Brevet FR2713583A1 — publié le 19950616

DISPOSITIF DE TENSION DE CHENILLE L'invention concerne un dispositif de tension de chenille dans un véhicule automobile, tel en particu- lier qu'un véhicule blindé à usage militaire ou un engin de travaux publics, ce dispositif étant également appli- cable à la tension de chaînes, de courroies, de bandes sans fin ou analogues. Dans un véhicule chenillé, chaque chenille est guidée sur des galets d'appui au sol, sur un barbotin d'entraînement situé à une extrémité du véhicule et sur une poulie de renvoi située à l'autre extrémité du véhi- cule, cette poulie servant également à tendre la chenille et étant pour cela associée à des moyens de déplacement dans deux directions opposées correspondant respecti- vement à une augmentation et à une diminution de la ten- sion de la chenille. En général, la poulie de renvoi et de tension est portée par un arbre manivelle sur lequel agit un ac- tionneur du type mécanique ou hydraulique, tel par exemple qu'un système mécanique à vis et engrenages qui agit sur la position angulaire de l'arbre manivelle ou un vérin hydraulique à piston à mouvement rectiligne, arti- culé par des rotules sur la caisse du véhicule et sur un bras de l'arbre manivelle. Les inconvénients de ces systèmes connus sont multiples. Les systèmes hydrauliques sont montés à l'extérieur de la caisse du véhicule et sont donc vulné- rables et sensibles à l'environnement extérieur. De plus, les efforts transmis aux paliers de l'arbre manivelle sont très élevés. Quant aux systèmes mécaniques, ils peu- vent être montés à l'intérieur de la caisse, mais ils sont complexes et le réglage de tension de chenille est très long, doit être fait à l'arrêt du véhicule sur sol plat par des opérateurs se trouvant hors du véhicule et est relativement peu précis. En outre, ces systèmes méca- niques sont rigides et susceptibles de rupture immédiate 2 ou différée en cas d'efforts importants (notamment en cas de bourrage de terre entre la chenille et ses galets) et les risques de déchenillage sont élevés. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif de tension de chenille qui permette d'éviter les risques de rupture et de déchenillage tout en assurant un réglage facile, pré- cis et rapide de la tension d'une chenille à partir du poste de pilotage du véhicule. Elle a également pour objet un dispositif de ce type qui puisse être monté à l'intérieur de la caisse du véhicule. Elle a encore pour objet un dispositif de ce type qui permette d'éliminer rapidement et sans diffi- culté un bourrage de terre entre la chenille et ses ga- lets. Elle propose donc un dispositif de tension de chenille pour véhicule automobile, tel en particulier qu'un véhicule blindé ou un engin de travaux publics, ce dispositif comprenant une poulie de guidage de la che- nille, un arbre manivelle de support de la poulie, des moyens à vérin hydraulique d'entraînement de cet arbre en rotation, et des moyens d'alimentation et de commande du vérin, caractérisé en ce que le vérin hydraulique est un vérin rotatif comprenant deux éléments formant cylindre et piston respectivement, dont l'un est fixé sur la caisse du véhicule et dont l'autre est mobile en rotation autour de l'axe de rotation de l'arbre support de la pou- lie et est solidaire en rotation de cet arbre, ce dernier étant lui- même supporté et guidé en rotation par l'élément fixe du vérin rotatif. Un tel dispositif présente des avantages im- portants: - les efforts transmis aux paliers de l'arbre manivelle sont beaucoup moins élevés que dans le cas d'un vérin à piston à mouvement rectiligne agissant sur un bras excentré de l'arbre manivelle, ce qui réduit les risques de rupture immédiate ou différée, - le vérin peut être monté à l'intérieur de la caisse du véhicule, - son encombrement est faible, - la tension de la chenille est réglable de façon simple, rapide et précise par variation de la pres- sion d'alimentation du vérin, cette modification étant commandée depuis le poste de pilotage du véhicule. Il en résulte que les risques de déchenillage sont beaucoup plus faibles que dans la technique anté- rieure et sont rendus quasi-inexistants dans la très grande majorité des cas d'utilisation du véhicule, ce qui améliore considérablement la sécurité et la disponibilité du véhicule et réduit son coût de possession. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le cylindre et le piston du vérin rotatif sont de forme torique, et le cylindre du vérin est soli- daire de l'arbre support de la poulie tandis que le pis- ton du vérin est fixe et est formé d'une pièce avec un carter de fixation sur la caisse du véhicule. Dans cette réalisation, le cylindre du vérin comporte une première partie torique creuse de réception du piston et une seconde partie cylindrique tubulaire traversée par l'arbre support de la poulie, la surface cylindrique interne de cette seconde partie comportant des cannelures longitudinales qui coopèrent avec des can- nelures longitudinales formées sur la surface cylindrique externe de l'arbre support de la poulie. Le carter du vérin comprend deux manchons axialement alignés, disposés de part et d'autre du piston et dans lesquels sont montés des paliers de support et de guidage de l'arbre support de la poulie. Les moyens d'alimentation et de commande du vérin comprennent une pompe hydraulique dont la sortie est reliée au vérin par l'intermédiaire d'un circuit hy- draulique comprenant un distributeur et un limiteur de pression, une entrée de ce circuit hydraulique étant re- liée à la sortie d'un circuit logique dont les entrées sont reliées à un capteur de pression sensible à la pres- sion interne du vérin, à un capteur de position sensible à la position angulaire de l'élément mobile du vérin et à des moyens de commande actionnables par le conducteur du véhicule. Ces moyens permettent de régler la tension des chenilles d'un véhicule depuis le poste de pilotage du véhicule et quelle que soit la position du véhicule sur le sol. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raitront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale selon la ligne I-I de la figure 2, d'un vé- rin rotatif utilisé dans le dispositif selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale du vérin selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en pers- pective éclatée du dispositif selon l'invention; la figure 4 représente schématiquement les moyens d'alimentation et de commande du dispositif selon l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2, o l'on a représenté en détail le vérin d'entraînement en rotation d'un arbre manivelle sur lequel est montée une poulie de tension d'une chenille, notamment dans le cas d'un véhicule blindé à usage militaire. Ce vérin comprend essentiellement un carter 10 dont une face d'extrémité comporte une bride 12 de fixa- tion sur la face interne d'un élément 14 de la caisse du véhicule, le carter comprenant deux manchons d'extrémité 16, 18 qui sont axialement alignés et munis de paliers , 22 de support et de guidage en rotation d'un arbre manivelle 24 passant à travers un orifice 26 de l'élément 14 de la caisse du véhicule, cet arbre 24 portant une poulie de tension de chenille, comme cela sera décrit plus en détail en référence à la figure 3. La partie de l'arbre 24 qui est montée dans le carter 10 du vérin comprend deux portées cylindriques ou tourillons 28 montés dans les paliers 20, 22 et au moyen desquels l'arbre 24 est guidé en rotation autour de l'axe longitudinal 30 des manchons 16, 18. La partie de l'arbre 24 comprise entre les tourillons 28 porte une pièce 32 dont une partie 34 constitue le cylindre du vérin rotatif et dont une autre partie 36 comporte un passage cylindrique de montage sur l'arbre 24, ce passage cylindrique étant formé avec des cannelures longitudinales 38 qui sont engagées dans des cannelures longitudinales 40 de la partie de l'arbre 24 comprise entre les tourillons 28. La partie 34 de la pièce 32 est formée avec un passage torique 42 ouvert à une extrémité et fermé à l'autre, qui s'étend angulairement sur 90 environ et qui reçoit un piston 44 formé d'une seule pièce avec le car- ter 10. Ce piston 44 est également de forme torique et est muni à son extrémité libre de joints d'étanchéité et/ou de segments 46, 48 coopérant avec la surface in- terne du passage torique 42 de la pièce 32. La pièce 32 et le piston 44 formés par le car- ter 10 constituent ainsi un vérin rotatif dont le piston est fixe et dont le cylindre est mobile en rotation au- tour de l'axe 30 et est solidaire en rotation de l'arbre 24. Ce vérin rotatif est du type à simple effet et est alimenté en liquide sous pression par un conduit 46 formé à travers le piston 44 et débouchant à l'intérieur du passage torique 42. Dans le piston 44 sont également formés des logements 50 qui communiquent avec le conduit d'alimentation 46 et qui sont destinés à recevoir des composants hydrauliques comprenant un distributeur et un limiteur de pression, ainsi qu'un capteur de pression ou un raccord de connexion à un capteur de pression. Eventuellement, les logements 50 pourraient recevoir, non les composants hydrauliques, mais des raccords de liaison à ces composants. Comme on le voit bien en figure 3, l'arbre 24 associé à ce vérin rotatif comprend un maneton excentré 52 sur lequel est montée rotative une poulie 54 de gui- dage et de tension d'une chenille 56. Cette chenille com- prend sur sa surface interne des dents de guidage 58 qui s'engagent dans une gorge médiane 60 de la poulie 54 pour assurer un maintien latéral ou transversal de la chenille sur la poulie. Si l'on se réfère au dessin de la figure 3, une rotation de l'arbre 24 autour de l'axe 30 dans le sens des aiguilles d'une montre va se traduire par une augmentation de la tension de la chenille 56, tandis qu'une rotation de cet arbre dans le sens inverse va en- traîner une diminution de cette tension. La rotation de l'arbre 24 dans un sens ou dans l'autre est commandée par le système représenté en figure 4 o l'on retrouve le vérin rotatif constitué du piston fixe 44 engagé dans le passage torique 42 de la pièce 32 solidaire en rotation de l'arbre 24. Le vérin est alimenté en liquide sous pression par une pompe 62, par l'intermédiaire d'un circuit 64 de commande hydraulique comportant un limiteur de pression et une valve à deux orifices et deux positions, cette valve pouvant relier la sortie de la pompe 62 au conduit 46 d'alimentation du vérin, ou relier ce conduit d'alimentation 46 à un conduit 66 de sortie menant à un réservoir 68, pour mettre le vérin à l'échappement. Un entrée 70 du circuit 64 est reliée à une sortie 72 d'un circuit logique 74 dont les entrées sont reliées aux sor- 5 ties d'un tableau de commande 76 utilisable par le conducteur du véhicule, ainsi qu'aux sorties d'un capteur de pression 80 sensible à la pression dans le vérin rota- tif et d'un détecteur de position 82 sensible à la posi- tion angulaire de la pièce 32 ou de l'arbre 24. Le limiteur de pression prévu dans le circuit de commande 64 permet de limiter la pression dans le vé- rin rotatif et donc la tension de la chenille à une va- leur ne risquant pas d'entraîner une rupture immédiate ou différée du dispositif de tension. Le système d'alimentation et de commande de la figure 4 est utilisé de la façon suivante: le réglage initial de la tension d'une che- nille est effectué sur sol plat, à l'arrêt du véhicule par le conducteur du véhicule qui commande l'alimentation du vérin rotatif en liquide sous pression par la pompe 62 jusqu'à ce qu'une pression de référence soit atteinte dans le vérin. Le détecteur de position 82 fournit alors un signal de référence de position angulaire de la pièce 32 ou de l'arbre 24. La mise en tension de la chenille peut ensuite être effectuée dans toutes les positions du véhicule (en pente, en dévers, dans une fouille). Durant les phases de déplacement du véhicule, sur route ou en tout terrain, le vérin rotatif est isolé de l'extérieur, sa pression interne restant inférieure ou égale à la valeur maximale imposée par le limiteur de pression prévu dans le circuit 64. Les anomalies éven- tuelles peuvent être signalées par le détecteur de posi- tion 82, signalant que le dispositif de tension s'est écarté de sa position initiale. Lorsque le véhicule est utilisé pour des tra- vaux de terrassement, il peut arriver que la tension de la chenille augmente par accumulation de terre entre la chenille et ses galets. La pression dans le vérin rotatif reste limitée à la valeur maximale fixée par le limiteur de pression faisant partie du circuit 64. Lorsque cela est nécessaire, le vérin rotatif est alimenté par la pompe 62 qui fournit un débit de liquide juste suffisant pour permettre le suivi, à pression sensiblement constante, des mouvements de la poulie de tension 54. Si nécessaire, le conducteur du véhicule peut, au moyen du tableau de commande 76, mettre le vérin rota- tif à l'échappement pour obtenir une détente maximale de la chenille, par exemple pour l'élimination de la terre accumulée entre la chenille et ses galets ou pour per- mettre une intervention sur le dispositif de tension ou sur le réducteur du barbotin. De façon générale, le dispositif selon l'invention présente l'avantage d'être particulièrement compact, d'utiliser un vérin constitué d'un très faible nombre de pièces, et de permettre tous les réglages né- cessaires de tension d'une chenille depuis le poste de pilotage du véhicule, sans reporter d'efforts trop élevés sur les paliers de l'arbre portant la poulie de tension. Bien entendu, diverses variantes du dispositif décrit peuvent être utilisées par l'homme du métier. Par exemple, le vérin rotatif peut être à double effet: il suffit pour cela de donner une forme symétrique au piston 44 et de prévoir un logement torique 42 à chaque extré- mité du piston. Ce vérin rotatif peut aussi être à double corps, pour produire un couple de rotation pur: il suf- fit pour cela que le cylindre et le piston soient symé- triques par rapport à l'axe de rotation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de tension de chenille pour vé- hicule automobile, tel en particulier qu'un véhicule blindé ou un engin de travaux publics, ce dispositif com- 5 prenant une poulie (54) de guidage de la chenille (56), un arbre manivelle (24) de support de la poulie, des moyens à vérin hydraulique d'entraînement de cet arbre en rotation, et des moyens d'alimentation et de commande du vérin, caractérisé en ce que le vérin hydraulique est un vérin rotatif comprenant deux éléments (32, 44) formant cylindre et piston respectivement, dont l'un est fixé sur la caisse du véhicule et dont l'autre est mobile en rota- tion autour de l'axe (30) de rotation de l'arbre (24) de support de la poulie et est solidaire en rotation de cet arbre, ce dernier étant lui-même supporté et guidé en ro- tation par l'élément fixe (10, 44) du vérin rotatif. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cylindre (34) et le piston (44) du vérin rotatif sont de forme torique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre (34) du vérin est soli- daire de l'arbre (24) de support de la poulie tandis que le piston (44) du vérin est fixe et est formé d'une pièce avec un carter (10) de fixation sur la caisse (14) du vé- hicule. 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que l'élément mobile (32) du vérin comporte une première partie torique creuse (34) de réception du piston (44) et une seconde partie (36) cylindrique tubu- laire traversée par l'arbre (24) de support de la poulie. 5. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la surface cylindrique interne de la se- conde partie (36) de l'élément mobile du vérin comporte des cannelures longitudinales (38) engagées dans des can- nelures longitudinales (40) formées sur la surface cylin- drique extérieure de l'arbre (24) supportant la poulie. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le carter (10) du vérin rota- tif comprend deux manchons (16, 18) axialement alignés, disposés de part et d'autre du piston (44) et dans les- quels sont montés des paliers (20, 22) de support et de guidage de l'arbre (24) portant la poulie. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le carter (10) du vérin est fixé sur la caisse à l'intérieur de celle-ci, au niveau d'un orifice (26) de passage de l'arbre (24) portant la poulie. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le piston (44) du vérin est traversé longitudinalement par un conduit (46) d'alimentation en liquide sous pression. 9. Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le piston (44) du vérin comporte des lo- gements (50) reliés au conduit d'alimentation (46) et re- cevant des composants hydrauliques comprenant un limiteur de pression, un distributeur et un capteur de pression ou des raccords connectés à ces composants. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation et de commande du vérin comprennent une pompe hydraulique (62) dont la sortie est reliée au vérin par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique (64) compre- nant un distributeur et un limiteur de pression, une en- trée (70) du circuit (64) étant reliée à une sortie (72) d'un circuit logique (74) dont les entrées sont reliées à un capteur de pression (80) sensible à la pression in- terne du vérin, à un capteur de position (82) sensible à la position angulaire de l'élément mobile du vérin ou de l'arbre (24) de support de la poulie et à des moyens de commande (76) actionnables par le conducteur du véhicule.