Brevet FR2875469A3 — publié le 20060324

FR 2875469 A3 20060324 FR 0509755 A 20050923 Semi-remorque ou remorque à direction perfectionnée. La présente invention concerne un semi-remorque ou une 5 remorque à direction perfectionnée. Plus spécifiquement, l'invention concerne un semi-remorque ou une remorque qui, comme c'est le cas habituellement, est muni de moyens pour pouvoir atteler le semi-remorque ou la remorque à un véhicule tracteur et qui est constitué principalement par un châssis et par au moins deux essieux directeur qui sont fixés respectivement à un support, chaque support étant monté sur le châssis de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical. Des semi-remorques ou des remorques de ce type peuvent être munis d'une direction pour permettre, lors de la négociation d'un virage, aux essieux directeur de tourner autour de leur axe vertical et ce, de manière synchrone avec les déplacements angulaires relatifs du semi-remorque ou de la remorque par rapport au véhicule tracteur. Les directions des semi-remorques et des remorques connus sont 5 généralement relativement complexes, coûteuses et lourdes. Un autre inconvénient lié aux directions des semi-remorques et des remorques connus résident dans le fait qu'elles se déportent vers l'extérieur d'une manière relativement prononcée, plus spécifiquement avec leur partie située le plus à l'arrière, lors de la négociation d'un virage. Cette déportation vers l'extérieur non seulement est dangereuse pour la circulation environnante, mais est également à la base de la stabilité du véhicule à cause de l'oscillation du véhicule et de la charge qui se trouve sur le semi-remorque ou sur la remorque et également à la base de l'augmentation des forces latérales s'exerçant sur le châssis, sur la suspension et sur les essieux directeur. Un autre inconvénient réside dans le fait que les mouvements d'oscillation du véhicule tracteur sont transmis de manière renforcée au semi-remorque ou à la remorque, si bien que le semi-remorque ou la remorque sera soumise à une oscillation plus intense que celle du véhicule tracteur, ceci au détriment de la stabilité et de la manoeuvrabilité. Un autre inconvénient réside dans le fait que, dans le contexte des directions connues, des virages serrés autour d'un obstacle ou d'une personne ne peuvent être négociés sans endommager l'objet ou sans blesser la personne, si bien que le conducteur doit négocier son virage à l'extérieur, ce qui à nouveau peut représenter un danger pour le trafic venant en sens inverse dans le virage. Un inconvénient lié à cette caractéristique concerne le phénomène connu de l'angle mort par lequel des personnes se trouvant à l'intérieur du virage risquent d'être emportées par le semi-remorque ou par la remorque dont le rayon de braquage est inférieur à celui du véhicule tracteur. Un autre inconvénient qui y est lié réside dans le fait que les bandages pneumatiques de semi-remorques ou de remorques de ce type, surtout dans le cas de virages serrés, sont soumis à des forces de torsion latérale intenses sur la piste de circulation, donnant lieu à un inconvénient se traduisant par une usure des bandages pneumatiques et de la surface de roulement et également à un inconvénient lié à la consommation de carburant. La présente invention a pour objet de supprimer un ou plusieurs des inconvénients précités ainsi que d'autres. À cet effet, l'invention concerne un semi-remorque ou une remorque à direction perfectionnée qui est constitué principalement par un châssis et par au moins deux essieux directeur, chaque essieu directeur étant fixé sur un support qui est monté sur le châssis de manière à pouvoir effectuer des rotations autour d'un axe vertical et qui est muni d'une direction pour la mise en rotation de l'essieu directeur correspondant autour de l'axe vertical en question, ainsi que par des moyens pour pouvoir atteler la semi-remorque ou la remorque à un véhicule tracteur, chaque support rotatif des essieux directeur possédant une tige qui est montée en déplacement axial dans un guidage du support rotatif correspondant, ces deux tiges étant reliées, respectivement à une de leurs extrémités au moyen d'un élément de charnière vertical à une direction commune sous la forme d'un plateau tournant qui est fixé sur le châssis et qui est à même d'effectuer des rotations autour d'un axe vertical, ledit plateau tournant étant muni d'un entraînement qui imprime au plateau tournant un mouvement synchrone avec les déplacements angulaires relatifs du semi-remorque ou de la remorque par rapport au véhicule tracteur. Afin d'activer l'entraînement susmentionné lors de la négociation d'un virage, le plateau tournant commun, partant également les extrémités des tiges aptes à effectuer un mouvement de charnière, tourne en formant un angle approprié, de telle sorte que ces tiges vont faire tourner à leur tour les essieux directeur en formant un angle approprié, si bien que le semi-remorque peut être mieux dirigé dans le virage. De manière surprenante, via une direction commune sous la forme d'un plateau tournant commun, on obtient un véhicule possédant une très bonne tenue de route et une très bonne stabilité. Via l'application d'un plateau tournant commun qui est positionné entre les essieux directeur, on peut faire en sorte que les deux essieux directeur du semi-remorque ou de la remorque, lors de la négociation d'un virage, tournent dans des sens opposés et forment en outre un angle différent, si bien que l'on peut adapter facilement la direction à la géométrie de chaque semi-remorque ou de chaque remorque. Ce phénomène lié à une direction inégale des essieux directeur peut également être mis en oeuvre via un montage excentrique du plateau tournant entre les essieux directeur précités, partant à une distance différente par rapport à chacun de ces essieux directeur. De préférence, l'élément de charnière précité, avec lequel chaque tige est liée au plateau tournant, représente un élément de charnière commun et chaque direction précitée d'une tige des essieux directeur est orientée en direction transversale par rapport à la direction longitudinale de l'essieu directeur correspondant, si bien que lors d'un déplacement en ligne droite, l'élément de charnière se trouve dans une position située le plus à l'avant ou le plus à l'arrière. On obtient ainsi l'avantage que la direction, lors de la négociation de virages peu marqués, réagit de manière moins sensible que lors de la négociation de virages serrés, ce qui représente un avantage, étant donné que l'on diminue les mouvements d'oscillation sur la piste de circulation, tandis que cet avantage permet, lors de la négociation d'un virage serré, de mettre en oeuvre un petit rayon de braquage sans risquer d'accidenter une personne ou sans risquer d'endommager un obstacle à l'intérieur du rayon de braquage. La réduction de l'oscillation favorise la stabilité et la manoeuvrabilité du véhicule et donne lieu à une réduction de la sollicitation latérale du châssis, des roues et de la suspension, partant à une usure moindre. Dans le but de mieux indiquer les caractéristiques de l'invention, on décrit ci-après, à titre d'exemple sans aucun caractère limitatif, un certain nombre de formes de réalisation préférées d'un semi-remorque et d'une remorque à direction perfectionnée selon l'invention, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente de manière schématique une vue d'un véhicule tracteur et d'un semi-remorque qui y est attelé qui est muni de deux essieux directeur et d'une direction perfectionnée selon l'invention; la figure 2 représente, à une plus grande échelle, une vue en coupe transversale prise le long de la ligne II-II en figure 1 la figure 3 représente le véhicule de la figure 1 lors de la négociation d'un virage; la figure 4 représente une variante de la figure 1 la figure 5 représente un véhicule selon la figure 4, lors de la négociation d'un virage; la figure 6 représente une variante par laquelle le semi- remorque est muni d'un essieu rigide supplémentaire; la figure 7 représente le véhicule selon la figure 6 lors de la négociation d'un virage; la figure 8 représente une comparaison entre le comportement de direction d'un véhicule comprenant un semi-remorque muni d'une direction perfectionnée selon invention est celui d'un véhicule comparable muni d'une direction connue; la figure 9 représente une variante de la figure 4, mais avec une remorque à la place d'un semi-remorque. Le véhicule 1 de la figure 1 est formé par un véhicule tracteur 2 et par un semi-remorque 3 qui y est attelé qui est constitué principalement par un châssis 4 qui, dans le cas présent, est supporté par deux essieux directeur 5 et 6 possédant des roues 7. Le semi-remorque 3 est attelé au véhicule tracteur 2 à l'aide d'une cheville d'attelage classique 8 qui peut coopérer en rotation avec une sellette d'attelage 9 sur le tracteur 2. Les essieux directeur 5 et 6 sont fixés sur un support 10 qui est monté en rotation autour d'un axe vertical 11 sur le châssis 4. Le semi-remorque 3 est muni d'une direction perfectionnée selon l'invention gui, dans l'exemple représenté de la figure 1, comprend un plateau tournant 12 sous la forme d'une plaque 13 qui est fixée sur le châssis 4, à l'aide d'une couronne de rotation 14, en rotation autour d'un axe vertical X-X', ladite couronne de rotation 14, comme il est connu, étant constituée par un anneau interne 15 par lequel la couronne de rotation 14 est fixée au châssis 4 et par un anneau externe 16 sur lequel est fixée la plaque 13 et par des paliers à billes 17 qui permettent à l'anneau externe 16 de tourner autour de l'anneau interne 15. Dans l'exemple représenté, le plateau tournant 12 est monté entre les essieux directeur susmentionnés 5 et 6, et, de manière plus spécifique, est monté en position excentrique par rapport au milieu M de la ligne médiane s'étendant entre les axes de rotation 11 des essieux directeur 5 et 6, si bien que le plateau tournant 12 est déplacé plus vers l'avant sur une distance B, en d'autres termes que le centre du plateau tournant 12 se trouve à une distance C par rapport à l'essieu directeur 5 disposé le plus à l'avant, qui est inférieure à la distance D s'étendant jusqu'à l'essieu directeur 6 situé le plus à l'arrière. La direction perfectionnée est en outre formée par deux tiges 18 qui sont montées respectivement en déplacement axial dans un guidage 19 de chacun des supports rotatifs susmentionnés 10, lesdites tiges 18 étant reliées, à une de leurs extrémités 20, au moyen d'un élément de charnière vertical 21, dans le cas présent d'un élément de charnière verticale commun 21, au plateau tournant susmentionné 12, à une certaine distance de l'axe de rotation X-X' du plateau tournant 12. Le plateau tournant 12 est muni d'un entraînement 22, qui dans 35 le cas présent est formé par un entraînement par câble comprenant un câble 23 qui, d'une part est guidé par-dessus une première poulie pour câble 24 qui est fixée sur l'anneau externe 16 de la couronne de rotation 14 et d'autre part par-dessus une deuxième poulie pour câble 25 qui est fixée en rotation sur le châssis 4, à l'aide d'une deuxième couronne de rotation non représentée dans les figures, dans une position centrée par rapport à la cheville d'attelage susmentionnée 8 et qui peut coopérer avec la sellette d'attelage 9 du véhicule tracteur 2 par le fait que l'on fixe une clavette 26 sur la deuxième poulie pour câble 25 qui, à l'état attelé, est emprisonnée dans une rainure cunéiforme 27 de la sellette d'attelage 9. Le fonctionnement de la direction perfectionnée selon 15 l'invention est très simple et est tel qu'indiqué ci-après. Lorsque le véhicule tracteur 2 roule en ligne droite, les essieux directeur 5 et 6, comme on peut le voir en figure 1, sont disposés dans une position neutre transversalement par rapport à la direction longitudinale du semi-remorque 3. Lorsque le véhicule tracteur 2 négocie un virage, comme représenté en figure 3, on obtient un déplacement angulaire réciproque A entre le véhicule tracteur 2 et le semi-remorque 3, de telle sorte que le plateau tournant 12 est entraîné en rotation par l'entraînement à câble 22 de manière synchrone avec ce déplacement angulaire A en formant un angle proportionnel ou bien, comme c'est le cas dans l'exemple représenté, lorsque les poulies pour câbles 24 et 25 présentent le même diamètre, en formant un angle identique A. Via la rotation du plateau tournant 12, l'élément de charnière commun 21 est entraîné dans ce mouvement de rotation entre les extrémités 20 des tiges 18, si bien que ces tiges 18 entraînent les essieux directeur 5 et 6 en rotation dans des sens opposés, respectivement en formant des angles E et F qui sont réciproquement différents, de telle sorte que les roues 7 sont dirigées en suivant la courbure du virage, si bien que le semi-remorque 3 se comporte mieux dans le virage. Grâce au fait que les tiges sont dirigées par un plateau tournant, les essieux directeur peuvent être entraînés en rotation en formant des angles supérieurs à ceux que l'on obtient dans les directions connues, ce qui représente un avantage dans le cas de virages serrés. En figure 4, on représente une variante d'un véhicule 1 selon la figure 1, par laquelle, dans ce cas-ci, l'élément de charnière commun 21 se trouve dans une position orientée vers le côté arrière du semi-remorque 3 lorsque les essieux directeur 5 et 6 ont pris une position neutre par rotation pour pouvoir rouler en ligne droite. Le fonctionnement de cette variante est analogue à celle de la figure 1, avec cette différence que, lors de la négociation d'un virage, comme on le représente en figure 5, les essieux directeur 5 et 6 sont entraînés en rotation en formant des angles différents de ceux que l'on obtient dans le cas de la figure 3. En figure 6, on représente une variante de la figure 4 avec un semiremorque comprenant trois essieux; dans ce cas-ci, on prévoit un essieu rigide supplémentaire 28 entre les essieux directeur 5 et 6. Le comportement de direction d'une variante de ce type, comme on peut le voir en figure 7, est analogue à celui de la variante précédente. En figure 8, on représente, avec la courbe G, le trajet effectué par le centre du côté avant du véhicule tracteur 2 lors d'un parcours oscillatoire et, avec les courbes H et I, on représente les trajets effectués de manière correspondante par le centre du côté arrière d'un semi-remorque 3, respectivement avec une direction selon l'invention et avec une direction connue. Si l'on compare les trajets H et I, on peut voir nettement qu'un semiremorque 3 muni d'une direction selon l'invention est dirigé vers l'intérieur du trajet G, tandis qu'un semi-remorque de longueur comparable et possédant une direction classique est dirigé vers l'extérieur du trajet G, et on peut voir également que l'on obtient une réduction du mouvement oscillatoire H avec un semi-remorque muni d'une direction selon l'invention, tandis que le mouvement oscillatoire I d'un semi-remorque muni d'une direction classique est plutôt renforcé. Des essais ont montré qu'avec une direction selon l'invention, le déplacement latéral maximal L1 entre les courbes G et H est de l'ordre de grandeur de 20 cm, là où le déplacement maximal L2 entre les courbes G et I est beaucoup plus grand. En figure 9, on représente une variante par laquelle on adapte une direction perfectionnée selon l'invention à une remorque 29, les moyens pour atteler la remorque à un véhicule tracteur 2 étant formés par un crochet d'attelage 30 sur le véhicule tracteur 2 et par ce que l'on appelle un timon 31 coopérant avec le premier cité qui est monté en rotation sur la remorque 29 autour d'un centre de rotation 32, la deuxième poulie pour câble 25 étant montée, de manière centrée par rapport à ce centre de rotation 32, sur le châssis de la remorque et est mise en rotation via les mouvements relatifs du timon 31. Bien que le plateau tournant 12 soit muni, comme représenté dans les figures, d'un entraînement par câble 22, il n'est pas exclu de prévoir d'autres entraînements sous la forme d'un entraînement hydraulique, pneumatique, électrique ou encore d'un autre entraînement mécanique. Il est clair que l'invention peut être appliquée à un semi-remorque 3 comprenant plus de deux essieux directeur et plusieurs essieux rigides. La présente invention n'est en aucune manière limitée aux formes de réalisation décrites à titre d'exemple et représentées dans les figures; un semi-remorque ou une remorque à direction perfectionnée selon l'invention peut être réalisé dans toutes sortes de formes et de dimensions sans sortir du cadre de l'invention. 12 REVENDICATIONS 1. Semi-remorque ou remorque à direction perfectionnée qui est constitué principalement par un châssis (4) et par au moins deux essieux directeur (5, 6), chaque essieu directeur étant fixé sur un support (10) qui est monté sur le châssis (4) de manière à pouvoir effectuer des rotations autour d'un axe vertical (11) et qui est muni d'une direction pour la mise en rotation de l'essieu directeur correspondant (5, 6) autour de l'axe vertical en question (11), ainsi que par des moyens pour pouvoir atteler la semi-remorque (3) ou la remorque (29) à un véhicule tracteur (2), caractérisé en ce que chaque support rotatif (10) des essieux directeur (5, 6) possède une tige (28) qui est montée en déplacement axial dans un guidage (19) du support rotatif correspondant (10), ces deux tiges (18) étant reliées, respectivement à une de leurs extrémités (20) au moyen d'un élément de charnière vertical (21) à une direction commune sous la forme d'un plateau tournant (12) qui est fixé sur le châssis (4) et qui est à même d'effectuer des rotations autour d'un axe vertical (X-X'), ledit plateau tournant (12) étant muni d'un entraînement (22) qui imprime au plateau tournant (12) un mouvement synchrone avec les déplacements angulaires relatifs (A) du semi- remorque (3) ou de la remorque (29) par rapport au véhicule tracteur (2)- 2. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de charnière susmentionné (21) avec lequel chaque tige (18) est reliée au plateau tournant (12) représente un élément de charnière commun (21) qui est disposé à une certaine distance de l'axe de rotation (X-X') de ce plateau tournant (12). 3. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque guidage susmentionné (19) d'une 35 tige (18) des essieux arrière (5, 6) est orienté en direction transversale par rapport à la direction longitudinale de l'essieu directeur concerné (5, 6). 4. Semi-remorque ou remorque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tige (18) des essieux directeur (5, 6) croise l'axe de charnière vertical (11) du support (10) de l'essieu directeur correspondant (5, 6). 5. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les guidages (19) des tiges (18) sont formés par une buse dans laquelle est montée la tige correspondante de manière à pouvoir s'y déplacer et qui est fixée sur le support rotatif correspondant (10). 6. Semi-remorque ou remorque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau tournant (12) est disposé entre les deux essieux directeur (5, 6). 7. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plateau tournant (12) est monté en position excentrique entre les essieux directeur susmentionnés (5, 6), en d'autres termes, à des distances différentes (C, D) par rapport à chacun de ces essieux directeur (5, 6). 8. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 7, caractérisé en ce que le plateau rotatif (12) est disposé à une distance (C) par rapport à l'essieu directeur (5) disposé le plus à l'avant, qui est inférieure à la distance (D) s'étendant jusqu'à l'essieu directeur (6) situé le plus à l'arrière. 9. Semi-remorque ou remorque selon l'une quelconque des 35 revendications 2 à 8, caractérisé en ce que, lorsque les essieux directeur (5, 5) se trouvent dans une position neutre pour rouler en ligne droite, l'élément de charnière commun (21) se trouve dans une position orientée vers le côté arrière de la semi-remorque (3) ou de la remorque (29). 10. Semi-remorque ou remorque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement (22) du plateau rotatif (12) est formé par un entraînement à câble comprenant un câble (23) qui est guidé par-dessus deux poulies pour câbles, plus précisément une première poulie pour câble (24) qui est fixée en position coaxiale sur le plateau rotatif précité et une deuxième poulie pour câble (25) qui est fixée en rotation sur le châssis (4) et qui coopère avec un véhicule tracteur (2) de telle sorte que l'on obtient un déplacement angulaire relatif (A) du semi-remorque (3) ou de la remorque (29) par rapport au véhicule tracteur (2) dans une mise en rotation synchrone des première et deuxième poulies pour câbles susmentionnés (24, 25). 11. Semi-remorque ou remorque selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux poulies pour câbles susmentionnées (24, 25) présentent le même diamètre. 12. Semi-remorque selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens pour atteler le semi-remorque (3) à un véhicule tracteur (2) sont formés par une sellette d'attelage (9) sur le véhicule tracteur (2) et par ce que l'on appelle une cheville d'attelage (8) sur le semiremorque (3), qui coopère avec la première citée, et en ce que la deuxième poulie pour câble (25) est montée de manière centrée par rapport à la cheville d'attelage (8) sur le châssis (4) et est mise en rotation via les mouvements relatifs de la sellette d'attelage (9). 13. Remorque selon la revendication 10 ou 11, les moyens pour atteler la remorque (29) à un véhicule tracteur (2) sont formés par un crochet d'attelage (30) sur le véhicule tracteur (2) et par ce que l'on appelle un timon (31) coopérant avec le premier cité qui est monté en rotation sur la remorque (29) et en ce que la deuxième poulie pour câble (25) est montée de manière centrée par rapport au centre de rotation (32) du timon (31) sur le châssis de la remorque et est mise en rotation via les mouvements relatifs du timon (31). 14. Semi-remorque ou remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les mouvements oscillatoires du semi-remorque (3) ou de la remorque (29) sont moins marqués que les mouvements oscillatoires du véhicule tracteur (2).