Brevet FR2718998A1 — publié le 19951027

Essieu suiveur ou directeur, notamment pour les véhicules agricoles ou routiers à un ou plusieurs essieux associés. La présente invention concerne un essieu suiveur ou directeur, notamment pour les véhicules agricoles ou routiers à un ou plusieurs essieux associés. On connait par le brevet FR 2 304 486 au nom de TONARELLI Giovanni un essieu auto-directeur comportant un corps d'essieu chemisé pourvu à ses extrémités de fusées de roue montées pivotantes et reliées au moyen de bras à des barres de direction avant et arrière, commandées alternativement par des éléments de vérins pour être maintenues en position neutre, ou libérées de manière à permettre au corps d'essieu de coulisser dans la chemise pour orienter les fusées selon la sollicitation de direction suivie par le véhicule. Néanmoins, un tel essieu nécessite la confection d'un ensemble de pièces métalliques mécano- soudé important en raison du montage des fusées sur pivot sur le corps d'essieu et donc une fabrication relativement onéreuse. L'invention a pour objet un essieu suiveur ou directeur, simple ou associé (en boggie, tandem, tridem, etc...) dont la conception soit simplifiée et dont le coût de fabrication soit par conséquent réduit. Il est en effet proposé selon l'invention un essieu suiveur ou directeur, notamment pour les véhicules agricoles ou routiers à un ou plusieurs essieux associés, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux corps d'essieu, disposés parallèlement de part et d'autre à l'avant et à l'arrière de l'axe des fusées des moyeux de roue, reliés par leurs extrémités deux à deux à une chape support de fusée montée articulée à chacune de leurs extrémités, l'un au moins des corps d'essieu dirigé vers l'avant selon la direction de roulement normale de l'essieu en service étant monté coulissant dans un élément de manchon longitudinal disposé sensiblement en position centrée relativement à l'essieu, ledit élément de manchon étant relié au châssis ou aux éléments de suspension du véhicule avec appui de glissement sur l'autre corps d'essieu pour la répartition de la charge sur les deux corps d'essieu, le corps d'essieu dirigé vers l'avant, monté avec liberté de translation longitudinale dans l'élément de manchon étant commandé en mouvement au moyen d'éléments de translation moteur, tels que vérins ou analogues, solidaires de l'élément de manchon, de façon à être ramené et maintenu en position neutre avec son centre dans le plan transversal vertical médian de l'essieu pour autoriser un mouvement de libre débattement longitudinal du corps d'essieu dirigé vers l'arrière, glissant relativement au châssis ou aux éléments de suspension du véhicule et suiveur par rapport au sens de roulement selon la sollicitation de direction variable du véhicule. L'essieu ainsi défini est comme précité suiveur dans la direction de roulement avant, accompagnant ainsi l'orientation variable de direction de roulement du véhicule. De préférence, les deux corps d'essieu sont identiques. De la même façon que le corps d'essieu avant, le corps d'essieu arrière peut également être commandé en mouvement de translation (dans la direction de l'axe longitudinal de l'essieu) au moyen d'éléments de translation moteur associés, tels que vérins reliés au châssis ou l'élément de manchon, de manière à être ramené et maintenu en position neutre pour l'application à la marche arrière, les éléments de translation du corps d'essieu avant étant libérés de façon à permettre dans cette direction de roulement arrière le libre coulissement de ce corps dans le manchon en fonction de la sollicitation de direction du véhicule. L'essieu est alors en outre suiveur dans la direction de roulement arrière, accompagnant l'orientation de direction variable du véhicule. Un tel essieu suiveur en marche avant et en marche arrière est dit auto-suiveur. Par ailleurs, l'élément de manchon peut être éliminé, le châssis ou ses éléments de suspension étant alors fixes directement sur le corps d'essieu avant et montés en appui glissant sur le corps d'essieu arrière, lequel peut être rétabli en position neutre pour la marche arrière par des éléments de translation associés. L'essieu dans cette structure simplifiée est suiveur dans la direction avant. Naturellement, les éléments moteurs de translation des corps d'essieu peuvent être commandés en synchronisme (vérins double effet) pour autoriser une orientation de direction positive variable des roues de l'essieu, utile par exemple pour maintenir une direction déterminée du véhicule dans le cas de conditions de dévers ou, éventuellement, une orientation de position neutre si celle-ci est recherchée (maintien en ligne). L'essieu est alors directeur. L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'exemples de réalisation et en référence aux dessins annexes, sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un essieu auto- suiveur selon l'invention; la figure la est une vue en coupe selon la ligne A-A de cet essieu; la figure lb est une vue en coupe selon la ligne B-B de cet essieu, et les figures 2 et 3 représentent en vue de dessus des variantes de réalisation. L'essieu représenté sur les figures 1, la et lb est un essieu autosuiveur, apte à suivre la sollicitation d'orientation de direction du véhicule tant en marche arrière qu'en marche avant. Cet essieu peut être monté seul sur le véhicule ou associé à d'autres essieux, par exemple en boggie, tandem ou tridem, notamment sur les remorques routières ou agricoles à capacité de charge élevée. Il comporte deux corps d'essieu identiques parallèles 1, deux chapes 3 support des fusées 5 des moyeux de roue, montées chacune articulée à l'extrémité des corps d'essieu et un manchon longitudinal 7 recevant les corps d'essieu 1. L'ensemble comporte un plan médian vertical longitudinal de symétrie contenant la ligne d'axes des fusées de même qu'un plan transversal médian vertical de symétrie. Les corps d'essieu 1 sont rectilignes et de section carrée ou rectangulaire. Ils peuvent éventuellement être de section ronde. Ils déterminent avec le manchon externe 7, complémentaire au jeu près excepté dans la partie médiane, de longueur légèrement inférieure (pour le débattement angulaire nécessaire de la chape) et en position centrée relativement à l'essieu, un ensemble parallélépipédique rectangle dont les éléments de tambours 9 et moyeux 11 de roue constituent les extrémités. Les chapes 3, identiques l'une à l'autre, sont constituées (figure lb) par un ensemble de deux plaques parallèles 13 en regard l'une de l'autre de forme essentiellement rectangulaire, à l'intérieur duquel est inséré et fixé par soudure le carré arrière 15 des fusées de roue. Les fusées 5 sont montées perpendiculairement aux chapes en leur milieu. Les corps d'essieu 1 sont reliés 2 à 2 par chacune de leurs extrémités aux chapes support de fusée. L'articulation de chacune des extrémités opposées des plaques 13 de la chape à l'extrémité respective des corps d'essieu est obtenue au moyen d'un pivot vertical 17 tourillonnant & l'intérieur de tubes de pivot haut et bas 19 fixés par exemple par soudure sur les plaques de la chape. Le manchon 7 reçoit les éléments de suspension du véhicule (figure la) ou directement le châssis du véhicule, par exemple les boîtiers de fixation 21 à la suspension du véhicule (ressorts lame, poumon pneumatique, etc...) judicieusement disposés pour supporter le véhicule. Les corps d'essieu sont montés coulissant parallèlement à la ligne d'axe des fusées dans le manchon, respectivement dans ses parties avant et arrière par rapport à l'axe des fusées. I 1 s s'appuient sur des éléments de glissement complémentaires supérieurs et latéraux fixes sur la paroi interne du manchon, par exemple des tampons 23 en résine synthétique (nylon) collés sur le manchon. Les corps d'essieu sont maintenus dans leur emplacement par des entretoises transversales internes 25 en position sensiblement médiane dans le manchon. Ces entretoises participent à la rigidité du manchon et sont réparties régulièrement sur la longueur de celui-ci, laquelle est déterminée en relation avec les entretoises d'extrémité pour limiter l'angle d'articulation des chapes ou de braquage des roues à une valeur égale au moins à quinze degrés. Un ensemble de quatre vérins 27, disposés opposés deux à deux sont logés à l'intérieur du manchon, entre les corps d'essieu. Ils sont fixés parallèlement à la ligne d'axe de fusées sur deux entretoises internes 25. Les tiges de poussée 29 de ces vérins coopèrent deux à deux avec deux éléments de butée 31 respectifs fixés en position centrale à chacun des corps d'essieu. Les tiges 29 lorsqu'elles sont en position rentrée ménagent relativement à la butée une distance de laquelle le corps d'essieu correspondant non bloqué peut coulisser à gauche ou à droite à partir d'une position neutre o son centre est dans le plan vertical médian transversal de l'essieu. Les vérins sont commandés alternativement pour que dans une direction de marche ou de roulement donnée, par exemple la marche avant selon flèche, les 2 vérins associés au corps d'essieu avant le bloquent en position neutre avec leur tige en extension appliquée sur l'élément de butée correspondant et que les 2 vérins arrière associés au corps d'essieu arrière aient leur tige rentrée pour permettre à ce dernier de coulisser longitudinalement sur la course à gauche et à droite (équivalente par rapport au point neutre) permise entre l'élément de butée et chacune des extrémités des tiges de vérin comme indiqué à la figure 1. L'axe des fusées de roue étant décalé à l'arrière relativement au corps d'essieu avant bloqué en position neutre, il en résulte un mouvement suiveur du corps d'essieu arrière qui coulisse librement dans le manchon, sur les éléments de glissement correspondant 23, selon la sollicitation d'orientation de direction du véhicule induite par les roues de l'essieu. Dans la direction de marche arrière, les vérins sont commandés de manière inverse de façon à ce que le corps d'essieu arrière soit bloqué en position neutre et que le corps d'essieu avant soit libéré sur sa course de translation permise. L'essieu est alors suiveur dans la direction de roulement arrière accompagnant ainsi l'orientation de direction du véhicule pour ce roulement. On notera que des variantes de réalisation peuvent être imaginées dans le cadre du principe de l'invention. Ainsi, comme représenté à la figure 2, le manchon peut être éliminé dans une forme de réalisation simplifiée. Les boîtiers de fixation 21 au châssis ou à l'élément de suspension du véhicule sont fixes sur le corps d'essieu avant 1 et reposent en appui glissant sur le corps d'essieu arrière sur un tampon plan horizontal 23' en nylon collé sur la surface supérieure de ce corps d'essieu en regard de la surface inférieure plane arrière des boîtiers. Deux vérins de blocage 27', disposés opposés avec symétrie par rapport au plan transversal médian vertical de symétrie de l'essieu sont fixes solidairement au corps d'essieu arrière. Les tiges de poussée de ces vérins coopèrent avec des éléments de butée respectifs 31' solidaires des boîtiers de fixation, disposés en partie médiane de ceux-ci et entre les deux corps d'essieu. Lorsque les tiges des vérins sont rentrés, le corps d'essieu arrière peut coulisser dans l'axe de l'essieu sur la course permise à droite et à gauche entre l'extrémité des tiges de poussée et les éléments de butée correspondants 31' des boîtiers de fixation. Dans cette position, l'essieu est suiveur dans la direction de roulement avant selon flèche. Ces tiges peuvent venir en extension pour ramener et maintenir le corps d'essieu arrière en position bloquée neutre (centre du corps d'essieu dans le plan médian transversal vertical de l'essieu), utile pour permettre le roulement en marche arrière et éviter le cabrage des roues de l'essieu. Comme représenté à la figure 3, le corps d'essieu avant peut encore être monté coulissant dans un manchon 7' de section complémentaire au jeu près (carrée), en appui sur des tampons de glissement adéquats à l'intérieur de celui- ci. Ce manchon porte deux vérins 27" disposés opposés par rapport à son plan vertical transversal médian et dont les tiges coopèrent avec un élément de butée central 31" solidaire du corps d'essieu et coulissant dans une lumière longitudinale correspondante 33 du manchon. La disposition des vérins 27' du corps d'essieu arrière est identique à celle de l'essieu de la figure 2. Ainsi, le corps d'essieu avant étant bloqué en position neutre avec les tiges de vérins associés 27" en extension, en poussée sur l'élément de butée central 31", et le corps d'essieu arrière mis en position de liberté de coulissement longitudinal (tiges de vérins associés 27' rentrées), l'essieu est suiveur dans la direction de roulement avant. Au contraire, en inversant la commande des vérins, en bloquant le corps arrière en position neutre et en libérant le corps avant, on permet le roulement suiveur arrière. Il faut également noter que l'essieu peut encore être commandé de façon active dans une orientation donnée, comme mentionnée précédemment, pour imposer un maintien en ligne de roulement par exemple ou compenser un glissement de dévers du véhicule. Les vérins (double effet dans ce cas) doivent alors être commandés en synchronisme deux à deux, soit en réglage de position vers l'arrière de préférence, soit encore sur l'avant ou les deux simultanément avec possibilité en outre de translater légèrement latéralement le châssis du véhicule relativement aux roues. Les corps d'essieu peuvent avoir éventuellement des longueurs différentes compensées par un allongement correspondant des chapes. Par ailleurs, l'essieu selon l'invention peut être composé dans de multiples formes, seul ou associé en montage boggie, tandem ou tridem, etc... REVEND ICAT IONS 1. Essieu suiveur ou directeur, notamment pour les véhicules agricoles ou routiers à un ou plusieurs essieux associés, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux corps d'essieu (1), disposés parallèlement de part et d'autre à l'avant et à l'arrière de l'axe des fusées (5) des moyeux de roue, reliés par leurs extrémités deux à deux à une chape (3) support de fusée montée articulée à chacune de leurs extrémités, l'un au moins des corps d'essieu (1) dirigé vers l'avant selon la direction de roulement normale de l'essieu en service étant monté coulissant dans un élément de manchon longitudinal (7, 7') disposé sensiblement en position centrée relativement à l'essieu, ledit élément de manchon (7, 7') étant relié au châssis ou aux éléments de suspension (21) du véhicule avec appui de glissement sur l'autre corps d'essieu pour la répartition de la charge sur les deux corps d'essieu, le corps d'essieu dirigé vers l'avant, monté avec liberté de translation longitudinale dans l'élément de manchon étant commandé en mouvement au moyen d'éléments de translation moteur, tels que vérins (27, 27', 27") ou analogues, solidaires de l'élément de manchon, de façon à être ramené et maintenu en position neutre avec son centre dans le plan transversal vertical médian de l'essieu, pour autoriser un mouvement de libre débattement longitudinal du corps d'essieu dirigé vers l'arrière, glissant relativement au châssis ou aux éléments de suspension du véhicule et suiveur par rapport au sens de roulement selon la sollicitation de direction variable du véhicule. 2. Essieu suiveur ou directeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les corps d'essieu (1) sont identiques l'un à l'autre. 3. Essieu suiveur ou directeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, de la même façon que le corps d'essieu avant (1), le corps d'essieu arrière (1) est également commandé en mouvement de translation dans la direction de l'axe longitudinal de l'essieu, au moyen d'éléments de translation moteur associés, tel que vérins (27, 27') reliés au châssis ou manchon (7, 7'), de manière à être ramené et maintenu en position neutre pour l'application à la marche arrière, les éléments de translation (27, 27") du corps avant (1) étant libérés de façon à permettre dans cette direction de roulement arrière le libre coulissement de ce corps dans le manchon en fonction de la sollicitation de direction du véhicule dans ce roulement vers l'arrière. 4. Essieu suiveur ou directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments moteurs de translation (27, 27', 27") des corps d'essieu sont commandés en synchronisme (vérins à double effet) pour autoriser une orientation de direction positive variable des roues de l'essieu, utile par exemple pour maintenir une direction déterminée du véhicule dans le cas de conditions de dévers ou, éventuellement, une orientation de position neutre si celle-ci est recherchée (maintien en ligne). 5. Essieu suiveur ou directeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits éléments de translation (27, 27', 27") (vérins double effet) sont commandés en synchronisme sur chacun des corps d'essieu (1) pour translater légèrement, latéralement, le châssis du véhicule relativement à ses roues. 6. Essieu suiveur ou directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites chapes (3), identiques l'une à l'autre, sont constituées par un ensemble de deux plaques parallèles (13) de forme essentiellement rectangulaire, à l'intérieur duquel est inséré et fixé, par soudure par exemple, le carré arrière (15) des fusées de roue. 7. Essieu suiveur ou directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'articulation de la chape à chacune des extrémités deux à deux des corps d'essieux (1) est réalisée au moyen de pivots verticaux (17) tourillonnant à l'intérieur de tubes de pivot haut et bas (19) fixés par exemple par soudure sur les parties d'extrémité des plaques de la chape. 8. Essieu suiveur ou directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les corps d'essieux (1) pivotent en coulissement dans le manchon (7, 7') en appui sur des éléments de glissement complémentaires supérieurs et latéraux fixes sur la paroi interne du manchon, par exemple des tampons (23, 23') en résine synthétique (nylon) collés sur le manchon. 9. Essieu suiveur ou directeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit manchon (7, 7') comporte des entretoises internes de rigidité (25), support des vérins (27), régulièrement réparties sur sa longueur, séparant les corps d'essieu avant et arrière (1) et qui délimitent aux extrémités du manchon l'angle d'articulation permis de la chape (3) et donc des fusées de roues, angle d'au moins quinze degrés. 10. Essieu suiveur ou directeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (7, 7') est éliminé, le châssis du véhicule ou ses éléments de suspension (21) étant fixés directement sur le corps d'essieu avant (1) et montés en appui glissant sur le corps d'essieu arrière (1), lequel peut être rétabli en position neutre pour la marche arrière par des éléments de translation associés (27').