Brevet FR2893297A1 — publié le 20070518

La présente invention concerne un nouveau véhicule de nettoyage de voirie multifonctions à quatre roues directrices et plus particulièrement un dispositif de blocage pour l'essieu arrière dudit véhicule. Ce type de véhicule multifonctions est équipé des moyens nécessaires à la réalisation de plusieurs fonctions de nettoyage comme par exemple le balayage des surfaces de voiries, l'aspiration des déchets balayés, le lavage desdites surfaces et l'aspiration du liquide de nettoyage. Ce type de véhicule roule habituellement à vitesse réduite, même lorsqu'il n'est pas en situation de nettoyage. La demanderesse s'est fixée pour objectif de concevoir un véhicule de nettoyage pouvant rouler à la vitesse de 80 km/heure sur route. Il est connu d'équiper les balayeuses roulant à vitesse réduite de quatre roues directrices leur conférant un rayon de braquage plus court que celui des balayeuses à deux roues directrices, et leur permettant d'évoluer dans des ruelles étroites et de contourner au plus près le mobilier urbain. Cet équipement rend le véhicule très maniable à faible vitesse, lors d'une phase de travail, mais constitue un risque et un point critique en terme de stabilité au-dessus d'un certain seuil de vitesse. La solution retenue par la demanderesse est de définir deux modes de fonctionnement, à savoir : un mode travail pour lequel la vitesse du véhicule est inférieure à 25 km/heure privilégiant la maniabilité avec l'utilisation de quatre roues directrices, un mode route pour lequel la vitesse du véhicule est supérieure à 25 km/heure, avec les roues avant directrices et l'essieu arrière aligné et bloqué. Les dispositifs de blocage d'essieu sont connus. La demanderesse a développé un dispositif spécifique décrit ci-après. Principalement, l'invention consiste en un véhicule de nettoyage de voirie avec un châssis portant une cabine de pilotage et équipé de quatre roues directrices, le mouvement de la direction avant du véhicule étant assuré par des éléments mécaniques et hydrauliques (vérins et barres) et la direction arrière étant asservie à la direction avant suivant le même principe avec des vérins de direction et des barres ou biellettes associées à l'essieu arrière, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de blocage mécanique de l'essieu arrière formé d'une interface mécanique composée d'une platine inférieure, pivotante et d'une platine supérieure fixe, et d'un vérin de blocage vertical combiné à un ressort et équipé en sous face d'un joint réalisant l'étanchéité entre les deux interfaces de telle sorte que - lorsque le véhicule est en mode travail, la pression hydraulique présente dans le vérin de blocage s'oppose à l'effort du ressort, le piston du vérin étant en position haute, et la platine reliant les barres de direction pouvant alors pivoter, - lorsque lé véhicule est en mode route, le vérin de blocage n'est plus alimenté en puissance hydraulique et lorsque les roues avant et arrières sont alignées, la tête du piston traverse un logement de la platine supérieure et se bloque dans un logement conique de la platine inférieure ce qui entraîne le blocage de l'essieu arrière. Préférentiellement, le véhicule comporte un système d'asservissement de l'angle des roues arrières sur l'angle des roues avant qui pilote un bloc hydraulique des vérins de direction arrière (1, 2). En outre et de façon préférentielle, on prévoit qu'en cas de dysfonctionnement hydraulique le vérin de blocage est automatiquement désactivé. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes : la figure 1 est un schéma de principe du système de blocage selon l'invention équipant un essieu arrière en vue de face, - la figure 2 est une vue de dessus du schéma de principe de la figure 1, la figure 3 représente le détail référencé A sur la figure 1, la figure 4 représente en perspective le montage du vérin de blocage sur une platine fixe de l'interface de blocage selon un mode de réalisation préféré. De façon classique, le mouvement de la direction avant d'un véhicule selon l'invention est assuré par des éléments mécaniques et hydrauliques (vérins et barres) et la direction arrière est asservie à la direction avant suivant le même principe avec des vérins de direction (1, 2) et des barres ou biellettes (3, 4) associées à l'essieu arrière (5). Afin de sécuriser le comportement routier à vitesse supérieure à 25 km/heure, il a été développé : . un système permettant de réaliser un châssis quatre roues directrices sans liaison mécanique avant/arrière ; il s'agit d'un système électronique permettant 10 15 20 25 30 35 l'asservissement de l'arrière sur l'avant, et se devant d'être très réactif, en outre, il doit permettre de passer du mode route au mode travail et inversement en toute sécurité et en déclenchant un système de blocage (6) mécanique de l'essieu arrière. . un système de blocage mécanique (6) fonctionnant dans tous les cas de figure, y compris en cas de défaillance du système d'asservissement. Le système de blocage mécanique (6) présenté sur les figures se compose de : une interface mécanique (7) composée d'une platine inférieure (8) horizontale pivotante dans un plan horizontal, et surmontée d'une platine supérieure horizontale (9) et fixe. Les vérins (1) et (2) sont fixés d'une part à l'essieu arrière et d'autre part à la platine supérieure fixée sous un vérin de blocage (16) décrit plus loin. Cette platine supérieure fixe (9) est traversée par un logement cylindrique vertical (10) positionné dans l'axe (22) d'un piston (14) du vérin de blocage. La platine inférieure (8) est rendue mobile en rotation autour d'un axe vertical (23) sous l'action des vérins (1, 2) et barres (3, 4) et elle comporte un logement conique (11) traversant et décentré par rapport audit axe (23). Le dit alésage conique (11) décrit, au cours du mouvement de la platine inférieure (8), une trajectoire en arc de cercle (24) de part et d'autre d'une position médiane où il se trouve aligné avec l'axe du logement cylindrique (10). Le logement conique débouche de part et d'autre de la platine mobile et son diamètre supérieur et au moins égal au diamètre du logement cylindrique (10) et va en diminuant vers le bas. Un vérin de blocage (16) dont le corps (12) alimenté hydrauliquement par son entrée (13), est fixé sur la platine supérieure (9) de sorte que le piston (14) soit disposé verticalement et que la tête (15) tronconique dudit piston puisse se déplacer en translation dans les logements (10 et 11). Les dimensions de la tête (15) sont prévues pour que celle-ci puisse descendre et pénétrer dans le logement conique (11) et s'y bloquer en position basse. Un ressort (17) comprimé en position travail en dessous d'une vitesse prédéterminée (V Au moins un capteur, et de préférence deux capteurs fin de course (20, 21) disposés sur le corps du vérin de blocage et détectant la position basse du piston (14) et en outre la position haute pour sécuriser le système en cas de défaillance de l'un deux. Le dispositif de blocage fonctionne comme suit : lo Lorsque le véhicule est en mode travail, pour réaliser ses fonctions de balayage lavage et autres, les quatre roues sont directrices ; la pression hydraulique présente dans le vérin de blocage (16) s'oppose à l'effort du ressort (17), le piston (14) est en position haute. La platine inférieure reliant les barres de direction (3, 4) peut pivoter librement sous l'action des vérins hydrauliques pris en points fixes sur 15 l'essieu et la platine fixe. Le système électronique d'asservissement, asservit l'angle des roues arrière sur l'angle des roues avant en fonction de l'angle de braquage de l'essieu avant, de façon connue en soi. En plus, ce système électronique pilote un bloc hydraulique d'alimentation des vérins de direction arrière (1, 2) juste suffisamment de manière à 20 obtenir un braquage correspondant de l'essieu arrière, ce système est très réactif car corrige en continu l'angle de braquage arrière par rapport à l'angle de braquage avant. Lorsque le conducteur du véhicule décide de passer en mode route (donc au-dessus de la vitesse V prédéterminée), il attend que des capteurs d'angles non 25 représentés et placés sur les roues signalent que les roues sont alignées avec l'axe du véhicule, puis il déclenche le vérin de blocage (16) en coupant son alimentation hydraulique (13). La tête (15) du piston descend et se bloque dans le logement conique (11) provoquant le blocage de l'essieu arrière. Lorsque le conducteur décide de repasser au mode travail, il ralentit le 30 véhicule et lorsque celui-ci roule en dessous de la vitesse V, il alimente à nouveau le vérin de blocage pour provoquer la remontée du piston et débloquer l'essieu arrière. En cas de dysfonctionnement hydraulique, l'entrée (13) est fermée et automatiquement le vérin de blocage (16) n'est plus alimenté en puissance 35 hydraulique, c'est donc le ressort (17) qui agit seul. Le piston descend alors au contact de la platine inférieure dès que les roues sont alignées et le conducteur ne peut plus passer en mode travail. Ce dispositif mécanique de blocage est un gage de sécurité. En outre, les capteurs d'angle non représentés des roues avant sont désactivés par la descente 5 du vérin dont la fin de course est détectée par les capteurs (20, 21). Ce système à fonctionnement par manque de pression, représente un avantage en terme de sécurité, la capacité de blocage de l'essieu n'est en rien altérée (grâce au ressort) et évite tout roulage en quatre roues directrices en cas de panne hydraulique. o Les figures 1 à 3 représentent symboliquement les platines (7) et (8) sous forme d'ellipses, mais toute autre forme appropriée peut être envisagée, notamment la forme préférée mais non limitative de la platine supérieure montrée en figure (4). Cette forme comporte deux épanouissements latéraux (25, 26) de manière à couvrir complètement une zone (27) de recouvrement autour de la trajectoire (24) du 15 logement conique et de largeur supérieure au diamètre supérieur dudit logement. Le joint racleur (28) est disposé de telle sorte qu'il protège en totalité cette zone (27). REVENDICATIONS 1 Véhicule de nettoyage de voirie avec un châssis portant une cabine de pilotage et équipé de quatre roues directrices, le mouvement de la direction avant du véhicule étant assuré par des éléments mécaniques et hydrauliques (vérins et barres) et la direction arrière étant asservie à la direction avant suivant le même principe avec des vérins de direction (1, 2) et des barres ou biellettes (3, 4) associées à l'essieu arrière (5), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de blocage mécanique (6) de l'essieu arrière formé d'une interface mécanique (7) composée d'une platine inférieure, pivotante et d'une platine supérieure (9) fixe, et d'un vérin de blocage (16) vertical combiné à un ressort (17) et équipé d'un joint (18) réalisant l'étanchéité entre les deux platines de telle sorte que : - lorsque le véhicule est en mode travail, la pression hydraulique présente dans le vérin de blocage (16) s'oppose à l'effort du ressort (17), le piston (14) du vérin étant en position haute, et la platine reliant les barres de direction (3, 4) pouvant alors pivoter, -lorsque le véhicule est en mode route, le vérin de blocage (16) n'est plus alimenté en puissance hydraulique et lorsque les roues avant et arrières sont alignées, la tête du piston traverse un logement (10) de la platine supérieure et se bloque dans un logement conique (11) de la platine inférieure ce qui entraîne le blocage de l'essieu arrière. 2. Véhicule selon la revendication 1, la platine inférieure (8) est rendue mobile en rotation autour d'un axe vertical (23) sous l'action des vérins (1, 2) et barres (3, 4) et elle comporte un logement conique (11) traversant et décentré par rapport audit axe (23), ledit logement (11) décrivant au cours du mouvement de la platine inférieure (8), une trajectoire en arc de cercle (24) de part et d'autre d'une position médiane où il se trouve aligné avec l'axe du logement cylindrique (10). 3. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le vérin est équipé d'au moins un détecteur de fin de cours. 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'asservissement de l'angle des roues arrières sur l'angle des roues avant qui pilote un bloc hydraulique d'alimentation des vérins de direction arrière (1, 2). . Véhicule selon des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en cas de dysfonctionnement hydraulique le vérin de blocage (16) est automatiquement désactivé.