protubérances 36 de chaque chenille 1 situées du côté opposé à la pente. Le profil courbe convexe des sommets 19, 20 assure une meilleure liaison en frottement entre les galets 35 et la chenille 1 qu'un profil parfaitement rectiligne. La charge du galet 35 se trouve reportée sur une surface importante du sommet 19, 20 de la portion en saillie, et non pas sur l'arête de celui-ci. Le risque de rupture des portions en saillie est donc réduit. L'augmentation de la surface d'adhérence et de contact réduit les dérapages pouvant provoquer la sortie du galet 35 hors du chemin de roulement constitué par le sommet des saillies. Dans une version un peu différente de l'invention, les sommets 19 et 20 des protubérances 29 et 30 ont une forme en portion de cylindre, l'axe du cylindre étant parallèle à l'axe longitudinal de la bande 2. Les sommets 19 et 20 présentent donc encore un profil courbe convexe en coupe transversale. Bien entendu, on pourra apporter de nombreuses modifications et améliorations aux réalisations qui viennent d'être décrites sans sortir du cadre de la présente invention. On pourra par exemple proposer de nombreuses autres formes pour les saillies et notamment pour leur sommet et on pourra également varier leur nombre, leur constitution et leur disposition relative sans sortir du cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Chenille (1) pour véhicule comprenant une bande de matière souple (2) dans laquelle sont noyées des armatures rigides (3, 4) s'étendant transversalement à la bande (2) et espacées régulièrement le long de la direction longitudinale de la bande (2), une face intérieure (28) de la bande (2) présentant des protubérances (29, 30) disposées par paire symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de la bande (2), ces protubérances (29, 30) étant formées au moins partiellement à partir de portions en saillie (11, 12) respectives des armatures (3, 4), le sommet (19, 20) des protubérances (29, 30) s'étendant parallèlement à la bande (2) caractérisée en ce que les protubérances (29, 30) comprennent une partie allongée inclinée par rapport à la direction longitudinale de la bande (2) de sorte que des paires de protubérances (29, 30) formées à partir de portions en saillie (11, 12) d'armatures (3, 4) adjacentes présentent un chevauchement (C) dans la direction longitudinale de la bande (2), et en ce que au moins une partie du sommet (19, 20) des protubérances (29, 30) les plus éloignées de l'axe longitudinal de la bande (2), située du côté opposé à l'axe longitudinal de la bande (2) présente un profil courbe convexe suivant la direction transversale de la bande (2). 2. Chenille pour véhicule conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les protubérances (29, 30) comprennent également une partie allongée suivant la direction longitudinale de la bande (2), cette partie étant accolée contre ladite partie allongée inclinée par rapport à la direction longitudinale de la bande (2). 3. Chenille pour véhicule conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la face intérieure (28) de la bande (2 > est munie de cavités (31) régulièrement espacées disposées le long de l'axe longitudinal de la bande (2). 4. Chenille pour véhicule conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que deux protubérances (29, 30) formées à partir de portions en saillie (11, 12) d'une même armature (3, 4), les deux protubérances (29, 30) étant symétriques par rapport à l'axe longitudinal de la bande (2), sont reliées par un bossage (10) de ladite surface intérieure (28) de la bande (2), ce bossage (10) étant formé au moins partiellement à partir d'une portion de ladite armature (3, ) et étant disposé à un bord d'une desdites cavités (31). 5. Chenille pour véhicule conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite partie du sommet (19, 20) des protubérances (29, 30) située du côté opposé à l'axe longitudinal de la bande (2) a une forme en portion de clone 6. Chenille pour véhicule conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite partie du sommet (19, 20) des protubérances (29, 30) située du côté opposé à l'axe longitudinal de la bande (2) a une forme en portion de cylindre.