Brevet FR2765544A1 — publié le 19990108

Berceau d'amortissement pour véhicule à brancards de type brouette La présente invention a trait aux véhicules à brancards de type brouette1 et elle concerne plus particulièrement le châssis de tels véhicules sur lequel est disposé un élément, généralement une caisse en tôle, destinée à contenir ou à supporter la charge à transporter. Bien que le châssis de l'invention soit approprié à plusieurs types de véhicules à brancards, on se limitera dans la suite à l'exemple d'une brouette à caisse classique, afin de simplifier la description. Ce châssis présente au moins deux constituants essentiels, à savoir d'une part les brancards déjà cités permettant la manipulation du véhicule, et d'autre part un berceau central sur lequel est fixée ladite caisse et comportant la ou les roues de la brouette. Pour faciliter le confort de l'utilisateur, on a cherché, depuis quelques temps déjà, à concevoir des systèmes de suspension et d'amortissement absorbant au moins pour une part les chocs s'exerçant sur les brouettes, qui sont des véhicules par nature utilisés sur des trajets chaotiques dans des chantiers, jardins, etc. En général, lesdits systèmes d'amortissement sont localisés au niveau du berceau du châssis, c'est à dire à proximité de la ou des roues. La difficulté résultant de la charge à transporter se double cependant souvent de l'existence de multiples obstacles à monter et/ou à descendre, et la nécessité d'un bon système d'amortissement n'est alors pas seule à se faire sentir. Le passage d'obstacles en montée constitue en effet un autre problème que les concepteurs de brouettes ont cherché à résoudre. Les roues sont en effet disposées au contact du sol, c'est à dire plus bas que les brancards tenus par l'utilisateur, qui exerce par conséquent sa poussée non seulement vers l'avant, mais encore vers le bas. Lorsque la roue rencontre un obstacle, la composante verticale de cette poussée, orientée vers le sol, empêche le franchissement dudit obstacle, sauf à retourner ladite brouette et à la tirer, ce qui a pour effet d'inverser le sens de ladite composante verticale. Une telle manipulation est cependant coûteuse en temps et en énergie, et en tout état de cause peu pratique. II n'existe pas à ce jour de châssis ou de berceau apte à résoudre simultanément ces deux problèmes. Des solutions à la question de l'amortissement ont évidemment déjà été proposées, mais elles sous-estiment souvent la difficulté du problème. En effet, pour qu'une brouette soit correctement amortie, c'est à dire que I'amortissement procure un confort d'utilisation, il faut au surplus que les paramètres dudit amortissement soient tels qu'ils restent dans des limites que le savoir-faire conduit à bien définir. Ainsi, il est préférable qu'il ne s'exerce que dans un plan strictement vertical, et selon une course limitée, faute de quoi l'utilisateur peut facilement perdre le contrôle du véhicule, car les réactions qu'il subit au niveau des brancards peuvent être démultipliées. En outre, si un débattement horizontal est autorisé par le système d'amortissement, le déséquilibre engendré à l'abord de certains obstacles peut s'avérer non seulement désastreux pour l'utilisateur, mais aussi pour la structure mécanique de la brouette elle-même. Dans ce cas, des contraintes supplémentaires de torsion autour de l'axe principal longitudinal de la brouette, ainsi que des flexions transversales non désirées, sont par exemple à craindre. Si le véhicule ne comporte qu'une roue, I'essieu peut en tout état de cause être faussé, ce qui diminue drastiquement les possibilités de fonctionnement correct de la brouette, même en terrain plat. Pour un véhicule à deux roues, I'existence d'un débattement horizontal signifie en pratique que lesdites roues ont des essieux indépendants, par conséquent soumis à leur système d'amortissement propre. Ces systèmes ne réagissent bien entendu pas d'une façon synchrone selon les obstacles et le problème précité peut se répéter individuellement. La brouette peut alors devenir extrêmement difficile à manipuler. La limitation de la course d'amortissement est également importante au regard de la pérennité de la structure mécanique proprement dite : lors de grosses secousses, un système non limité aboutit fréquemment à endommager la caisse contenant la charge, voire le berceau ou le système d'amortissement, à cause des collisions possibles entre ces éléments. Ainsi, dans la demande de brevet français déposée le 14 Février 1995 sous le numéro 95 01899, il est proposé une brouette dotée d'un système d'amortissement comportant notamment une pièce de liaison faisant office de ressort, fixée d'une part à la caisse et d'autre part à la roue. Cette pièce de liaison comprend deux pattes situées de part et d'autre de la roue, reliées à un corps principal qui est précisément fixé sous la caisse, lesdites pattes étant recourbées pour revenir sensiblement parallèlement audit corps. Un tel ressort n'étant aucunement limité dans son déplacement, et ne disposant pas de moyens de rigidification horizontal, il peut tout à fait subir les avatars évoqués auparavant. Selon une autre configuration existant dans l'art antérieur, et qui est également susceptible de s'appliquer à une brouette à plusieurs roues, chaque roue peut comporter un système d'amortissement individuel faisant la liaison entre d'une part les brancards ou la caisse et d'autre part ladite roue : il s'agit d'un ressort comportant deux branches extérieures respectivement supérieure et inférieure fixées à ces éléments, ainsi qu'une branche intérieure prolongeant la branche supérieure fixée à la caisse, et faisant office de butée pour la branche inférieure fixée à la roue. Ce système comporte donc bien une butée, mais il est dépourvu de tout moyen de rigidification horizontal, d'où la possibilité que surviennent les inconvénients précités. La présente invention remédie à tous ces inconvénients, et propose un châssis doté d'un berceau répondant simultanément à la question de l'amortissement pour un nombre quelconque de roues, et à la question de la difficulté de passer des obstacles lors de la poussée vers l'avant de la brouette. Plus précisément, I'invention concerne un châssis pour véhicule à brancards de type brouette, muni d'un berceau sur lequel est monté au moins une roue, ledit berceau étant en outre fixé rigidement à la partie destinée à contenir ou supporter la charge à transporter, caractérisé en ce que le berceau se compose de deux éléments homologues d'amortissement disposés symétriquement par rapport à un plan vertical médian longitudinal du châssis, fixés d'une part à ce dernier et/ou à ladite partie contenante et d'autre part à l'arbre de la ou des roues, ces éléments exerçant une action de ressort absorbant essentiellement les efforts verticaux s'appliquant à la ou aux roues et étant rigidement reliés l'un à l'autre. Comme on l'a souligné précédemment, la course élastique desdits éléments ressort est limitée, en direction de la partie contenant ou supportant la charge, par une butée. De plus, lesdits éléments homologues d'amortissement transmettent l'effort de poussée appliqué par l'utilisateur au châssis de telle sorte que la composante verticale de l'effort correspondant transmis aux roues soit orientée vers le haut. En d'autres termes, lorsqu'on pousse la brouette vers l'avant, I'effort qui s'applique sur les arbres des roues est orienté vers l'avant également, et vers le haut, ce qui procure un avantage considérable pour monter les obstacles qui se présentent. Plus précisément, lesdits éléments homologues sont des tubulures configurées sensiblement en U couché dont la branche supérieure, fixée à la partie contenant ou supportant la charge, est disposée dans l'axe des extrémités des brancards, également fixées à ladite partie, L'autre branche étant solidaire de l'arbre de la ou des roues, la base arrondie du U étant en outre orientée vers l'avant du véhicule et la rigidification desdits éléments homologues étant assurée par au moins une traverse perpendiculaire au plan médian longitudinal du châssis. De préférence, L'arbre de la ou des roues, fixé aux extrémités des branches inférieures des tubulures en U, constitue simultanément une traverse de rigidification horizontale. Cette traverse horizontale suffirait, en combinaison avec la fixation desdits éléments à la caisse, à opérer une rigidification horizontale compatible avec les exigences posées auparavant. Toutefois, pour certaines formes de réalisation, le châssis peut comporter une traverse supplémentaire. Ainsi, dans le cas de brouettes à caisse traditionnelle, le berceau peut être muni d'une seconde traverse de rigidification horizontale, fixée sur les branches supérieures des éléments en U, sur laquelle est au surplus fixé un support de caisse. Ce support a en même temps une fonction de rigidification, voire de protection de la partie avant de ladite caisse. II fait enfin office de raidisseur de fond de caisse. Dans cette même optique de protection de la caisse, les bases arrondies des tubulures en U sont disposées, vers l'avant du véhicule, au-delà de la ou des roues, et font d'une part office de butée de retournement pour ledit véhicule, car elles prennent appui sur le sol avant ladite caisse qu'elles protègent par conséquent d'autre part. Le berceau ainsi décrit comporte donc au moins quatre fonctions essentielles - une fonction de suspension et d'amortissement, obtenue par sa structure propre - une fonction visant à faciliter le passage d'obstacles en montée - une fonction de butée de retournement, et - une fonction de protection de la caisse de la brouette. La seconde fonction mentionnée est obtenue, dans le cadre de la structure tubulaire expliquée, du fait que les branches inférieures des tubulures en U forment avec l'horizontale un angle tel que leurs axes coupent les axes des branches supérieures en deux points situés devant la brouette. En d'autres termes, ces branches inférieures sont en pente ascendante vers l'avant du véhicule. Une poussée exercée par l'utilisateur au niveau des brancards s'analyse alors en une traction exercée vers l'avant sur les roues, d'où l'avantage important mentionné. De préférence, selon l'invention, les butées limitant le mouvement vertical des éléments ressort sont constituées à partir des pieds munissant le châssis, dont une portion est située au-dessus des branches inférieures des tubulures en U, limitant par conséquent leur déplacement vers le haut. Ces pieds sont bien entendu fixes par rapport au châssis et à l'ensemble de la brouette, et ils peuvent de ce fait stopper le déplacement de la branche inférieure mobile du berceau, du fait que ce dernier n'autorise de déplacement que dans un plan vertical, à l'exclusion de tout autre mouvement. Enfin, ledit berceau comporte préférentiellement deux roues situées latéralement et à l'extérieur des structures homologues d'amortissement. L'invention va à présent être décrite plus en détail, notamment au moyen des figures annexées, présentant un exemple de réalisation possible de véhicule à brancards incluant ladite invention, pour lesquelles - La figure 1 est une représentation en perspective de dessous d'une brouette équipée d'un châssis reprenant les caractéristiques de l'invention; - La figure 2 est une vue de côté de la même brouette - La figure 3 montre en perspective un berceau selon l'invention; - La figure 4 est un détail de la précédente, figurant seulement un élément ressort tubulaire - La figure 5 représente un support de caisse, et - La figure 6 est une vue en perspective d'un pied de ladite brouette. Dans toutes les figures, les signes de référence identiques désignent les mêmes éléments. Ainsi, en figure 1, la brouette comporte essentiellement des brancards (1, 1'), une caisse ou fût (2), un berceau référencé d'une manière globale par (3), des roues (4, 4') et des pieds (5, 5'). Plus précisément, le berceau (3) se compose de deux éléments élastiques (6, 6') latéraux, à savoir deux tubulures recourbées formant sensiblement deux U couchés à bases arrondies (7, 7'). Chacun de ces éléments comporte une branche supérieure (8, 8') reliée par ladite base arrondie (7, 7') à une branche inférieure (9, 9'). Les branches inférieures sont fixées, par exemple soudées, à l'arbre (10) portant les roues (4, 4'). La brouette illustrée comporte également un support de caisse (11) fixé sur une traverse (12) reliant les branches supérieures (8, 8') des éléments en U (6, 6'). Selon une possibilité, les brancards (1, 1') et lesdits éléments élastiques en U (6, 6') sont reliés au moyen de longerons (13, 13'). Ainsi que cela apparaît encore plus clairement en figure 2, les roues (4, 4') et leur arbre (10) ne sont solidaires que de l'extrémité des branches inférieures (9, 9') des éléments élastiques en U (6, 6'). Cette structure en U fait office de ressort, I'élasticité de ce dernier étant notamment due à la flexion de la tubulure configurée de la sorte. Cette flexion autorise un débattement dont la direction est contrôlée par l'existence des traverses (10, 12). La flèche représentée au-dessus de la branche (9) montre la direction de la course d'amortissement de l'élément en U, alors que la courbe C indique la trajectoire de la roue (4) lors du franchissement de l'obstacle schématisé par une marche. En effet, I'existence de cette rigidification horizontale ne laisse aux contraintes de flexion que la possibilité d'un débattement dans un plan vertical, perpendiculaire auxdites traverses (10, 12). Ce contrôle garantit la pérennité du système mécanique, qui n'est pas soumis à des contraintes s'exerçant dans des directions non maîtrisées, pouvant s'avérer dommageables pour les liaisons mécaniques permanentes de la structure. L'action des ressorts en U (6, 6') s'exerce en fait principalement selon un axe sensiblement vertical, cette structure offrant cependant une certaine souplesse permettant des mouvements s'écartant d'un axe strictement tracé. En cas de choc violent, le mouvement d'amortissement des ressorts en U (6, 6') vers le haut est stoppé par une butée constituée d'une portion du pied (20, 20'), ladite portion (20, 20') étant située au-dessus de l'arbre (10) des roues (4, 4'). Cette butée permet à l'utilisateur de garder le contrôle du véhicule même en cas de choc intense sur les roues (4, 4') (qui ont d'ailleurs elles-mêmes un effet amortisseur résultant des pneus) et contribue à préserver l'état mécanique dudit véhicule. Les pieds (5, 5') sont par ailleurs fixés au châssis (1, 6, 13 ; 1', 6', 13'). Le berceau (3) en lui-même est clairement illustré en figure 3. Outre les éléments élastiques (6, 6'), il comporte des traverses rigidifiantes (10, 12), ici soudées sur lesdits éléments (6, 6'). Schématiquement, les éléments (6, 6') sont intégrés dans des plans verticaux parallèles, alors que les traverses (10, 12) sont situées dans des plans horizontaux, d'où leur action rigidificatrice. L'arbre (10) comporte deux butées (14, 14') destinées à l'installation des roues (4, 4'), lesquelles sont maintenues en place par un système de fixation rapide non représenté. Les orifices (15, 15'), apparaissant également en figure 4 sur le détail d'un élément tubulaire en U (6), servent à la fixation d'un longeron (13), selon le modèle de véhicule à brancards concerné. La figure 2 montre particulièrement bien le tracé précis desdits ressorts en U (6, 6'), rendant plus claire la mise en oeuvre de leur fonction subsidiaire visant à faciliter le franchissement d'obstacles en montée. Ainsi, la branche inférieure (9) est inclinée vers l'avant et vers le haut, ce qui a une conséquence directe sur la direction de l'effort appliqué aux roues (4, 4'). Celui-ci est sensiblement coaxial à ladite branche (9), alors que l'effort au niveau de l'utilisateur est approximativement coaxial aux brancards (1, 1'), et donc dirigé vers le bas. En conséquence, le recourbement en U, qui permet bien la transmission de la totalité de l'effort impulsé au niveau des brancards (1, 1'), inverse le sens de la composante verticale, ce qui est éminemment favorable dans l'optique de franchir des obstacles lors de la poussée. La figure 5 montre le support de caisse (11) déjà apparu en figure 1, fixable sur la traverse (12) via une surface d'appui (16), par exemple à l'aide de boulons. Ce support (11) rigidifie et protège la partie avant de la caisse (2), dans certains modèles de brouettes. Le pied (5) détaillé en figure 6 comporte deux extrémités parallèles et coplanaires dotées d'orifices (17, 18) pour sa fixation au châssis, à l'aide de moyens connus en soi. L'extrémité arrondie (19), ainsi que celle (19') du pied (5') homologue, permettent à la brouette de reposer sur quatre points d'appui. La partie inclinée sert, dans sa zone supérieure (20, 20'), de butée pour le dispositif d'amortissement, comme on l'a vu précédemment. Lorsqu'on retourne la brouette vers l'avant pour faire basculer son contenu et la vider, le rebord de la caisse (2) n'entre pas en contact avec le sol, car les arrondis (7, 7') viennent en premier en appui sur celui-ci, formant un quadrilatère d'appui avec les roues (4, 4'). De la sorte, la tôle de ladite caisse (2) est protégée contre les chocs pouvant survenir au moment de toucher le sol lors de sa bascule en avant. L'exemple illustré ne doit pas être considéré comme limitatif de l'invention, qui peut s'appliquer à des variantes connues, telles qu'un châssis équipé d'un plateau fermière ou de caisses de modèles divers. De même, les éléments constitutifs de l'invention proprement dite peuvent donner lieu à des variantes qui restent dans le cadre de l'invention, si elles possèdent les caractéristiques des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Châssis pour véhicule à brancards (1, 1') de type brouette, muni d'un berceau (3) sur lequel est montée au moins une roue (4, 4'), ledit berceau (3) étant en outre fixé rigidement à la partie (2) destinée à contenir ou supporter la charge à transporter, caractérisé en ce que le berceau (3) se compose de deux éléments homologues d'amortissement (6, 6') disposés symétriquement par rapport à un plan vertical médian longitudinal du châssis, fixés d'une part à ce dernier et/ou à ladite partie (2) et d'autre part à l'arbre (10) de la ou des roues (4, 4'), ces éléments (6, 6') exerçant une action de ressort absorbant essentiellement les efforts verticaux s'appliquant à la ou aux roues (4, 4'), et étant rigidement reliés l'un à l'autre. 2. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon la revendication 1, caractérisé en ce que la course élastique desdits éléments ressort (6, 6') est limitée, en direction de la partie (2) contenant ou supportant la charge, par une butée (20, 20'). 3. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits éléments homologues d'amortissement (6, 6') transmettent l'effort de poussée appliqué par l'utilisateur au châssis de telle sorte que la composante verticale de l'effort correspondant transmis à la ou aux roues (4, 4') soit orientée vers le haut. 4. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits éléments homologues (6, 6') sont des tubulures configurées sensiblement en U couché dont la branche supérieure (8, 8'), fixée à la partie (2) contenant ou supportant la charge, est disposée dans l'axe des extrémités des brancards (1, 1') également fixées à ladite partie (2), L'autre branche (9, 9') étant solidaire de l'arbre (10) de la ou des roues (4, 4'), la base arrondie (7, 7') du U étant en outre orientée vers l'avant du véhicule et la rigidification horizontale étant assurée par au moins une traverse (10, 12) perpendiculaire au plan vertical médian longitudinal du châssis. 5. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'arbre (10) de la ou des roues (4, 4'), fixé aux extrémités des branches inférieures (9, 9') des tubulures en U (6, 6'), constitue simultanément une traverse de rigidification horizontale. 6. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le berceau (3) comporte une seconde traverse (12) de rigidification horizontale, fixée sur les branches supérieures (8, 8') des éléments en U (6, 6'), sur laquelle est fixé un support (11) de la partie destinée à contenir ou supporter la charge à véhiculer. 7. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les bases arrondies (7, 7') des tubulures en U (6, 6') sont disposées, vers l'avant du véhicule, au-delà de la ou des roues (4, 4'), et font office de butée de retournement pour ledit véhicule, prenant appui sur le sol en cas de basculement avant la partie (2) contenant ou supportant la charge. 8. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les branches inférieures (9, 9') des tubulures en U (6, 6') sont en pente ascendante vers l'avant du véhicule. 9. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les butées limitant le mouvement vertical des éléments ressort (6, 6') sont constituées à partir des pieds (5, 5') munissant le châssis, dont une portion (20, 20') est située au-dessus des branches inférieures (9, 9') des tubulures en U (6, 6'), limitant leur déplacement vers le haut. 10. Châssis pour véhicule à brancards de type brouette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit berceau (3) comporte deux roues (4, 4') situées latéralement et à l'extérieur des structures homologues d'amortissement (6, 6').