Brevet FR2933945A1 — publié le 20100122

L'invention est relative à un véhicule automoteur à bras de travail latéral, du type comportant un châssis rigide porté par deux ponts avant et arrière munis de roues et une cabine de conduite montée sur ledit châssis rigide. Le document FR 2 103 955 décrit un véhicule à moteur, à usage agricole, pour la traction, la poussée et le portage d'outils et d'appareils. Ce véhicule est pourvu de deux essieux de traction disposés élastiquement sur un châssis et ayant des roues tractrices d'égale grandeur, dont l'entraînement est assuré par un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple, et pourvu d'un dispositif de dérivation de puissance. Le moteur à combustion interne s'étend transversalement à l'axe longitudinal du véhicule. Du fait que la cabine de conduite de ce véhicule se trouve partiellement dans la zone de l'extension verticale des roues avant, ce véhicule à usage agricole ne peut pas recevoir de bras latéral en avant de cette cabine. On connaît des engins de manutention à usage agricole fabriqués et commercialisés par la Société de droit français MANITOU BF. Ces engins à usage agricole comportent un châssis articulé porté par deux ponts avant et arrière munis de roues et une cabine de conduite montée sur ledit châssis articulé. Le support d'articulation du bras de travail latéral est disposé en avant de la cabine et sensiblement vers le milieu de la distance entre l'essieu avant et l'essieu arrière. Du fait que ces engins à usage agricole comportent un châssis articulé, il n'est pas possible d'utiliser ces engins de manutention pour remplir des fonctions de véhicule automoteur à bras de travail latéral. Le document FR2701627 décrit un véhicule automoteur du genre tracteur notamment pour l'entretien des espaces verts, talus et accotements portant un dispositif comportant un châssis sur lequel est monté à pivotement autour d'un axe sensiblement vertical un bras porteur d'un ensemble-rotor. Le bras porteur d'un ensemble-rotor comporte un membre porteur de l'ensemble-rotor présentant une conformation déviée vers l'avant. L'axe sensiblement vertical de pivotement est situé du côté de l'axe longitudinal du véhicule opposé à la zone de travail de l'ensemble-rotor. Au moins une partie ou un membre du bras porteur d'un ensemble-rotor peut être télescopique. L'invention a pour but de perfectionner la technique connue, en proposant un nouveau véhicule automoteur à bras de travail latéral, pouvant être à la fois utilisé comme véhicule automoteur à bras de travail latéral et comme tracteur agricole, grâce à une construction modulaire fournissant une bonne accessibilité au groupe motopropulseur. L'invention a pour objet un véhicule automoteur à bras de travail latéral du type comportant un châssis rigide porté par deux ponts avant et arrière munis de roues et une cabine de conduite montée sur ledit châssis rigide, dans lequel le support d'articulation du bras de travail latéral est disposé sensiblement vers le milieu de la distance entre l'essieu avant et l'essieu arrière, caractérisé en ce que le châssis porte extérieurement et latéralement, entre une roue avant et une roue arrière, d'un côté un compartiment contenant un moteur à combustion interne, et de l'autre le support d'articulation du bras de travail latéral ; en ce que la cabine de conduite est disposée devant le bras latéral ; et en ce que le châssis porte au moins un équipement avant. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - ledit moteur est orienté transversalement et relié à un renvoi d'angle dont une sortie entraîne une boîte de vitesses orientée longitudinalement et placée sensiblement en position centrale, sous le support du bras de travail latéral, - le moteur est relié au renvoi d'angle par une transmission à cardans, ou alternativement le moteur est relié au renvoi d'angle par un arbre de connexion, notamment au moyen d'un arbre cannelé coopérant avec un manchon cannelé, - avantageusement, au moins un équipement avant est choisi dans le groupe comportant : un crochet de remorquage ou autre moyen d'attelage, un ensemble de relevage hydraulique trois points, une prise de force reliée par arbre à cardans audit renvoi d'angle, - la prise de force est de préférence à entraînement mécanique, relié à et entraîné par ledit renvoi d'angle, - le véhicule peut comporter au moins une pompe hydraulique entraînée par un arbre traversant la boîte de vitesses et constamment entraîné dès le 5 démarrage du moteur, - la prise de force à entraînement mécanique est associée à un embrayage et un boîtier réducteur de vitesses, - la cabine de conduite peut contenir un poste de conduite réversible, - le bras de travail latéral présente de préférence une conformation 10 déviée vers l'avant, - au moins une partie ou un membre du bras de travail latéral peut être télescopique. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans 15 lesquels : La figure 1 représente schématiquement en vue de dessus l'agencement cinématique d'un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente schématiquement en vue de dessus l'agencement cinématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. 20 La figure 3 représente schématiquement une vue de dessus d'un mode de réalisation modulaire de l'invention, dans lequel le poste de conduite n'a pas été représenté. La figure 4 représente schématiquement une vue en élévation latérale du véhicule automoteur de la figure 3. 25 La figure 5 représente schématiquement une vue en perspective d'un véhicule automoteur selon l'invention et de son bras de travail latéral En référence à la figure 1, un premier mode de réalisation d'un véhicule selon l'invention comporte un agencement cinématique avec un pont avant 1 et un pont arrière 2. Le pont avant 1 est un pont à différentiel autobloquant à glissement limité, entraînant deux roues avant 3 et 4 motrices et directrices. La direction de l'essieu avant est une direction hydrostatique à vérin central 5 à double effet. Le pont arrière 2 est un pont à différentiel autobloquant à glissement limité pour l'entraînement et l'orientation de deux roues arrière motrices et directrices 6 et 7. La direction de l'essieu arrière est également une direction hydrostatique à vérin central 8 à double effet. L'entraînement de l'essieu avant 1 est assuré par l'intermédiaire d'un arbre à cardans 9, tandis que l'entraînement de l'essieu arrière 2 est assuré par l'intermédiaire d'un arbre à cardans 10. Les arbres à cardans 9 et 10 sont reliés à deux sorties correspondantes d'une boîte de vitesses 12 conçue de manière que les arbres à cardans 9 et 10 soient entraînés simultanément à la même vitesse lorsque le véhicule se déplace et pour que les arbres à cardans 9 et 10 soient immobilisés simultanément lorsque le véhicule est au repos. La boîte de vitesses 12 est reliée à un inverseur 13 et à un convertisseur de couple ou un embrayage 14. L'inverseur 13, l'embrayage ou convertisseur 14, des pompes hydrauliques 16 et 17 sont entraînés simultanément par un arbre 18 solidaire en rotation d'un pignon 15b d'un renvoi d'angle 15. Le renvoi d'angle 15 est relié au volant d'inertie du moteur par un arbre à cardans 19. Le volant d'inertie 20 du moteur thermique 21, de préférence un moteur diesel porte également une poulie d'entraînement du ventilateur 22 de refroidissement du radiateur 23 à l'aide d'une transmission par courroie et poulies. Avantageusement, le renvoi d'angle 15 est un renvoi d'angle du type à arbre traversant présentant une deuxième sortie d'entraînement d'un arbre à cardans 24 destiné à entraîner un bloc de prise de force 25 comportant un embrayage 26 de prise de force et un boîtier de prise de force 27 à deux rapports donnant à l'arbre de sortie respectivement un régime nominal de 540 tours par minute et un régime nominal de 1000 tours par minute au régime maximum du moteur. En référence à la figure 2, les éléments de références identiques aux références de la figure 1 sont identiques ou fonctionnellement équivalents aux éléments de la figure 1. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'entraînement du renvoi d'angle 15 à partir du volant d'inertie 20 du moteur 21 est assuré par l'intermédiaire d'un arbre 28 sensiblement coaxial à l'axe du vilebrequin du moteur 21. L'arbre 28 de connexion est avantageusement un arbre présentant une extrémité cannelée coopérant avec un accouplement élastique 29 solidaire du volant d'inertie 20 du moteur 21 à combustion interne. Dans les deux modes de réalisation des figures 1 et 2, le véhicule automoteur à bras de travail latéral comporte un châssis rigide non représenté porté par le pont avant 1 muni de roues avant 3 et 4 et le pont arrière 2 muni de roues arrière 6 et 7. Le châssis rigide porte extérieurement et latéralement, entre la roue avant 3 et la roue arrière 7 un groupe motopropulseur. Le groupe motopropulseur comporte le moteur 21 à combustion interne ainsi que le radiateur 23 refroidi par le ventilateur 22 apte à être entraîné dès le démarrage du moteur. Le moteur 21 est orienté transversalement et relié au renvoi d'angle 15 20 de manière à entraîner celui-ci en permanence dès le démarrage du moteur 21. Le renvoi d'angle présente une sortie entraînant un arbre 18 d'entrée dans la boîte de vitesses 12, cet arbre 18 entraînant également constamment dès le démarrage du moteur les pompes hydrauliques 16 et 17. La boîte de vitesses 12 est orientée longitudinalement parallèlement à 25 l'axe longitudinal du véhicule et placée sensiblement en position centrale du véhicule. En référence aux figures 3 et 4, un véhicule automoteur constituant une variante préférée de mise en oeuvre de l'invention présente des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents aux éléments du véhicule de la 30 figure 1 et repérés par des références identiques à celles de la figure 1. Le véhicule automoteur comporte un bras de travail latéral 30 monté à articulation autour d'un axe sensiblement vertical sur un support 31 solidaire d'un châssis rigide 32 porté par le pont avant 1 et le pont arrière 2. Le support 31 d'articulation du bras de travail latéral 30 est disposé en arrière d'une cabine 33, sensiblement vers le milieu de la distance comprise entre l'essieu avant 1 et l'essieu arrière 2. Le châssis 32 porte extérieurement et latéralement d'une part un compartiment 34 contenant le moteur diesel 21, le ventilateur 22 et le radiateur 23. Le compartiment 34 de groupe motopropulseur est situé latéralement entre la roue avant 4 et la roue arrière 6, en étant fixé extérieurement au châssis rigide 32. Le châssis rigide 32 porte latéralement et extérieurement du côté opposé au compartiment 34 un compartiment 35 contenant deux réservoirs de fluide embarqués (carburant, fluide hydraulique). La structure ainsi définie permet de concevoir une machine avec un châssis 32 court et étroit, ce qui assure une bonne maniabilité dans chacun des trois modes de conduite : un seul essieu directeur, deux essieux directeurs, ou un déplacement en crabe. Avantageusement, le châssis 32 présente en avant de l'essieu avant 1 des moyens de fixation modulaires. Les moyens de fixation modulaires comprennent avantageusement une plaque verticale avant 36 solidaire des longerons 32a et 32b du châssis 32. La plaque avant 36 de fixation est avantageusement percée pour recevoir des moyens mécaniques de fixation, par exemple par vissage, de composants remplaçables et interchangeables. Un premier composant modulaire remplaçable et interchangeable est par exemple un bloc de remorquage 37 comportant d'une part une extension 38 à deux brides parallèles et un crochet de remorquage : soit un crochet hydraulique 39, ou un crochet mécanique 40 à réglage en hauteur au moyen d'une échelle. Comme deuxième exemple de composant modulaire, on envisage un bloc 25 de prise de force associé à un arbre 24 d'entraînement à cardans. Ce bloc 25 de prise de force à entraînement mécanique comporte un embrayage 26 et un boîtier 27 réducteur de vitesse solidarisés l'un à l'autre. Comme troisième type de composant mécanique modulaire et interchangeable, on envisage un ensemble 41 de relevage hydraulique comportant de manière connue deux bras de relevage 42 et 43 et un troisième point 44. Tous ces composants modulaires sont agencés pour être fixés au moyen de fixations mécaniques à la plaque 36. Le montage peut non seulement être effectué de manière remplaçable et interchangeable, mais également en combinant l'ensemble des composants modulaires précités, ou seulement certains d'entre eux, par exemple deux d'entre eux. En référence à la figure 4, un véhicule automoteur selon l'invention comporte un ensemble modulaire combinant les moyens de relevage 41 et le bloc de prise de force 25 entraîné par l'arbre à cardans 24. Le conducteur assis sur le siège 45 utilise la console 46 comportant un volant de direction 47 et des pédales d'accélérateur et de freins 48 ainsi que d'autres leviers de commande non représentés, notamment de commande de relevage ou d'embrayage. L'avantage de cette disposition est que le conducteur a constamment une vue directe sur les outils de travail fixés au relevage trois points 41 et entraînés par le bloc de prise de force 25. L'opération du véhicule automoteur selon l'invention est ergonomique et effectuée en toute sécurité. Dans une variante avantageuse de l'invention, la cabine 33 de conduite contient un poste de conduite réversible. Le poste de conduite réversible comporte un ensemble pivotant supportant le siège du conducteur, et tous les organes de conduite et de commande. Dans ce cas, un moyen d'attelage 37 peut être prévu en combinaison avec le moyen de relevage 41 et le bloc de prise de force 25. Dans la position représentée, le conducteur peut facilement atteler un outil ou une remorque en manoeuvrant dans le sens de la flèche 49. Ensuite , en cours de transport sur route, l'opérateur inverse le poste de conduite réversible pour se déplacer dans le sens opposé à la flèche 49 ; il en est de même dans le cas d'une opération particulière réalisée à l'aide du bras de travail latéral 30. En référence à la figure 5, un véhicule automoteur selon l'invention présente des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents aux éléments du véhicule de la figure 1 et repérés par des références identiques à celles de la figure 1. Le véhicule automoteur comporte un bras de travail latéral 30 monté à articulation autour d'un axe sensiblement vertical sur un support 31 solidaire d'un châssis rigide 32 porté par le pont avant 1 et le pont arrière 2. Le support 31 d'articulation du bras de travail latéral 30 est disposé en arrière d'une cabine 33, sensiblement vers le milieu de la distance comprise entre l'essieu avant 1 et l'essieu arrière 2. Le bras de travail latéral 30 est articulé sur son support 31 comportant une fourche 50 de montage pour l'axe vertical 51 de pivotement du bras de travail latéral 30. Le bras de travail latéral 30 est articulé autour de l'axe vertical 51 de pivotement sous l'action d'un vérin 52 hydraulique prenant appui sur le châssis 32 d'un côté pour actionner un organe 53 au moyen d'une chape 54 du bras de travail latéral 30. L'organe 53 reçoit à articulation autour d'un axe horizontal un membre rectiligne 60 dont l'inclinaison est commandé par un vérin hydraulique 60a, 25 situé sous ce membre 60. A son extrémité éloignée du châssis 32, le membre rectiligne 60 reçoit à articulation autour d'un axe horizontal 61 un membre 62 de support d'un rotor 63. L'articulation entre les membres 60 et 62 correspond à l'ouverture d'un 30 compas 60-62 commandé par un vérin hydraulique 64 monté par exemple au- dessus du membre 60 pour actionner le membre 62 par une extrémité dépassante correspondant à un axe horizontal 65. L'inclinaison de l'ensemble-rotor 63 est commandée par le vérin hydraulique 66, de manière à travailler parallèlement à la pente d'un talus, ou verticalement dans le cas d'un débroussaillage. Le membre 62 portant l'ensemble-rotor 63 présente une conformation déviée vers l'avant et l'axe ou pivot 51 d'orientation est fixé du côté de la zone de travail. Avantageusement, le membre 62 comporte une première partie 68 située dans le prolongement du membre rectiligne 60, une deuxième partie 69 rectiligne formant un angle obtus avec ladite première partie 68 et une troisième partie 70 rectiligne formant à son tour un angle obtus avec ladite deuxième partie 69 rectiligne. De préférence, les trois parties 68, 69, 70 sont reliées rigidement l'une à l'autre et sont fabriquées d'un seul tenant pour constituer le membre 62 par mécanosoudage de profilés ou de tôles métalliques. Dans le mode de réalisation décrit, les première et troisième parties 68 et 70 sont sensiblement parallèles l'une à l'autre, de manière à ce que l'ouverture ou la fermeture du compas 60-62 sous l'action du vérin 64 provoque un déplacement de la troisième partie 70 et de l'ensemble-rotor 63 dans un plan vertical parallèle au plan du compas 60-62. Le conducteur peut, dans la position normale de travail, rester constamment tourné vers l'avant dans le sens de déplacement du véhicule automoteur selon l'invention en surveillant le fonctionnement du rotor 63. Lorsque des obstacles se présentent, le conducteur fait pivoter le bras de travail latéral 30 commandé par le vérin 52 vers l'arrière. Les flèches 72, 73, 74 correspondent aux libertés de mouvement et d'articulation du bras de travail latéral 30: respectivement à l'articulation du compas 60-62 sous la commande du vérin 64, au pivotement d'ensemble du bras de travail latéral 30 autour du pivot 51 sous l'action du vérin 52 et à la rotation de l'ensemble-rotor 63 sous l'action du vérin 66. L'axe 75 en traits mixtes correspond à la projection suivant le plan vertical de symétrie du bras de travail latéral 30 : l'axe 75 est ainsi en forme de ligne brisée avec deux angles obtus 76, 77 égaux pour assurer un parallélisme de la première partie 68 et de la troisième partie 70. Dans la position de déplacement sur route, le bras de travail latéral 30 est repliable dans une configuration extrêmement compacte, compatible avec les normes imposées par le gabarit routier alors que, dans la configuration déployée, la surface de la zone de travail accessible est égale ou supérieure aux surfaces de travail des machines de l'art antérieur. L'invention décrite en référence à plusieurs modes de réalisation 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, la cabine 33 au lieu d'être une cabine couverte peut être remplacée par un simple arceau, solidaire ou non du poste de conduite lorsque celui-ci est réversible ; en outre, le bras de travail latéral 30 peut être télescopique au lieu de présenter une conformation invariable.20 REVENDICATIONS1. Véhicule automoteur à bras de travail latéral (30), du type comportant un châssis rigide (32) porté par deux ponts avant (1) et arrière (2) munis de roues (3, 4, 6, 7) et une cabine (33) de conduite montée sur ledit châssis (32) rigide, dans lequel le support (31) d'articulation du bras (30) latéral est disposé sensiblement vers le milieu de la distance entre l'essieu avant (1) et l'essieu arrière (2), caractérisé en ce que le châssis (32) porte extérieurement d'un côté et latéralement, entre une roue avant (3) et une roue arrière (7), un compartiment (34) contenant le moteur (21) à combustion interne du véhicule ; en ce que le châssis (32) porte extérieurement de l'autre côté et latéralement, un compartiment (35) contenant au moins un réservoir de fluide embarqué ; et en ce que le châssis (32) présente des moyens de fixation (36) aptes à recevoir au moins un équipement avant. 2. Véhicule automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (21) est orienté transversalement et relié à un renvoi d'angle (15) dont une sortie entraîne une boîte de vitesses (12) orientée longitudinalement et placée sensiblement en position centrale, sous le support (31) du bras de travail latéral (30). 3. Véhicule automoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur (21) est relié au renvoi d'angle (15) par une transmission (19) à cardans. 4. Véhicule automoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur (21) est relié au renvoi d'angle (15) par un arbre de connexion, notamment au moyen d'un arbre cannelé (28) coopérant avec un manchon cannelé (29). 5. Véhicule automoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins undit équipement avant est choisi dans le groupe comportant : un bloc de remorquage (37), un ensemble de relevage hydraulique, un bloc (25) de prise de force relié par un arbre à cardans (24) audit renvoi d'angle (15). 11 6. Véhicule automoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le véhicule comporte une prise de force (25) à entraînement mécanique, relié à et entraîné par ledit renvoi d'angle (15). 7. Véhicule automoteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le véhicule comporte au moins une pompe hydraulique (16 ou 17) entraînée par un arbre (18) traversant la boîte de vitesses (12) et constamment entraîné dès le démarrage du moteur (21). 8. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bloc (25) de prise de force à entraînement mécanique comporte un embrayage (26) et un 10 boîtier (27) réducteur de vitesses. 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cabine (33) de conduite contient un poste de conduite (45-48) réversible. 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que le bras (30) de travail latéral présente de préférence une conformation déviée vers l'avant, 11. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins une partie ou un membre du bras (30) de travail latéral est télescopique.