Brevet FR2894927A1 — publié le 20070622

La presente invention concerne un vehicule, notamment de type tout terrain, et plus particulierement un vehicule a plusieurs essieux moteurs permettant un remplacement et/ou un echange facilite d'un ou plusieurs essieux endommages. De fagon generale les vehicules tout terrain a plusieurs essieux moteurs comportent un arbre de transmission longitudinal qui distribue 1'energie du moteur aux divers essieux du vehicule par 1'intermediaire d'une boite de transmission. Par ailleurs, dans ces vehicules, la suspension est assuree par des bras de suspension pivotants qui, a 1'une de leurs extremites, sont mantes a rotation sur le chassis ou sur la boite, et a leur autre extremite sont montes a rotation sur un ensemble de roulement qui comprend un ensemble de freinage, des elements d'orientation d'un moyeu porteur d'une roue et eventuellement un reducteur. Lorsqu'un vehicule de ce type, pour une raison quelconque, se trouve a avoir 1'un de ses essieux essentiels hors service, notamment 1'essieu qui assure sa direction, it n'est pas possible d'intervenir de fagon simple et rapide sur ce vehicule pour remplacer 1'essieu deficient par celui de ses autres essieux qui n'est pas rigoureusement indispensable a son deplacement. Ceci est d'autant plus regrettable que l'on peut disposer a proximite, notamment dans le cas ou un pare de vehicules est en action sur un meme site, de plusieurs autres vehicules sur lesquels it serait possible de prelever les elements deficients. 2 La presente invention a pour but de proposer un vehicule, notamment de type tout terrain, permettant, de fagon simple et rapide, de permuter entre eux certains des essieux d'un meme vehicule ou de remplacer un essieu deficient d'un vehicule par un essieu operationnel d'un autre vehicule. La presente invention a ainsi pour objet un vehicule, notamment de type tout terrain, comportant une structure supportant au moms deux essieux moteurs, chacun de ceux-10 ci comportant: - deux ensembles de roulement comprenant chacun des moyens de freinage et un moyeu support d'une roue, - des elements de suspension reliant chaque ensemble de roulement au chassis du vehicule, 15 - des moyens d'orientation permettant de faire pivoter chaque ensemble de roulement par rapport aux elements de suspension autour d'un axe sensiblement vertical sous 1'action d'une commande de direction, - un pont apte a transferer 1'energie motrice fournie 20 par un arbre de transmission aux roues du vehicule via les ensemble de roulement, caracterise en ce que chaque essieu comporte un caisson, qui est solidarise de fagon amovible de la structure du vehicule, sur lequel sont articules les elements de 25 suspension, et sur lequel est fixe le pont du vehicule. Le terme structure comprendra aussi bien la structure porteuse ou en treillis du vehicule que son chassis ou son plancher. Le caisson pourra etre fixe sur la structure porteuse 30 du vehicule ou directement sur le plancher de celui-ci. Le 3 pont quant a lui sera preferentiellement fixe sur le caisson par 1'intermediaire de moyens d'amortissement elastiques, tels que par exemple des rondelles empilees en materiau elastomere, ce qui presente 1'avantage d'eliminer les vibrations et les causes de resonance qui sont habituellement transmises a la structure du vehicule par 1'arbre de transmission. Les elements de suspension pourront etre constitues de deux bras sensiblement paralleles dont 1'une des extremites sera montee articulee sur le caisson et 1'autre extremite sera articulee sur un ensemble de roulement. Suivant 1'invention les bras de suspension pourront avoir une forme globale en Y et comporteront ainsi deux branches formant fourche dont les extremites seront articulees sur le caisson et une branche centrale nee a un ensemble de roulement. Preferentiellement 1'articulation des branches se fera par 1'intermediaire d'un palier de suspension elastique a rappel de couple en torsion. Le bras de suspension superieur pourra etre incurve vers le bas, ce qui autorise un debattement plus important de la caisse disposee au- dessus des essieux du vehicule. Dans un mode de mise en oeuvre interessant de 1'invention, a chaque roue du vehicule sera associe au moins un systeme de suspension dont 1'une des extremites sera solidaire a rotation du chassis et 1'autre extremite sera solidaire a rotation d'un element de suspension, le point de fixation du systeme de suspension sur ledit element de suspension se situant environ aux trois quart de la longueur de celui-ci a partir de son articulation sur le caisson. Dans un autre mode de mise en oeuvre de 1'invention au moins un essieu comprend des biellettes reliant 4 respectivement la commande de direction a chaque ensemble de roulement d'un essieu, le caisson ou la structure du vehicule comportant des moyens de fixation aptes a recevoir une extremite des biellettes solidarisees par leur autre extremite a un ensemble de roulement associe a cet essieu. On decrira ci-apres, a titre d'exemple non limitatif, diverses formes d'execution de la presente invention, en reference au dessin annexe sur lequel : - la figure 1 est une vue schematique d'ensemble d'un vehicule tout terrain suivant 1'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un essieu du vehicule represents sur la figure 1, - la figure 3a est une vue en perspective d'un caisson 15 assurant le maintien des differents elements d'un essieu moteur, - la figure 3b est une vue en perspective d'un Pont de transmission destine a prendre place dans le caisson represents sur la figure 3a, 20 - la figure 4 est une vue partielle en perspective d'un caisson equips des bras de suspension superieur et inferieur d'un cote d'un essieu, - la figure 5 est une vue en perspective de details montrant le montage d'un vsrin amortisseur sur un bras de 25 suspension inferieur, - la figure 6 est une vue d'une extremite d'une branche de la fourche formse par un bras de suspension, 1'element rotatif de suspension elastique dont est equips ce bras de suspension etant ote. 30 On a represents sur la figure 1 un vehicule 2 suivant 1'invention, notamment de type tout terrain, qui comprend une structure qui supporte plusieurs essieux 1. Chaque essieu 1 est essentiellement constitue d'un caisson 3 qui est fixe sur le plancher du vehicule par une serie de vis 5. Le caisson 3 assure le maintien, d'une part sur chacun de ses cotes lateraux opposes 6, de deux bras de 5 suspension sensiblement paralleles, a savoir un bras supsrieur 7a et un bras inferieur 7b, et, d'autre part, d'un pont 9 qui est relis par un arbre de transmission longitudinal 11 aux ponts respectivement associes aux autres essieux 1 du vehicule. Ainsi que represents sur les figures 3a et 3b, le caisson 3 est pourvu de trois platines receptrices horizontales 13a,13b,13c et le pont 9 est pourvu de pattes de fixation correspondantes, respectivement 15a,15b,15c, par lesquelles le pont 9 est fixe clans le caisson 3 avec interposition de rondelles de suspension elastiques 17. Un tel mode de fixation presente 1'avantage, par rapport a ceux de 1'etat anterieur de la technique, d'eliminer les transmissions de vibrations et les resonances qui sont habituellement retransmises au chassis par 1'arbre de transmission du vehicule, ce qui confere au present vehicule un grand confort pour ses utilisateurs. Chacune des faces transversales 6 du caisson 3 comporte des elements de fixation, a savoir quatre bossages de fixation superieurs 19a et quatre bossages de fixation inferieurs 19b qui sont destines a supporter les bras de suspension 7a et 7b. Ainsi que represents en details sur la figure 4, les bras de suspension 7a et 7b ont une forme en Y et comportent ainsi chacun trois branches, a savoir deux branches superieures formant une fourche, respectivement 7'a et 7"a d'une part et 7'b et 7"b d'autre part, qui sont destinees a se fixer sur le caisson 3, et une branche centrale 7"'a et 7"'b destinee a soutenir un ensemble de 6 roulement de type classique. Les branches supsrieures 7'a-7"a et inferieures 7'b-7"b se terminent chacune par une cage tubulaire 20 destinee a recevoir un element rotatif de suspension elastique 22. Ce dernier est constitue d'un axe central 24 se terminant a chacune de ses extrsmites par une plaquette de fixation 25 percee d'un trou 26, qui est solidarisee d'un produit elastomere elastique 28 possedant une constante de torsion specifique, fonction de 1'importance du couple de rappel que l'on souhaite appliquer aux bras de suspension 7a et 7b, et qui est elle-meme entouree d'une bague rigide 27 qui vient se fixer dans la cage 20. Ainsi que represents sur les dessins, chacune des plaquettes 25 est fixee par vissage dans un trou filets 23 des bossages 19a-19b. On comprend dans ces conditions que le couple de rotation exerce par 1'element rotatif de suspension elastique 22 joue un r8le actif dans la suspension de 1'ensemble de roulement par rapport au chassis. Chaque ensemble de roulement regoit son energie du pont 9 auquel it est relie par un cardan 10. La suspension comporte egalement un verin 30 de type classique, dont la partie inferieure est solidaire du bras de suspension inferieur 7b et la partie superieure est fixee par une platine 31 sur le plancher ou la structure du vehicule non representse sur le dessin. Suivant 1'invention, en raison du couple de rappel exerce par les quatre elements rotatifs de suspension elastique 22 des deux bras de suspension 7a-7b, it est possible de diminuer la puissance, et donc la taille, du verin de suspension 30, ce qui permet de gagner en dimension dans le sens transversal, et donc d'augmenter 1'ecartement disponible E existant entre deux vsrins 30 7 d'un meme essieu, ce qui fait gagner un volume procieux permettant de faire appel a un habitacle de plus grande largeur. Les deux bras de suspension 7a et 7b assurent le maintien d'un ensemble de roulement qui comprend un reducteur, des freins a disques 35 solidaires d'un moyeu 36 d'une roue 37 et de moyens de guidage permettant de faire tourner 1'ensemble de roulement autour d'un axe sensiblement vertical afin de permettre d'assurer la conduite du vehicule. Les moyens de guidage sont commandos par une colonne de direction 38 apte a tourner autour d'un axe vertical yy' et qui commande la rotation d'un organe 39 transmettant le mouvement de rotation a un organe rocepteur 40 de 1'ensemble de roulement, par 1'intermodiaire d'une biellette de direction 41. Bien entendu dans un meme vehicule tous les essieux ne sont pas directeurs. I1 suffit alors de relier la biellette de direction 41 a la structure ou au caisson du vehicule pour rendre fixe en direction les moyens de guidage de 1'essieu considers. Une telle disposition est particulierement intoressante car elle permet de transformer rapidement un essieu directeur en un essieu fixe en reliant la biellette 41 a la structure ou au caisson 3 ou, a 1'inverse, de transformer un essieu fixe en essieu directeur en reliant la biellette 41 a 1'organe 39 commands en rotation par la colonne de direction. REVENDICATIONS 1.- Vehicule, notamment de type tout terrain, comportant une structure supportant au moms deux essieux moteurs (1), chacun de ceux-ci comportant: - deux ensembles de roulement comprenant chacun des moyens de freinage (35), et un moyeu (36) support d'une roue, - des elements de suspension (7a,7b) reliant chaque 10 ensemble de roulement au chassis du vehicule, -des moyens d'orientation (39,40,41) permettant de faire pivoter chaque ensemble de roulement par rapport aux elements de suspension (7a,7b) autour d'un axe sensiblement vertical sous 1'action d'une commande de 15 direction (38), - un pont (9) apte a transferer 1'energie motrice fournie par un arbre de transmission (11) aux roues du vehicule via les ensembles de roulement, caracterise en ce que chaque essieu (1) comporte un 20 caisson (3), qui est solidarise de fagon amovible de la structure du vehicule, sur lequel sont articules les elements de suspension (7a,7b), et sur lequel est fixe le pont (9) du vehicule. 2.- Vehicule suivant la revendication 1 caracterise en 25 ce que le caisson (3) est fixe au plancher du vehicule. 3.- Vehicule suivant 1'une des revendications 1 ou 2 caracterise en ce que le pont (9) est fixe sur le caisson (3) avec interposition d'elements d'amortissement (17). 4.- Vehicule suivant 1'une des revendications 30 precedentes, caracterise en ce que les elements de suspension (7a,7b) sont constitues de deux brassensiblement paralleles dont une des extremites est montee articulee sur le caisson (3) et 1'autre extremite est montee articulee sur un ensemble de roulement. 5.- Vehicule suivant la revendication 4, caracterise en ce que les bras de suspension (7a,7b) ont une forme globale en Y et comportent ainsi deux branches formant fourche (7' a, 7''a ; 7' b, 7''b) dont les extremites sont articulees sur le caisson (3) et une branche centrale (7'''a,7'''b) solidarisee d'un ensemble de roulement. 6.- Vehicule suivant 1'une des revendications 4 ou 5 caracterise en ce que les bras de suspension (7a,7b) sont articules sur le caisson (3) par 1'intermediaire d'un palier (22) de suspension elastique en torsion . 7.- Vehicule suivant la revendication 6 caracterise en 15 ce que le palier de suspension est constitue d'un element (22) a rappel de couple en torsion. 8.- Vehicule suivant 1'une des revendications 6 ou 7 caracterise en ce que le bras de suspension superieur (7a) est incurve vers le bas. 20 9.- Vehicule suivant 1'une des revendications precedentes, dans lequel a chaque roue de celui-ci, est associe au moins un systeme de suspension (30) dont 1'une des extremites est solidaire a rotation du chassis et 1'autre extremite est solidaire a rotation d'un element de 25 suspension (7a,7b), caracterise en ce que le point de fixation du systeme de suspension (30) sur 1'element de suspension (7b) se situe environ aux trois quart de la longueur (1) de celui-ci a partir de son articulation sur le caisson. 30 10.- Vehicule suivant 1'une des revendications precedentes, caracterise en ce que au moins un essieu comprend des biellettes (41) reliant respectivement lacommande de direction (38,39) a chaque ensemble de roulement d'un essieu (1), le caisson ou la structure du vehicule comportant des moyens de fixation aptes a recevoir une extremite des biellettes (41) solidarisees par leur autre extremite a un ensemble de roulement associe a cet essieu.