Brevet FR2891198A1 — publié le 20070330

La présente invention concerne un nouveau véhicule de nettoyage de voirie multifonctions et plus particulièrement un dispositif de suspension pour ce 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 chaussées, l'aspiration des déchets balayés, le lavage des surfaces de voiries. Ce type de véhicule roule habituellement à vitesse réduite même lorsqu'il lo n'est pas en situation de nettoyage. Afin de permettre une vitesse de circulation plus élevée, de l'ordre de 80 Km/h sur route, il faut résoudre un certain nombre de problèmes de stabilité surtout dans les virages. Parmi les causes des différents problèmes de stabilité engendrés, on note en particulier: - évolution du centre de gravité avec l'utilisation (en fonction de l'état de remplissage de la benne de récupération), - remous ou mouvements dans le volume d'eau quand le véhicule est transformé en laveuse, - étroitesse de la machine (à titre indicatif: voie inférieure à 1,6 m pour 20 passer dans des ruelles), -hauteur du véhicule pour avoir une capacité de ramassage maximale, -déport limité des ressorts amortisseurs en raison du gabarit de la machine, espace disponible réduit autour des roues pour la réalisation d'une suspension efficace (concept de véhicule extra compact), - problèmes supplémentaires sur l'essieu avant en raison de la présence de la cabine de pilotage au-dessus des roues et de l'emplacement du tuyau d'aspiration entre les roues. Tous ces points font qu'une balayeuse à déplacement rapide est instable. Afin de concevoir un véhicule stable et évoluant en toute sécurité, la demanderesse a réalisé une analyse fine des systèmes de suspension pour véhicule étroit. A partir des concepts existants et de l'environnement, il a fallu développer une liaison au sol spécifique pour la balayeuse selon l'invention. L'objectif est donc de réaliser un système de suspension permettant de stabiliser au mieux un véhicule aux voies étroites et au centre de gravité élevé. Il faut donc développer un système qui puisse réaliser cet objectif dans un encombrement réduit, sans dégrader les capacités directionnelles et le confort de roulage du véhicule tout en améliorant sa tenue de route. Cet objectif est atteint par l'invention qui consiste en un véhicule automoteur pour le nettoyage de surfaces de voiries, du type comportant principalement un châssis monté sur un train de roues avant et un train de roues arrière et portant une cabine de conduite à l'avant, une cuve de collecte des déchets et sa turbine d'aspiration reliée à un tube d'aspiration traversant le châssis et débouchant dans une buse d'aspiration au-dessus de la surface à nettoyer et derrière un ensemble de brossage réalisant une fonction de balayage de la surface, ledit véhicule pouvant en outre être équipé de moyens réalisant des fonctions supplémentaires de nettoyage de la surface comme par exemple un lavage de celle-ci, véhicule dont les trains de roues comportent un système de suspension à ressorts, caractérisé en ce qu'il comporte un système de liaison entre le châssis et un essieu maintenant les ressorts verticaux avec un entraxe calqué sur la voie du véhicule. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après et des figures annexées suivantes: - Figure 1: schéma d'un système de suspension classique de l'art antérieur, - Figure 2 vue de face schématique d'un dispositif selon l'invention 25 appliquée sur un train arrière d'un véhicule selon l'invention, lors d'un déplacement rectiligne, - Figure 3: vue de dessus schématique du dispositif de la figure 2, - Figure 4: vue de face du dispositif de la figure 2, lors d'un virage, - Figure 5: vue générale d'un train arrière complet selon l'invention et selon le principe de la figure 2, - Figure 6: vue générale d'une barre transversale de châssis intégrée au train arrière selon la figure 5, - Figure 7: vue générale d'une suspension pour train arrière selon la figure 5, Figure 8: vue générale du train arrière de la figure 5 selon un angle de vue opposé, - Figure 9: vue de face d'une première variante de réalisation d'un train avant d'un véhicule selon l'invention, - Figure 10: vue de dessus du train avant de la figure 9, Figure 11: vue générale du train avant des figures 9 et 10, Figure 12: vue générale d'une deuxième variante de réalisation d'un train avant d'un véhicule selon l'invention, Figure 13: vue partielle du train avant de la figure 12, - Figures 14 et 15: vues montrant le train arrière de la figure 5 lorsque le véhicule circule à vide, - Figures 16 et 17: vues montrant le train arrière de la figure 5 lorsque le véhicule circule en pleine charge, - Figures 18 et 19: vues montrant le train arrière de la figure 5 lorsque le 15 véhicule encaisse un choc en roulant sur un obstacle, - Figures 20 et 21: vues montrant le train arrière de la figure 5 en position de détente maximale. On se rapporte d'abord à la figure 1 montrant un dispositif de suspension 20 de l'état de la technique. Il est composé principalement de deux ressorts (c) montés entre un essieu (a) portant les roues (b) et un châssis non représenté, et d'un système de triangulation (d) de suspension monté par un système à rotule (e) sur l'essieu (a). Le point de pivot du roulis se situe sur le plan médian du châssis. La cote de bras de levier (x) et la raideur du ressort (c) déterminent l'angle de roulis maximal à charges équivalentes. Le but recherché par la demanderesse est de réaliser un train avec un système de suspension à ressorts, qui permette de réduire la largeur du véhicule, tout en répondant à toutes les contraintes indiquées précédemment. Ce but est atteint de manière différente pour le train avant et pour le train arrière en raison des contraintes de présence d'une cabine de conduite et d'un tuyau d'aspiration à proximité du train avant. On se rapporte à présent aux figures 2 à 8 correspondant à la solution adoptée pour un train arrière d'un véhicule selon l'invention. Un train arrière selon l'invention comporte un système de suspension (1) à ressorts, en liaison avec d'une part une barre transversale ou traverse (2) de 5 châssis et d'autre part avec un essieu (3) de roues (4). La liaison entre la traverse de châssis (2) et l'essieu (3) est réalisée par deux armatures de déport (5) fixes, dont une extrémité (6) est montée fixe sur l'essieu (3) et entre les deux roues, et dont l'autre extrémité (7) est placée au-dessus d'une roue et porte une extrémité de la traverse de châssis par l'intermédiaire d'un ressort (8) travaillant en compression. Les deux armatures de déport (5) sont placées symétriquement par rapport au plan médian (P) du châssis du véhicule, et leur forme et leurs dimensions permettent de surélever les ressorts et de les placer à l'aplomb des roues, tout en permettant de réduire l'écartement des roues par rapport à une conception standard et tout en maintenant la cote (x) à la valeur choisie par le calcul du roulis. (Voir figure 1). Préférentiellement, le dispositif à ressort est complété par deux butées en caoutchouc (10) montées à l'intérieur de chacun des ressorts pour limiter le déplacement vertical de la traverse (2) en cas de choc, tout en jouant un rôle dans l'amortissement. Ainsi, lors d'un choc ou d'une prise de roulis en virage (consécutif à la force centrifuge), l'effort appliqué au ressort de suspension est proportionnel à la cote (x) et en détermine la flèche. L'entraxe important des amortisseurs détermine également la rapidité à laquelle les mouvements de balancier de la caisse seront contenus. Préférentiellement, le train arrière selon l'invention comporte encore un dispositif amortisseur composé de deux vérins amortisseurs (11), chacun monté verticalement, entre d'une part des paliers (26) de la traverse de châssis (2) et d'autre part une des armatures de déport (5), sur l'exemple de la figure 7). L'écartement des deux vérins peut également être maintenu par une barre horizontale (9) comme sur la figure 2. Dans l'invention, la cote (x) étant identique au demi-écartement des roues au lieu de lui être nettement inférieure comme dans la conception standard, ladite cote exige moins de raideur et une capacité d'amortissement plus faible, à poids de véhicule équivalent, ce qui permet de réduire les dimensions des ressorts et des amortisseurs. L'entraxe des ressorts (2x) est calqué sur la voie du véhicule (c'est-àdire que la valeur 2x est supérieure à l'écartement des roues) voire sensiblement égal à I'entraxe z desdites roues, permettant de réduire l'effort sur les ressorts, de même l'entraxe important des amortisseurs permet de stabiliser et d'amortir plus rapidement la caisse. Le train arrière selon l'invention est en outre suspendu par un ensemble de suspension (12) formé d'une part de deux bielles inférieures de guidage (13) montées sous l'essieu (3) par des systèmes à pivots (15) et pouvant pivoter dans un plan parallèle au châssis et d'autre part d'un triangle supérieur (14), formé de deux bielles en V (14), et monté par un système à pivot (16) sous la barre horizontale (9) du système de suspension. Les bielles inférieures (13) encaissent l'effort longitudinal du véhicule lié à 15 l'amortissement, et permettent le mouvement vertical de l'essieu par les pivots (15). Le triangle supérieur (14) permet d'encaisser les efforts latéraux du véhicule et permet aussi d'encaisser les déplacements verticaux de l'essieu par le pivot (16). On se rapporte à présent aux figures 9 à 11 correspondant à la solution adoptée pour un train avant d'un véhicule selon l'invention. Pour un train avant, il faut tenir compte d'une contrainte supplémentaire à savoir la position et l'encombrement d'un conduit d'aspiration en position centrale juste au-dessus de l'essieu avant et d'une cabine de conduite très proche longitudinalement des roues. Il faut donc libérer une zone (17) spécifique dans la partie supérieure du système de suspension (1) et la demanderesse propose deux variantes de réalisation pour répondre à cette contrainte supplémentaire. Selon une première variante des figures 9 à 11, le dispositif amortisseur comporte comme précédemment deux vérins amortisseurs (11), chacun monté verticalement entre la cabine supérieure et les structures de déport (5). La traverse supérieure (2) et les structures de déport (5) de la liaison entre le châssis et l'essieu sont remplacées par une structure en "U" évasée vers le haut (27), reprenant la base des ressorts (8) et permettant de dégager une zone (17) entre les vérins (11) pour le passage du tuyau et de la buse d'aspiration fixe du véhicule. L'ensemble de suspension (12) n'est pas modifié car le triangle supérieur (14) ne gêne pas le passage des roues. La cabine de conduite non-représentée est positionnée au-dessus des roues. 10 Selon une deuxième variante des figures 12 à 13, les ressorts sont dédoublés et disposés par paire sur le devant et sur l'arrière de chaque roue, dans une position abaissée par rapport au sommet d'une roue. Une structure pivotante (18) montée sur le pivot central (19) de l'essieu comporte deux bras (18a et 18b) disposés parallèlement au plan de roulement d'une roue et à l'intérieur de celle-ci. Chacun des bras ayant ses extrémités recourbées à 90 et portant chacune un ressort, de telle sorte que chaque paire de ressorts (20 et 21) puisse pivoter dans un plan horizontal, autour d'une roue pendant chaque opération de braquage. Chaque ressort (20 et 21) est monté en compression entre un plateau (22, 23) solidaire d'une extrémité d'un bras (18a, 18b) et la sous-face du châssis non-représentée du véhicule, et peut être équipée comme précédemment d'une butée (10) intérieure en caoutchouc. Cette disposition des ressorts permet d'obtenir un entraxe des ressorts important sans occuper l'espace au-dessus de la roue et permet d'abaisser la cabine et ainsi de réduire la hauteur de la caisse du véhicule. En outre, les vérins amortisseurs (11) sont déportés pour permettre le braquage des roues, ils sont prévus entre la sous-face du châssis et une patte (24 ou 25) fixée sous un des plateaux (22 ou 23) de chaque structure pivotante (18). L'ensemble de suspension (12) n'est pas modifié. Les figures 14 à 21 montrent quelques exemples de situation d'un essieu arrière selon l'invention pouvant se produire au cours du travail du véhicule qui en est équipé, les flèches (29) et (28) montrent les amplitudes des amortissements et des ressorts. En figures 14 et 15, le véhicule est en ordre de marche et sa benne de collecte de détritus ou d'eau est vide. En figure 16 et 17, le véhicule est en pleine charge. Les figures 20 et 21 montrent le mouvement de détente des bielles d'amortissement après un choc subi par le véhicule en figure 18 et 19. REVENDICATIONS 1. Véhicule automoteur pour le nettoyage de surfaces de voiries, du type comportant principalement un châssis monté sur un train de roues avant et un train de roues arrière et portant une cabine de conduite à l'avant, une cuve de collecte des déchets et sa turbine d'aspiration reliée à un tube d'aspiration traversant le châssis et débouchant dans une buse d'aspiration au-dessus de la surface à nettoyer et derrière un ensemble de brossage réalisant une l0 fonction de balayage de la surface, ledit véhicule pouvant en outre être équipé de moyens réalisant des fonctions supplémentaires de nettoyage de la surface comme par exemple un lavage de celle-ci, véhicule dont les trains de roues comportent un système de suspension (1) à ressorts, caractérisé en ce qu'il comporte un système de liaison entre le châssis (2) et un essieu (3) maintenant les ressorts verticaux avec un entraxe (2x) calqué sur la voie du véhicule. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre le châssis (2) et un essieu (3) réalisée par deux armatures de déport (5) fixes, chacune ayant une extrémité (6) montée fixe sur l'essieu (3) et entre les deux roues, et dont l'autre extrémité (7), placée au voisinage d'une roue, porte le châssis par l'intermédiaire d'un ressort (8) travaillant en compression. 3. Véhicule selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte encore un dispositif amortisseur composé de deux vérins amortisseurs (11), chacun monté verticalement, entre d'une part une traverse (2) du châssis et d'autre part une des armatures de déport (5). 4. Véhicule selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les deux armatures de déport (5) sont placées symétriquement par rapport au plan médian (P) du châssis du véhicule, leur forme et leurs dimensions permettant de surélever les ressorts et de les placer à l'aplomb des roues, et au-dessus de celle-ci. 5. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre le châssis et l'essieu est réalisée par une structure en "U" évasée vers le haut (27), reprenant la base des ressorts et permettant de dégager une zone (17) dans la partie supérieure du système de suspension (1) 6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ressorts sont dédoublés et disposés par paires sur le devant et sur l'arrière de chaque roue.. 7. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre le châssis et l'essieu est réalisée par deux bras (18a et 18b) disposés parallèlement au plan de roulement d'une roue et à l'intérieur de celle-ci, chacun des bras ayant ses extrémités recourbées à 90 et portant chacune un ressort (20 et 21), de telle sorte que chaque paire de ressorts (20 et 21) puisse pivoter dans un plan horizontal, autour d'une roue pendant chaque opération de braquage. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ressort est monté en compression entre un plateau (22, 23) solidaire d'une extrémité d'un bras (18a, 18b) et la sous-face du châssis. 9. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le dispositif à ressort est complété par deux butées en caoutchouc (10) montées à l'intérieur de chacun des ressorts pour limiter le déplacement vertical de la traverse (2) en cas de choc.