Brevet FR2882694A1 — publié le 20060908

L'invention est relative à un dispositif de stabilisation latérale pour chariot comportant un pont oscillant. Les documents US 5 639 119 et US 5 813 697 décrivent des appareils stabilisants pour des châssis de chariots à bras télescopique. Ces appareils stabilisants comportent des vérins à simple effet en appui aux deux extrémités du pont arrière oscillant du chariot, mais ne permettent pas de réagir contre un déclenchement de perte de stabilité du chariot à bras télescopique. Ces appareils stabilisants définissent en effet trois modes opératoires du pont arrière: un premier mode dans lequel le pont arrière oscille librement, un deuxième mode dans lequel les mouvements oscillants du pont arrière sont freinés par un étranglement hydraulique et un troisième mode dans lequel le pont arrière est bloqué et ne peut pas osciller. Un premier but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connue, en fournissant un nouveau dispositif de stabilisation latérale permettant de réagir contre une perte de stabilité latérale. Un deuxième but de l'invention est de remédier aux inconvénients de la technique connue, en fournissant un nouveau dispositif de stabilisation latérale tenant compte de l'état dynamique instantané du chariot à bras télescopique auquel le dispositif est destiné. L'invention a pour objet un dispositif de stabilisation latérale pour chariot comportant un pont oscillant, comportant des moyens pour déterminer au moins un paramètre physique du chariot et au moins un paramètre dynamique du chariot, et des moyens pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention: - les moyens pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot comportent des moyens pour appliquer un couple stabilisant au pont oscillant en s'opposant activement au couple de déséquilibre du chariot. - le dispositif comporte au moins un capteur choisi dans l'ensemble des capteurs de valeurs physiques du chariot, notamment: angle d'inclinaison de la 30 flèche, chargement, course de télescopage, angles d'inclinaison du chariot. - le dispositif comporte au moins un capteur choisi dans l'ensemble des capteurs de valeurs dynamiques du chariot, notamment: angles de braquage de roue, vitesses de braquage de roues, vitesse d'avancement du chariot, accélération latérale du chariot. - le dispositif comporte au moins un vérin à double effet agissant sur le pont oscillant du chariot pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot. - le dispositif comporte des moyens de traitement, de calcul et de contrôle agissant sur les actionneurs ou organes du chariot, notamment sur un vérin à double effet, de manière à améliorer activement la stabilité latérale du chariot. - au moins un vérin agissant sur le pont oscillant est commandé par un module comportant un bloc de régulation de pression et un bloc de plusieurs distributeurs ayant pour fonctions le blocage du vérin, la libre oscillation du vérin et la mise sous pression d'une première chambre du vérin et la mise sous pression d'une deuxième chambre du vérin. - au moins un vérin agissant sur le pont oscillant est commandé par un module comportant un bloc de régulation de première pression de première chambre de vérin et un bloc de régulation de deuxième pression de deuxième chambre de vérin. - le dispositif peut avantageusement comporter deux vérins agissant sur le 20 pont oscillant, pour permettre l'adjonction de fonctions supplémentaires au pont oscillant. L'invention a également pour objet un chariot à pont oscillant équipé d'un dispositif selon l'invention. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description qui va suivre donnée 25 à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente schématiquement, une vue en perspective d'un chariot à pont oscillant selon l'invention. - La figure 2 représente schématiquement, une vue en perspective illustrant la variation de stabilité latérale d'un chariot à pont oscillant de l'état de la technique. - La figure 3 représente schématiquement, un diagramme de fonctionnement de dispositif selon l'invention. - La figure 4 représente schématiquement, une vue partielle d'un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention. - La figure 5 représente schématiquement, une vue partielle d'un deuxième mode de réalisation de dispositif selon l'invention. - La figure 6 représente schématiquement, une vue en perspective illustrant la réaction contre une réduction de stabilité latérale d'un chariot à pont oscillant selon l'invention. En référence aux figures 1 à 6, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, un chariot à pont oscillant selon l'invention comporte un châssis 1 automoteur comportant un pont avant non oscillant et un pont arrière oscillant, une section fixe 2 de bras télescopique, une section coulissante 3 de bras télescopique et un chargement 4 comprenant un accessoire solidaire de la section coulissante 3 de bras télescopique et une charge portée par ledit accessoire. Le pont arrière du châssis oscille autour d'un axe 5 sous commande d'au moins un vérin 6 à double effet. L'ensemble de châssis 1 automoteur portant tous ses équipements et incluant ses ponts avant et arrière possède un centre de gravité G1 situé à une distance R1 selon un angle Al d'inclinaison par rapport au plan horizontal passant par l'axe 7 du pivot d'articulation du bras télescopique sur le châssis 1. Des moyens ou capteurs de type connu en soi sont avantageusement prévus pour déterminer continûment les paramètres suivants: É distance R2 et angle A2 d'inclinaison sur l'horizontale du centre de gravité G2 de la section fixe 2 de bras télescopique; É distance R3 et angle A3 d'inclinaison sur l'horizontale du centre de gravité G3 de la section coulissante 3 de bras télescopique; É distance R4 et angle A4 d'inclinaison sur l'horizontale du centre de gravité 30 G4 du chargement 4 incluant l'accessoire du bras télescopique. A partir des valeurs ou paramètres précités continûment mesurés, on calcule continûment une indication de la position instantanée du centre de gravité G du chariot à bras télescopique. D'autres moyens de type connu sont prévus pour déterminer continûment les paramètres suivants: É les angles d'inclinaison du châssis 1 par rapport à l'horizontale; É le rayon de braquage du chariot à bras télescopique; É la vitesse d'avancement du chariot à bras télescopique. Sur la figure 2, un chariot à bras télescopique de type connu en soi est to représenté avec son centre de gravité G, auquel s'applique la force F résultante de la composante P du poids perpendiculaire au châssis 1 et d'une force I latérale. Lorsque le chariot est en mouvement sur un sol horizontal, la force I latérale est une force latérale d'inertie engendrée par la vitesse de déplacement et le braquage des roues du chariot à bras télescopique. Lorsque le chariot est en position inclinée, la force I latérale est déterminée à partir de la composante transversale du poids parallèle à la direction d'inclinaison transversale du châssis 1, et de la force I latérale d'inertie si le chariot est en mouvement. Lorsque le pont arrière peut osciller librement, la stabilité latérale du chariot dépend de la valeur du couple de stabilité latérale de la force F par rapport au côté correspondant du triangle de sustentation défini par les contacts au sol des roues avant et l'axe 5 d'oscillation du pont arrière sur le châssis 1. Lorsque le pont arrière est bloqué et ne peut pas osciller, la stabilité latérale du chariot dépend de la valeur du couple de stabilité latérale de la force F par rapport au côté correspondant du quadrilatère de sustentation défini par les contacts au sol des roues avant et des roues arrière. L'invention permet notamment d'améliorer activement la stabilité latérale du chariot en appliquant un couple réactif entre le châssis 1 et le pont arrière oscillant grâce à l'actionnement d'un vérin 6 à double effet, tout en conservant une oscillation nécessaire au maintien des roues arrière au sol pendant le déplacement du chariot à bras télescopique. L'invention permet ainsi de remédier aux inconvénients du blocage du pont oscillant d'un chariot en déplacement tout terrain, lequel risque sur sol inégal de se retrouver en appui sur seulement trois roues et de se renverser. Sur la figure 3, un dispositif selon l'invention comporte au moins un capteur choisi dans un ensemble de capteurs des valeurs physiques suivantes déterminant une indication de la position instantanée du centre de gravité G du chariot: É angle d'inclinaison de la flèche par rapport au châssis; É angles d'inclinaison du chariot à bras télescopique par rapport au sol É course de télescopage; É chargement en bout de bras télescopique incluant la charge et l'accessoire; Le dispositif selon l'invention comporte également au moins un capteur choisi dans un ensemble de capteurs des valeurs dynamiques suivantes: É angles de braquage de roue; É vitesses de braquage de roue; É vitesse d'avancement du chariot; É accélération latérale du chariot. A partir des valeurs transmises par les capteurs, un paramètre physique relatif 20 au centre de gravité G et un paramètre dynamique relatif aux forces appliquées au centre de gravité G sont fournis par une interface 100 de traitement et de calcul. Un module de contrôle 101 comporte un programme d'analyse et au moins un sous-programme choisi dans l'ensemble des sous-programmes suivants destinés à améliorer la stabilité latérale d'un chariot à bras télescopique en agissant sur les propriétés suivantes: É blocage de l'essieu arrière; É amélioration du couple de stabilité latérale droite; É amélioration du couple de stabilité latérale gauche; É réduction de vitesse de télescopage; É réduction de vitesse de levage; É réduction de vitesse d'avancement du chariot. É limitation d'angle et/ou de vitesse de braquage; Le module 101 de contrôle agit sur les actionneurs ou organes suivants du chariot: É au moins un vérin 6 à double effet de commande du pont oscillant arrière; É un vérin de télescopage; É un vérin de levage; É une transmission d'avancement; É un système de direction; indépendamment ou simultanément, au moyen de commandes appropriées, de type connu en soi en ce qui concerne le vérin de télescopage, le vérin de levage et la transmission d'avancement et le système de direction. Sur la figure 4, un premier dispositif selon l'invention comporte au moins un vérin 6 de commande de pont arrière avec une première chambre 6a et une deuxième chambre 6b alimentées respectivement par une ligne 8a et une ligne 8b. Un module 11 de contrôle est relié à une pompe ou source 10 de pression et à un réservoir 9 de fluide hydraulique, afin d'alimenter les lignes 8a et 8b connectées 20 aux chambres 6a et 6b du vérin 6. Le module 11 de contrôle est relié au calculateur 101 pour sélectionner une valeur de pression à réguler par un bloc 12 de régulation de pression et pour sélectionner l'opération d'un distributeur faisant partie du bloc 13. Le bloc 13 de distribution comprend un distributeur 14 de blocage du vérin 6, un distributeur 15 de libre oscillation du vérin, un distributeur 16a de mise sous pression de la première chambre 6a et un distributeur 16b de mise sous pression de la deuxième chambre 6b. Sur la figure 5, un deuxième dispositif selon l'invention comporte au moins un vérin 6 de commande de pont arrière avec une première chambre 6a et une deuxième chambre 6b alimentées respectivement par une ligne 8a et une ligne 8b. Un module 21 de contrôle est relié à une pompe ou source 10 de pression et à 5 un réservoir 9 de fluide hydraulique, afin d'alimenter les lignes 8a et 8b connectées aux chambres 6a et 6b du vérin 6 Le module 21 de contrôle est relié au calculateur 101 pour sélectionner une valeur de première pression à réguler par un bloc 22 de régulation de première pression et une valeur de deuxième pression à réguler par un bloc 23 de régulation de deuxième pression, et pour opérer ou non un organe 24 de blocage, en fonction de la condition de stabilité du chariot à bras télescopique. La première pression de fluide hydraulique régulée par le bloc 22 est destinée à la mise sous pression de la première chambre 6a, et la deuxième pression du fluide hydraulique régulée par le bloc 23 est destinée à la mise sous pression de la deuxième chambre 6b. Sur la figure 6, un chariot à pont oscillant selon l'invention comporte un pont avant rigidement fixé au châssis 1 et un pont arrière oscillant commandé par au moins un vérin 6 à double effet. En fonction de la variation de stabilité latérale instantanée du chariot, un effort E est exercé par le vérin 6 pour exercer un couple résistant entre le pont arrière et le châssis 1, afin d'exercer un couple stabilisant S au niveau de l'axe 5 d'oscillation du pont arrière. L'effet du couple stabilisant S est de s'opposer activement au couple de déséquilibre D créé par la force F résultante appliquée au centre instantané G de 25 gravité du chariot à bras télescopique. Le couple de déséquilibre D peut être défini comme la différence entre les valeurs de stabilité latérale droite et de stabilité latérale gauche, ou alternativement comme le moment de la force F par rapport à la médiane du triangle de sustentation passant par l'axe 5 d'oscillation et par le milieu de l'empattement du pont avant défini par le milieu des contacts au sol des roues avant. L'effet du couple stabilisant S est de compenser l'effet de la force I latérale et ainsi de rapprocher la force F du plan défini par le centre G de gravité du chariot et la médiane du triangle de sustentation, de manière à rééquilibrer la stabilité latérale droite et la stabilité latérale gauche. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. Ainsi, un chariot à bras télescopique selon l'invention peut avantageusement comporter deux vérins 6 à double effet et comporter des fonctions hydrauliques 1 o supplémentaires pour le déplacement sur route telle que suspension oléopneumatique, réglage en hauteur ou relevage du pont arrière. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de stabilisation latérale, pour chariot comportant un pont oscillant, comportant des moyens pour déterminer au moins un paramètre physique (G) du chariot, et au moins un paramètre dynamique (F) du chariot, et des moyens (101) pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (101) pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot comportent des moyens pour appliquer un couple stabilisant (S) au pont oscillant en s'opposant 1 o activement au couple de déséquilibre (D) du chariot. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif comporte au moins un capteur choisi dans l'ensemble des capteurs de valeurs physiques du chariot, notamment: angle d'inclinaison de la flèche, chargement, course de télescopage, angles d'inclinaison du chariot.. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif comporte au moins un capteur choisi dans l'ensemble des capteurs de valeurs dynamiques du chariot, notamment: angles de braquage de roue, vitesses de braquage de roues, vitesse d'avancement du chariot, accélération latérale du chariot. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif comporte au moins un vérin (6) à double effet agissant sur le pont oscillant du chariot pour améliorer activement la stabilité latérale du chariot. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le dispositif comporte des moyens (100, 101) de traitement, de calcul et de contrôle agissant sur les actionneurs (6) ou organes du chariot, notamment sur un vérin (6) à double effet, de manière à améliorer activement la stabilité latérale du chariot. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'au moins un vérin (6) agissant sur le pont oscillant du chariot est commandé par un module (11) 3o comportant un bloc (12) de régulation de pression et un bloc (13) de plusieurs distributeurs (14, 15, 16a, 16b) ayant pour fonctions le blocage du vérin (6), la libre oscillation du vérin (6) et la mise sous pression d'une première chambre (6a) du vérin (6) et la mise sous pression d'une deuxième chambre (6b) du vérin (6). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'au moins un vérin (6) agissant sur le pont oscillant du chariot est commandé par un module (21) comportant un bloc (2) de régulation de première pression de première chambre (6a) de vérin (6) et un bloc (23) de régulation de deuxième pression de deuxième chambre (6b) de vérin (6). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte deux vérins (6) agissant sur le pont 10 oscillant du chariot, pour permettre l'adjonction de fonctions supplémentaires. 10. Chariot à pont oscillant comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.