Brevet FR2701003A1 — publié le 19940805

La présente invention concerne un patin composite pour engin chenillé. Les chenilles d'engins ou véhicules motorisés, aussi bien ceux du domaine civil, comme les engins de travaux publics, que ceux du domaine militaire, comme les chars de combat, sont constitués par des maillons rigides assemblés par des liaisons articulées, et il est connu de rapporter sur chaque maillon de la chenille un patin qui sert d'interface avec le sol. D'une manière générale, un tel patin est utilisé pour remplir notamment les fonctions suivantes - éviter l'usure des maillons métalliques de la chenille, - produire une adhérence suffisante entre le véhicule et le sol, - réduire les pressions de contact entre le véhicule et le sol pour protéger ce dernier, - permettre des déplacements relatifs horizontaux, sans glissement, entre la chenille et le sol, et - amortir les vibrations mécaniques. Dans ces conditions, le matériau constitutif du patin devrait pouvoir présenter, au moins en théorie, des caractéristiques propres à satisfaire l'ensemble de ces fonctions. Les patins utilisés jusqu'à maintenant sont constitués d'un bloc de caoutchouc naturel homogène qui est adhéré soit directement sur le maillon de la chenille, soit sur une semelle rigide solidaire du maillon. D'une manière générale, les caoutchoucs utilisés jusqu'à maintenant sont formulés pour obtenir un compromis entre les caractéristiques relatives à la résistance à l'usure et à la tenue à l'échauffement des patins, cet échauffement étant engendré par le travail du caoutchouc. Concrètement, de tels patins ne satisfont pas l'ensemble des fonctions précitées qu'ils devraient être capables de remplir, et ils présentent également l'inconvénient d'avoir une durée de vie moyenne limitée à 1500 km environ. I1 en résulte des opérations de maintenance fréquentes et nécessairement coûteuses compte-tenu du nombre important de patins qu'il faut pour équiper l'ensemble des maillons des chenilles d'un même engin. Le but principal de l'invention est de pallier ces limitations et ces inconvénients, en concevant un patin composite qui offre un meilleur compromis entre l'ensemble des caractéristiques à satisfaire, tout en augmentant sa durée de vie. A cet effet, l'invention propose un patin composite pour engin chenillé qui est caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins deux blocs, un premier bloc, côté maillon de la chenille, fabriqué à partir d'un élastomère ou analogue procurant notamment audit patin de bonnes propriétés d'amortissement de vibrations, de répartition des pressions au sol de l'engin, de déplacements relatifs horizontaux, sans glissement, entre la chenille et le sol, et de bonne tenue à l'échauffement, et un second bloc, côté sol, fabriqué à partir d'un élastomère ou analogue procurant notamment audit patin de bonnes propriétés d'adhérence au sol et de résistance à l'abrasion et au déchirement. Dans une forme de réalisation préférée, le premier bloc est constitué à partir d'un élastomère tel que du caoutchouc naturel ou du polyisoprène, c'est-àdire en un matériau qui présente notamment un module élastique plus bas et un coefficient viscoélastique (de l'ordre de 0,10) plus faible que ceux des caoutchoucs utilisés jusqu'à maintenant, et le second bloc est constitué à partir d'un élastomère tel que du nitrilehydrogèné qui procure une bonne résistance à l'usure. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux blocs sont solidarisés par adhérisation soit directement l'un à l'autre, soit sur les deux faces d'une semelle intercalaire, de type métallique par exemple, ayant une bonne conductibilité thermique, une bonne résistance mécanique et de bonnes capacités d'adhésion sur des élastomères. D'une façon connue en soi, le patin peut être solidarisé par adhérisation au maillon de la chaîne ou avec interposition d'une semelle rigide. Ainsi, en scindant le patin en au moins deux blocs dont les matériaux constitutifs sont formulés en fonction de caractéristiques déterminées, il est possible d'obtenir un bon compromis entre plusieurs caractéristiques qui permet d'augmenter notablement les performances du patin. I1 est ainsi possible d'optimiser les caractéristiques du bloc en contact avec le sol pour procurer au patin une bonne résistance à l'usure et augmenter ainsi sa longévité, et celles de l'autre bloc pour procurer notamment au patin une bonne tenue à l'échauffement. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique et partielle d'une chenille dont les maillons sont équipés d'un patin conforme à l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe schématique et partielle globalement semblable à celle de la figure 1 pour illustrer une variante de réalisation d'un patin selon l'invention. En se reportant à la figure 1, il a été schématiquement représenté une chenille 1 d'un engin ou véhicule motorisé (non représenté). D'une façon connue en soi, la chenille 1 est constituée par un ensemble de maillons rigides 2 formant une boucle fermée, deux maillons consécutifs étant reliés l'un à l'autre par au moins un axe d'articulation 3. Chaque maillon 2 est équipé d'un patin 5 destiné à servir d'interface avec le sol S. Selon un mode de réalisation de l'invention tel qu'illustré à la figure 1, chaque patin 5 est constitué de deux blocs ou couches 5a et 5b. Le bloc 5a est destiné à être fixé au maillon 2, alors que le bloc 5b sert d'interface avec le sol S. D'une manière générale, le premier bloc 5a est notamment destiné à procurer au patin 5 de bonnes propriétés d'amortissement des vibrations, de répartition des pressions au sol de l'engin, de déplacements relatifs horizontaux, sans glissement, entre la chenille 1 et le sol S, et de bonne tenue à l'échauffement. Ces différentes propriétés sont obtenues en fabriquant le bloc 5a à partir d'un élastomère tel que du caoutchouc naturel ou du polyisoprène. Un tel élastomère présente notamment un module élastique plus bas et une composante viscoélastique plus faible que ceux des caoutchoucs utilisés jusqu'à maintenant. D'une manière générale, le second bloc 5b est notamment destiné à procurer au patin 5 de bonnes propriétés d'adhérence au sol et de résistance à l'abrasion et au déchirement. Ces propriétés sont obtenues en fabriquant le second bloc 5b à partir d'un élastomère tel que du nitrile-hydrogèné ou du caoutchouc naturel, par exemple. Les deux blocs 5a et 5b du patin 5 peuvent être solidarisés l'un à l'autre par adhérisation en utilisant, par exemple, des solutions polymères organiques chlorées incorporant des charges dans les solvants du type CHEMOSIL ou THIXON. Selon ce premier mode de réalisation, le bloc 5b est solidarisé par adhérisation à une semelle rigide 6, elle-même fixée au maillon 2 par des moyens connus en soi. Selon une variante de réalisation de l'invention illustrée à la figure 2, une semelle 8 est intercalée entre les deux blocs 5a et 5b du patin 5. Cette semelle intercalaire 8 est de préférence en un matériau métallique, tel que de l'acier par exemple, pour présenter une bonne conductibilité thermique, une bonne résistance mécanique et de bonnes capacités d'adhésion sur des élastomères. Ainsi, avec une telle semelle intercalaire 8, il est possible d'améliorer la conduction thermique et de rendre les températures plus homogènes à l'intérieur du patin 5, ce qui permet d'éviter notamment les pics de température susceptibles d'endommager le patin 5. Cette semelle 8 permet également d'améliorer la liaison mécanique entre les deux blocs 5a et 5b qui peuvent être respectivement solidarisés par adhérisation sur les deux faces de cette semelle 8. Le premier bloc 5a du patin 5 présente des propriétés qui peuvent être notamment optimisées du point de vue de la tenue à l'échauffement, c'est-à-dire que ce bloc 5a présente une bonne résistance à la température, qu'il assure une bonne évacuation par conduction de la chaleur résultant de ladite température et du travail mécanique résultant du déplacement de l'engin, travail qui prend en compte le poids et la vitesse de déplacement de l'engin. Cette optimisation au niveau du premier bloc 5a de la tenue à l'échauffement du patin 5 peut être réalisée sans nuire aux autres caractéristiques concernant notamment l'amortissement des vibrations et une bonne répartition des pressions au sol de l'engin. Le second bloc 5b du patin 5 qui vient au contact avec le sol S peut être particulièrement optimisé pour procurer au patin 5 une résistance à l'usure qui lui confère une plus grande longévité. Dans le cas du second mode de réalisation illustré à la figure 2, il est à noter que la présence de la semelle intercalaire 8 permet d'assurer une meilleure évacuation thermique de la chaleur qui prend naissance dans les deux blocs 5a et 5b du patin 5. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux deux modes de réalisation précédemment décrits. En particulier, les deux blocs 5a et 5b du patin 5 peuvent être réalisés à base d'une matière plastique qui présente des propriétés analogues à celles des élastomères précités qui ont été donnés à titre d'exemple. REvENDIcaTIoNs 1.Patin composite pour engin chenillé comprenant au moins une chenille à plusieurs maillons, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins deux blocs, un premier bloc (Sa), côté maillon (2) de la chenille (1), fabriqué à partir d'un élastomère ou analogue procurant notamment audit patin (5) de bonnes propriétés d'amortissement de vibrations, de répartition des pressions au sol de l'engin, de déplacements relatifs horizontaux, sans glissement, entre la chenille (1) et le sol (S), et de bonne tenue à l'échauffement, et un second bloc (5b), côté sol (S), fabriqué à partir d'un élastomère ou analogue procurant notamment audit patin (5) de bonnes propriétés d'adhérence au sol (S) et de résistance à l'abrasion et au déchirement. 2. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bloc (5a) est fabriqué à partir d'un élastomère tel que du caoutchouc naturel. 3. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bloc (5a) est fabriqué à partir d'un élastomère tel que du polyisoprène. 4. Patin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second bloc (5b) est fabriqué à partir d'un élastomère tel que du nitrile-hydrogèné. 5. Patin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux blocs (5a, 5b) sont solidarisés l'un à l'autre par adhérisation. 6. Patin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une semelle intercalaire (8) interposée entre les deux blocs (5a, 5b). 7. Patin selon la revendication 6, caractérisé en ce que la semelle intercalaire (8) est métallique.