Brevet FR2778615A1 — publié le 19991119

La présente invention concerne un véhicule à benne basculante, et plus particulièrement les moyens d'entraînement de la benne par rapport au châssis du véhicule. On connaît des véhicules à benne qui peuvent basculer autour d'un ou plusieurs axes de pivotement sur le châssis du véhicule. L'entraînement en basculement de la benne est couramment réalisé au moyen d'un vérin disposé entre le châssis et la benne. La présente invention a notamment pour but de diminuer les coûts de fabrication de telles bennes basculantes. A cet effet, le véhicule à benne basculante visé par l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte comme moyens d'entraînement de la benne: - un premier vérin articulé par une première extrémité sur le châssis, et par une deuxième extrémité, située en arrière de la première extrémité, sur ladite benne; et - un deuxième vérin articulé par une première extrémité sur le châssis du véhicule et par une deuxième extrémité, située en avant de la première extrémité, sur ladite benne. Du fait de la disposition opposée des vérins, le premier vérin pousse la benne vers l'arrière et vers le haut tandis que le deuxième vérin pousse la benne vers l'avant et vers le haut. Les composantes de force vers l'avant et vers l'arrière se compensent ainsi au moins partiellement, diminuant, voire annulant, les forces qui, notamment au début du mouvement de basculement, tendent à déplacer la benne parallèlement à elle-même plutôt qu'en basculement sur le châssis. Des gains en terme de coût peuvent ainsi être réalisés sur la construction du châssis et de la benne dont les structures peuvent être allégées en comparaison de celles des bennes et châssis classiques. En outre, la compensation de ces composantes de force permet, en position de repos de la benne sur le châssis, d'orienter les vérins dans une position peu inclinée sans avoir à prévoir une importante quantité de matière pour reprendre les efforts exercés dans le plan de la benne. La distance séparant le fond de la benne et le châssis dans la position de repos de la benne sur la châssis, qui correspond à la position route du véhicule, peut ainsi devenir particulièrement faible, ce qui favorise la stabilité du véhicule. Par ailleurs, I'utilisation de deux vérins n'introduit aucune difficulté particulière sur le plan hydraulique, puisqu'il suffit de disposer les vérins en parallèle, la répartition de fluide entre eux se faisant spontanément étant donné qu'ils sont liés mécaniquement à travers la benne et le châssis et que leur extrémité articulée à la benne suit par conséquent un trajet prédéterminée lors du basculement de celle-ci. Selon une version préférée de la présente invention, les premier et deuxième vérins ont un diamètre sensiblement identique et, en position de repos de la benne sur le châssis, ces premier et deuxième vérins présentent une inclinaison sensiblement identique par rapport à la benne. Ainsi, les composantes de force vers l'avant et vers l'arrière exercées sur la benne par les vérins sont sensiblement identiques au début du mouvement de basculement. Les forces les plus contraignantes pour les articulations de la benne sur le châssis, qui s'exercent classiquement dans le plan horizontal du fond de la benne, sont par conséquent quasiment nulles dans cette réalisation. Selon une version avantageuse de l'invention, les premier et deuxième vérins ainsi que l'emplacement de leurs éléments d'articulation respectifs sur le châssis et sur la benne, sont adaptés à ce que ces premier et deuxième vérins soient simultanément en bout de course. L'arrêt du basculement de la benne, en position d'inclinaison maximale, est ainsi mis en oeuvre de façon particulièrement commode et economique. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, qui équilibrent au mieux les moyens d'entraînement: - les premier et deuxième vérins sont semblables, et en position de repos de la benne sur le châssis, les premier et deuxième vérins se croisent au même niveau qu'un axe de pivotement de la benne; et éventuellement - en position de repos, deux éléments d'articulation respectifs dudit premier et dudit deuxième vérins, situés longitudinalement d'un premier côté, sont dans un même plan transversal alors que les deux autres éléments d'articulation respectifs des premier et deuxième vérins, situés de l'autre côté sont décalés longitudinalement; et/ou - les premier et deuxième vérins sont disposés de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal de la benne, sensiblement au centre de la benne. Selon une autre version avantageuse de l'invention, un détecteur d'angle de basculement de ladite benne autour d'un axe de pivotement est adapté à commander l'arrêt simultané des premier et deuxième vérins lorsque I'angle de basculement de ladite benne est égal à une valeur maximale prédéterminée. Un tel détecteur d'angle permet d'obtenir l'arrêt simultané des vérins indépendamment de leur fin de course, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas o un des vérins arrive en bout de course avant l'autre afin d'éviter que ce dernier ne continue à pousser la benne en créant des contraintes préjudiciables à l'ensemble de la structure notamment au niveau des éléments d'articulation des vérins sur le châssis et la benne. Selon d'autres caractéristiques préférées, qui conviennent particulièrement bien lorsque la benne est adaptée à basculer sélectivement autour d'au moins deux axes de pivotement, les premier et deuxième vérins ainsi que l'emplacement de leurs éléments d'articulation respectifs sur ledit châssis et sur ladite benne sont adaptés à ce que les premier et deuxième vérins soient simultanément en bout de course lorsque la benne bascule autour d'un premier axe de pivotement, et un détecteur d'angle de basculement de la benne autour d'un deuxième axe de pivotement est adapté à commander l'arrêt simultané des premier et deuxième vérins lorsque l'angle de basculement de la benne autour de ce deuxième axe de pivotement est égal à une valeur maximale prédéterminée. Le détecteur d'angle permet ainsi d'arrêter les vérins alors que ces derniers ne sont pas en bout de course dans la position de basculement maximal de la benne autour du deuxième axe de pivotement. Selon des caractéristiques particulièrement avantageuses pour la simplification du circuit de commande hydraulique des moyens d'entraînement de la benne: - les premier et deuxième vérins sont des vérins hydrauliques connectés en parallèle; - un relais électrique est adapté à commander ou arrêter l'alimentation en fluide hydraulique des premier et deuxième vérins, le relais électrique étant actionné par des moyens de commande et au moins un détecteur d'angle de basculement de la benne sur le châssis. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - La figure 1 est une vue en élévation de côté d'un véhicule conforme à un mode de réalisation de l'invention; - La figure 2 est une vue de dessus du véhicule de la figure 1; - Les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1 illustrant le basculement vers l'arrière de la benne du véhicule; - La figure 5 est une vue de l'arrière du véhicule de la figure 1 illustrant le basculement de la benne sur le côté droit du véhicule; et La figure 6 est un schéma hydraulique des moyens d'entraînement de la benne du véhicule de la figure 1. En référence tout d'abord à la figure 1, un véhicule 1 comporte une benne 2 adaptée à basculer par rapport à un châssis 3 du véhicule. Ce châssis 3 est dans cet exemple un faux-châssis qui est fixé sur des longerons 4 solidaires du véhicule. La benne 2 pourrait bien entendu être adaptée à basculer directement sur un châssis intégré au véhicule. Comme mieux illustré sur la figure 2, dans cet exemple, la benne 2 est adaptée à pivoter vers l'arrière, autour d'un premier axe de pivotement A, et sur la droite et la gauche du véhicule 1, autour respectivement d'un deuxième axe de pivotement D et d'un troisième axe de pivotement G. La benne 2 est équipée, de manière classique, d'éléments de fixation 5, situés sensiblement aux quatre coins de la benne, qui peuvent être mis en prise sélectivement, au moyen d'une goupille par exemple, avec les rotules 6 solidaires du châssis 3 suivant un des axes de pivotement A, D, G. Les moyens d'entraînement de la benne 2 par rapport au châssis 3 comportent: un premier vérin 10 articulé par une première extrémité 11 sur le châssis 3, et par une deuxième extrémité 12, située en arrière de la première extrémité 11, sur la benne 2. Les première et deuxième extrémités 11, 12 du premier vérin 10 sont montées respectivement sur le châssis 3 et la benne 2 par des éléments d'articulation 33, 23 à rotules; - un deuxième vérin 20 articulé par une première extrémité 21 sur le châssis 3, et par une deuxième extrémité 22, située en avant de la première extrémité 21, sur la benne 2. Les première et deuxième extrémités 21, 22 du deuxième vérin 20 sont montées respectivement sur le châssis 3 et la benne 2 par des élément d'articulation 34, 24, également à rotules. Afin d'obtenir l'annulation des forces exercées dans le plan horizontal de la benne 2 au début du mouvement de basculement, les premier et deuxième vérins 10, 20 ont un diamètre sensiblement identique et présentent, en position de repos de la benne telle qu'illustrée sur la figure 1, une inclinaison sensiblement identique par rapport à la benne 2. Dans cette position de repos de la benne 2, les premier et deuxième vérins 10, 20 se croisent au même niveau que les axes de pivotement A, D, G de la benne 2. Les vérins 10, 20 sont disposés de part et d'autre du plan P de symétrie longitudinale, sensiblement au centre de la benne 2. En position de repos, deux éléments d'articulation 23, 34 respectifs des premier et deuxième vérins 10, 20, situés longitudinalement d'un premier côté, et dans cet exemple, vers l'arrière du véhicule, sont dans un même plan transversal de la benne 2, alors que les deux autres éléments d'articulation 33, 24 respectifs des premier et deuxième vérins 10, 20, situés de l'autre côté, et ici vers l'avant du véhicule, sont décalés suivant l'axe longitudinal de la benne 2. Dans cet exemple de réalisation, les premier et deuxième vérins 10, ainsi que l'emplacement de leurs éléments d'articulation 23, 33, 24, 34 sont adaptés à ce que ces vérins 10, 20 soient simultanément en bout de course lorsque la benne 2 bascule autour de son axe de pivotement arrière A. Comme illustré sur les figures 3 et 4, lors du basculement de la benne autour de l'axe de pivotement arrière A, le trajet suivi par chacune des extrémités 12, 22 des vérins 10, 20 fixées à la benne 2 n'est pas identique et la longueur de sortie de tige pour chacun des vérins 10, 20 n'est pas égale. En décalant les éléments d'articulation 33, 24 suivant l'axe longitudinal de la benne comme expliqué ci-dessus, les vérins 10, 20 arrivent cependant en bout de course simultanément a la fin du basculement vers l'arrière tel qu'illustré à la figure 4. Cette disposition permet de définir simplement l'angle aM de basculement maximal de la benne 2 autour de l'axe de pivotement arrière A. En outre, des détecteurs d'angle de basculement 30, 31, 32 sont adaptés à commander l'arrêt simultané des premier et deuxième vérins 10, 20 lorsque l'angle de basculement a, f de la benne 2 autour d'un des axes de pivotement A, D, G est égal à une valeur maximale prédéterminée aM, PM. Ces détecteurs d'angle 30, 31, 32 sont disposés sur des traverses 35, 36 du châssis 3, à proximité des rotules 6 de fixation en pivotement de la benne 2 sur le châssis 3. Comme illustré à la figure 5, lorsque la benne 2 bascule sur le côté droit du véhicule, la sortie de tige des vérins 10, 20 est plus faible dans la position de basculement maximal de la benne 2 que lorsque cette dernière bascule en arrière. Un détecteur d'angle de basculement 30 est ainsi adapté à commander l'arrêt simultané des vérins 10, 20, avant leur fin de course, lorsque l'angle de basculement D de ladite benne 2 autour de cet axe de pivotement droit D est égal à une valeur maximale prédéterminée PM. Un détecteur d'angle 31 fonctionnant de manière analogue est prévu pour l'arrêt du basculement de la benne 2 autour de son axe de pivotement gauche G. En outre, bien que l'angle maximal aM de basculement en arrière de la benne 2 soit déterminé par la course maximale des vérins 10, 20, un détecteur d'angle de basculement 32 peut être prévu à proximité de l'axe de pivotement arrière A par sécurité. Les valeurs maximales aCM, M des angles c, 13 de basculement de la benne 2 peuvent être sensiblement de même valeur comprise entre 45 et 55 et doivent être compatibles avec la fixation de la benne 2 sur les rotules 6 du châssis 3. Comme illustré sur le schéma de commande à la figure 6, les premier et deuxième vérins 10, 20 sont des vérins hydrauliques connectés en parallèle. De manière classique, un moteur 40 permet d'entraîner une pompe 41 qui alimente les vérins 10, 20 en fluide hydraulique par l'intermédiaire d'un distributeur 42. Dans une première position 43 de ce distributeur 42, les vérins 10, sont alimentés en fluide hydraulique de manière à provoquer la sortie des tiges de vérin et ainsi le basculement de la benne 2 autour d'un de ses axes de pivotement A, D, G. Une position intermédiaire de repos 44 du distributeur est adapté à maintenir les vérins 10, 20 avec leur tige sortie, puis, dans une position de retour 45 du distributeur 42, les tiges de vérin sont rétractées sous le seul effet du poids de la benne 2. Le distributeur 42 est placé ensuite dans sa position intermédiaire de repos 44. Un relais électrique 46 est adapté à commander ou arrêter l'alimentation en fluide hydraulique des premier et deuxième vérins 10, 20. Ce relais électrique 46 est actionné par des moyens de commande 47 qui peuvent être fixés au châssis 3 et qui permettent de commander le basculement et le retour au repos de la benne 2. En outre, le relais électrique 46 est actionné par les détecteurs d'angle 30, 31 et 32 afin de couper l'alimentation en fluide hydraulique des vérins 10, 20 lorsque la benne est en position de basculement maximal. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit ci- dessus et de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la benne 2 pourrait être prévue pour ne basculer qu'autour d'un seul axe sur le châssis 3. REVENDICATIONS 1. Véhicule à benne basculante (2), caractérisé en ce qu'il comporte comme moyens d'entraînement de la benne (2): - un premier vérin (10) articulé par une première extrémité (11) sur le châssis (3), et par une deuxième extrémité (12), située en arrière de la première extrémité (11), sur ladite benne (2); et - un deuxième vérin (20) articulé par une première extrémité (21) sur le châssis (3) du véhicule (1) et par une deuxième extrémité (22), située en avant de la première extrémité (21), sur ladite benne (2). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) ont un diamètre sensiblement identique et en ce qu'en position de repos de la benne (2) sur le châssis (3), lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) présentent une inclinaison sensiblement identique par rapport à la benne (2). 3. Véhicule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) ainsi que l'emplacement de leurs éléments d'articulation respectifs (23, 33, 24, 34) sur ledit châssis (3) et sur ladite benne (2), sont adaptés à ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) soient simultanément en bout de course. 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) sont semblables, et en ce qu'en position de repos de la benne (2) sur le châssis (3), lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) se croisent au même niveau qu'un axe de pivotement (A, G, D) de ladite benne (2). 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en position de repos deux éléments d'articulation (23, 34) respectifs dudit premier et dudit deuxième vérins (10, 20), situés longitudinalement d'un premier côté, sont dans un même plan transversal alors que les deux autres éléments d'articulation (33, 24) respectifs desdits premier et deuxième vérins (10, 20), situés de l'autre côté sont décalés longitudinalement. 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) sont disposés de part et d'autre du plan (P) de symétrie longitudinal de la benne, sensiblement au centre de la benne (2). 7. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un détecteur d'angle de basculement (30, 31, 32) de ladite benne (2) autour d'un axe de pivotement (A, D, G) est adapté à commander l'arrêt simultané desdits premier et deuxième vérins (10, 20) lorsque l'angle de basculement (x, 3) de ladite benne (2) est égal à une valeur maximale prédéterminée (aCM, PM)' 8. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite benne (2) est adaptée à basculer sélectivement autour d'au moins deux axes de pivotement (A, D, G), lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) ainsi que l'emplacement de leurs éléments d'articulation respectifs (23, 33, 24, 34) sur ledit châssis (3) et sur ladite benne (2) étant adaptés à ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) soient simultanément en bout de course lorsque la benne (2) bascule autour d'un premier axe de pivotement (A), et un détecteur d'angle de basculement (30, 31) de ladite benne (2) autour d'un deuxième axe de pivotement (D, G) étant adapté à commander l'arrêt simultané desdits premier et deuxième vérins (10, 20) lorsque l'angle de basculement (y) de ladite benne (2) autour dudit deuxième axe de pivotement (D, G) est égal à une valeur maximale prédéterminée (PM). 9. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième vérins (10, 20) sont des vérins hydrauliques connectés en parallèle. 10. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un relais électrique (46) est adapté à commander ou arrêter l'alimentation en fluide hydraulique desdits premier et deuxième vérins (10, 20), ledit relais électrique (46) étant actionné par des moyens de commande (47) et au moins un détecteur d'angle de basculement (30, 31, 32) de ladite benne (2) sur ledit châssis (3).