Brevet FR2989346A1 — publié le 20131018

VEHICULE DE TRANSPORT OU PORTE-OUTIL ARTICULE AVEC CONDUITE AU SOL [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne un véhicule de transport ou porte-outil articulé guidé par un opérateur situé au sol. [3] L'invention peut notamment prendre la forme d'un des véhicules de conduite au sol suivants: une brouette, un chariot, un tombereau de chantier, un porte pot de pépinière, un transpalette, un porte-outil permettant d'élever les outils par rapport du sol- , une machine agricole pour le travail du sol, un 10 distributeur d'aliment pour le bétail. [4] ETAT DE LA TECHNIQUE [5] Il existe deux grandes classes de véhicules motorisés conduits par un opérateur à terre. On connaît ainsi des véhicules à châssis rigide comportant un seul châssis orienté par l'action physique de l'opérateur situé 15 à terre. Ces véhicules sont le plus souvent composés d'un essieu moteur rigide et d'une ou de deux roues libres de direction. [6] L'autre classe de véhicules motorisés avec conduite à terre est celle des véhicules avec un châssis articulé permettant de diriger le véhicule. Ces véhicules comportent généralement deux châssis reliés par un pivot 20 vertical permettant l'articulation du châssis. L'articulation du véhicule permet de guider l'ensemble du véhicule et de définir une direction lors de ses déplacements. Le mouvement de l'articulation est effectué par la force de l'opérateur situé à terre qui oriente l'un des deux châssis ou animé par un mouvement mécanique. 25 [07] La plupart des véhicules motorisés à châssis articulés ont un châssis motorisé recevant le système de transmission qui permet l'avancement du véhicule, l'autre châssis étant réservé à la fonction particulière du véhicule. [8] Dans le cas d'un transpalette décrit dans le document FR2796890 la motorisation est assurée par une roue motorisée montée sur un châssis relié à un autre châssis permettant le transport ou le déplacement de palette. La fonction manutention est donc réalisée par un châssis tandis que la fonction motorisation est réalisée par l'autre châssis. [9] On connaît également un motoculteur à conduite à terre équipé d'une remorque, le motoculteur et la remorque formant un véhicule. Le motoculteur assure la motricité du véhicule, tandis que la remorque assure la fonction transport. L'axe pivot de l'attelage peut être considéré comme l'articulation entre deux châssis qui permet de diriger l'ensemble. Ce principe d'articulation entre deux châssis est également décrit dans le document FR2669319 suivant lequel un châssis moteur pousse un châssis porteur prenant dans ce cas la forme d'un transpalette tout terrain. Les deux châssis sont reliés par un axe d'articulation. [010] Le document USD572730 décrit un porte-outil compact destiné au transport et à la manutention équipé d'un châssis moteur qui peut recevoir différentes formes de dispositifs destinés à recevoir des équipements de transport ou de manutention. La commande de ce chariot peut se faire à la fois par un opérateur embarqué ou à terre commandant le véhicule depuis le châssis moteur. [11] Dans toutes les configurations de véhicules de transport de charge ou de manutention précitées, l'opérateur dirige le véhicule en dirigeant depuis le sol le châssis moteur par l'intermédiaire d'un guidon ou d'un timon. On choisit généralement le guidage du châssis moteur pour des raisons de maniabilités, de simplicité de commande et de contrôle de l'élément moteur. [12] Toutefois, dans certaines applications dans lesquelles il est nécessaire d'effectuer un chargement en force par l'avant et de transporter ce chargement avec le châssis porteur en avant du véhicule, ou de contrôler un outil, les configurations de véhicule connues ne sont pas adaptées à un maniement simple du véhicule de transport ou porte-outil. [13] OBJET DE L'INVENTION [14] L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient en se basant sur un principe de contrôle du châssis porteur situé à l'avant du véhicule en laissant le châssis moteur situé à l'arrière assurer la motricité du véhicule. Un tel principe qui pourrait à première vue paraître mécaniquement inadapté permet en fait un meilleur contrôle du véhicule et de son chargement ou de l'outil par l'opérateur en marche-avant. [15] L'invention concerne donc un véhicule de transport destiné à être guidé par un opérateur au sol caractérisé en ce qu'il comporte: - un châssis porteur situé à l'avant du véhicule apte à recevoir un dispositif 10 de maintien de charge ou un outil, le dispositif de maintien de charge étant fixe ou mobile ou l'outil étant mobile par rapport au châssis porteur, - un châssis moteur situé à l'arrière du véhicule assurant la propulsion du véhicule, - une articulation installée entre le châssis porteur et le châssis moteur 15 permettant au châssis porteur de se déplacer par rapport au châssis moteur autour d'un axe de rotation, et - un élément de guidage fixé au châssis porteur permettant à un opérateur au sol de guider le véhicule, le guidage du véhicule étant effectué en dirigeant le châssis porteur par l'intermédiaire de l'élément de guidage sans 20 action directe sur le châssis moteur. [16] Selon une réalisation, le véhicule comporte au moins un amortisseur des efforts inopinés et indésirables mettant en mouvement les châssis autour de l'axe de rotation de l'articulation. [17] Selon une réalisation, l'amortisseur est apte à limiter le 25 débattement de l'articulation dans les deux sens de rotation des deux châssis l'un par rapport à l'autre . [18] Selon une réalisation, l'axe de rotation de l'articulation est sensiblement vertical. [19] Selon une réalisation, l'axe de rotation de l'articulation est 30 légèrement incliné pour favoriser l'alignement des deux châssis pendant l'avancement. [20] Selon une réalisation, le châssis porteur et le châssis moteur comportant chacun deux roues, le véhicule comporte un système d'oscillation permettant le déplacement relatif des châssis l'un par rapport à l'autre autour d'un axe sensiblement horizontal s'étendant suivant l'axe longitudinal du véhicule de sorte que les roues restent en contact avec le sol en cas d'obstacle à franchir. [21] Selon une réalisation, le véhicule comporte un système de butée limitant dans un plan horizontal l'oscillation des deux châssis l'un par rapport à l'autre dans les deux sens de déplacement. [022] Selon une réalisation, le système d'oscillation est situé sur le châssis moteur. [023] Selon une réalisation, le véhicule comporte un système de deux bras oscillants l'un par rapport à l'autre reliés à un système de différentiel, ce système équipant le châssis porteur ou le châssis moteur. [024] Selon une réalisation, le châssis moteur comporte au moins une roue motrice. [25] Selon une réalisation, le châssis porteur comporte un essieu motorisé en complément de la ou des roues motrices du châssis moteur. [26] Selon une réalisation, l'articulation entre les deux châssis est 20 formée par un système à pivot comportant une partie formant axe reliée à une extrémité d'un bras s'étendant entre les deux châssis coopérant avec une partie formant une chape reliée au châssis porteur, ou inversement. [27] Selon une réalisation, l'articulation est formée par au moins deux biellettes liées par leurs extrémités au châssis porteur et au châssis moteur 25 en rotation autour d'axes verticaux. [28] Selon une réalisation, l'élément de guidage fixé au châssis porteur comporte un système de réglage permettant de positionner l'élément de guidage indifféremment derrière, devant ou sur le côté du véhicule. [29] Selon une réalisation, un système de câblage ou de télécommande entre le châssis porteur et le châssis moteur permet le contrôle d'une motorisation du châssis moteur depuis l'élément de guidage fixé au châssis porteur. [30] Selon une réalisation, l'articulation est équipée d'un élément de mise en mouvement de l'articulation des deux châssis contrôlé par un élément de contrôle porté par l'élément de guidage. [31] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [32] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui 10 suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [33] La Figure 1 montre une vue en perspective d'un véhicule selon l'invention équipé d'un système de chargement au sol ; [34] La Figure 2 montre une variante de réalisation de l'articulation 15 entre le châssis porteur et le châssis moteur munie d'un système à biellette; [35] Les Figures 3a-3b montrent respectivement une vue en perspective et une vue de haut d'un véhicule selon l'invention simplifié dans lequel le dispositif de maintien de charge du châssis porteur n'a pas été représenté; 20 [036] La Figure 4 montre un véhicule selon l'invention prenant la forme d'un transpalette comportant un système de réglage de l'élément de guidage; [37] La Figure 5 montre un véhicule selon l'invention comportant un châssis porteur comportant un double essieu rigide; [38] La Figure 6 montre un véhicule selon l'invention à trois roues 25 comportant une seule roue motrice sur le châssis moteur; [39] La Figure 7 montre un véhicule selon l'invention portant un outil de type bineuse. [40] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [41] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [0421 Comme montré sur la Figure 1, le véhicule 1 de transport comporte un châssis porteur 2 situé à l'avant du véhicule apte à recevoir un dispositif 4 de maintien de charge ou un outil, et un châssis moteur 3 situé à l'arrière du véhicule assurant la propulsion du véhicule. Une articulation 5 est installée entre le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3. Un élément de guidage 10 fixé au châssis porteur 2 permet à un opérateur au sol (non représenté) de guider le véhicule. Les termes "avant" et "arrière" sont entendus par rapport au sens de déplacement du véhicule. [043] Plus précisément, le châssis porteur 2 est notamment apte à recevoir des dispositifs 4 de maintien de charge fixes ou mobiles ou des outils mobiles par rapport audit châssis porteur 2. Le châssis porteur 2 porte ici un système de chargement pouvant passer d'une position de chargement au sol à une position relevée pour permettre le déplacement du véhicule chargé tel que décrit dans la demande de brevet numéro FR1160713. En variante, le dispositif 4 prend la forme d'un système sélectionné notamment parmi: un système de levage de benne, des fourches (cf Figure 4), une bineuse (cf Figure 7), un mât élévateur à fourches, des outils de travail du sol, des outils de traitement de surface, des balayeuses ou des systèmes fixés sur le châssis porteur tels qu'une benne, un plateau, une cuve, une pompe, ou une génératrice. [044] Le châssis porteur 2 présente ici une forme en U formant essieu ayant des bras latéraux en regard l'un de l'autre portant chacun une roue 11. En variante, le châssis porteur 2 peut prendre différentes formes adaptées à recevoir le dispositif 4 de maintien de charge fixe ou mobile ou un outil mobile par rapport au châssis porteur 2. Comme montré sur la Figure 5, le châssis porteur 2 peut ainsi comporter un double essieu rigide. Les roues 11 du châssis porteur 2 ne sont a priori pas motrices dans la mesure où ce sont les roues 11 du châssis moteur 3 qui assurent la propulsion du véhicule. En variante, les roues 11 du châssis porteur 2 sont également motrices en plus des roues 11 du châssis moteur. Le châssis porteur 2 comporte au moins une roue 11. [45] Le châssis moteur 3 assure la propulsion du véhicule au moyen d'un moteur 6 thermique ou électrique entraînant les roues 11 portées. Le 5 châssis moteur 3 comporte au moins une roue motrice. En l'occurrence, le châssis moteur 3 comporte un essieu portant deux roues motrices 11. [46] L'articulation 5 installée entre le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3 permet au châssis porteur 2 de se déplacer par rapport au châssis moteur 3 autour d'un axe de rotation Y. L'axe de rotation Y de l'articulation 5 est sensiblement vertical. En variante, l'axe de rotation Y est légèrement incliné par rapport à la verticale. L'axe de rotation Y est ainsi de préférence orienté vers l'arrière pour favoriser l'alignement des deux châssis 2, 3, [47] Le guidage du véhicule est effectué en dirigeant le châssis porteur 2 par l'intermédiaire de l'élément de guidage 10 sans action directe sur le 15 châssis moteur 3. En l'occurrence, l'élément de guidage 10 comporte deux tiges 101, 102 destinées à être manoeuvrer par l'opérateur pour assurer le guidage du véhicule, lesdites tiges 101, 102 étant reliées entre elles par une portion courbe fixée au châssis porteur 2. Un système de câblage ou de télécommande 13 entre le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3 permet le 20 contrôle de la motorisation du véhicule 1 depuis l'élément de guidage 10. A cet effet, un bras 18 s'étendant entre le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3 comporte une ouverture traversante pour permettre le passage des câbles de commande à l'intérieur dudit bras 18. [48] Le plus couramment, l'opérateur se positionne derrière le véhicule 25 1 et suit le véhicule 1 en déplacement. Le châssis moteur 3 se trouve alors entre le châssis porteur 2 et l'opérateur. Toutefois, l'opérateur peut se positionner également devant le véhicule tout en le guidant à l'aide d'un timon ou d'un guidon dans le cas d'un intérêt d'un positionnement de l'opérateur devant le chargement. L'opérateur peut également se positionner 30 sur un côté du véhicule. A cet effet, comme montré sur la Figure 4, le véhicule 1 comporte un système de réglage 9 permettant le positionnement de l'élément de guidage 10 tel que l'opérateur peut se positionner au sol pour guider le véhicule indifféremment derrière, devant ou sur le côté du véhicule. 10 Ce système de réglage 9 peut consister par exemple en un bras 103 articulé par rapport au châssis porteur 2 autour d'un axe vertical relié à l'élément de guidage 10 permettant à l'élément de guidage 10 de tourner autour du véhicule 1. [049] La direction du véhicule dépend de l'angle entre le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3. Cet angle est donné par le guidage du châssis porteur 2 par la force de l'opérateur appliqué à l'élément de guidage 10 pour son orientation. Dans le cas d'un guidage manuel du châssis porteur 2, l'articulation 5 est de préférence équipée d'un amortisseur de direction 17 permettant de limiter les à-coups provoqués par la rencontre d'un obstacle. L'amortisseur de direction 17 est situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation Y. L'amortisseur 17 de direction est de préférence apte à limiter le débattement de articulation 5 dans les deux sens de rotation du châssis porteur 2 par rapport au châssis moteur 3. En l'occurrence, l'amortisseur 17 est formé par un vérin au gaz ayant une extrémité reliée au châssis porteur 2 et une extrémité reliée au bras 18 s'étendant entre les deux châssis 2; 3 et portant l'articulation 5. Ce bras 18 appartient au châssis moteur 3. Les extrémités de ce vérin sont reliées au châssis porteur 2 et au bras 18 par l'intermédiaire de liaisons pivot autour d'axes verticaux. [050] Alternativement, comme représenté en traits discontinus sur la Figure 1, l'articulation 5 est équipée d'un élément 51 de mise en mouvement de l'articulation 5 des deux châssis 2, 3 contrôlé par un élément 52 de contrôle porté par l'élément de guidage 10. L'élément de guidage 10 ne sert alors plus de guidage direct par l'effort de l'opérateur mais supporte l'élément de contrôle 52 de mise en mouvement de l'articulation 5. L'élément 51 de mise en mouvement de l'articulation 5 peut consister notamment en un des éléments mécaniques suivants: un système à vérin électrique ou hydraulique, un système de chaînes et pignons, un système à crémaillère, ou un moteur électrique ou hydraulique monté sur l'articulation, ou tout autre élément adapté à actionner l'articulation 5. Dans ce cas, l'élément 51 de mise en mouvement est positionné en lieu et place de l'amortisseur 17. L'élément 51 peut également jouer un rôle d'amortisseur de direction. [051] Sur le véhicule représenté sur les Figures 1, 3, 4 et 5, l'articulation entre les deux châssis 2, 3 est formée par un système à pivot comportant une partie formant axe reliée à une extrémité du bras 18 coopérant avec une partie formant une chape reliée au châssis porteur 2, ou inversement la 5 partie formant axe est portée par le châssis porteur 2; tandis que la partie formant la chape est portée par le bras 18. De préférence, la liaison pivot d'articulation 5 entre un bras 18 et le châssis porteur 2 est située sensiblement à équidistance entre l'axe de la roue ou de l'essieu avant et l'axe de la roue ou l'essieu arrière. [052] Comme visible sur la Figure 3a, pour un type de véhicule à quatre roues ou plus, le véhicule 1 est avantageusement équipé d'un système d'oscillation 20 autorisant la rotation d'un châssis 2, 3 par rapport à l'autre autour d'un axe X de rotation horizontal s'étendant suivant un axe longitudinal du véhicule. Un tel système d'oscillation 20 permet aux quatre roues 11 de rester en contact permanent avec le sol en cas d'obstacle. Le système d'oscillation 20 peut être indifféremment situé sur le châssis moteur 3 ou sur le châssis porteur 2. En l'occurrence, le système d'oscillation 20 est formé par le bras 18 présentant une extrémité montée rotative par rapport à un des châssis 2, 3 autour de l'axe longitudinal X. [053] De préférence, un système de butée limite dans un plan horizontal l'oscillation des deux châssis 2, 3 l'un par rapport à l'autre dans les deux sens de déplacement autour de l'axe X. [54] Alternativement, comme montré sur la Figure 2, les deux châssis 2 et 3 sont reliés entre eux par un système 21 de biellettes assurant une articulation autour de l'axe Y passant par des centres de rotation instantanés situés dans le prolongement des biellettes. En l'occurrence, le système 21 de biellettes est formé par deux ensembles de deux biellettes 23 disposés en V, l'angle du V étant disposé du côté du châssis porteur 2. Chaque biellette 23 présente des extrémités coopérant avec des chapes 24 en forme de U reliées d'une part au châssis porteur 2 et d'autre part au châssis moteur 3 via un axe d'orientation verticale (non représenté). [55] Dans ce mode de réalisation, le système d'oscillation 20 est formé par une platine non représentée portant une série de chapes 24 reliées aux biellettes 23. Cette platine montée rotative autour d'un axe longitudinal X du véhicule 1 est portée par le châssis porteur 2 ou le châssis moteur 3. [56] En remplacement ou en complément du système d'oscillation 20, le châssis porteur 2 ou le châssis moteur 3 sont équipés de bras oscillants l'un par rapport à l'autre afin de permettre le contact des quatre roues 11 avec le sol. Les deux bras sont reliés par un système de différentiel leur permettant d'osciller l'un par rapport à l'autre. [57] En variante, le châssis porteur 2 et le châssis moteur 3 comportent chacun plus ou moins de deux roues 11. La figure 6 montre ainsi un mode de réalisation avantageux d'un véhicule à trois roues ayant une seule roue 11 motrice portée par le châssis moteur 3 et deux roues 11 installées sur le châssis porteur 2. Dans cette réalisation, le moteur 6 est intégré à la roue motrice 11 du châssis moteur 3. [58] Un système de verrouillage de l'articulation 5 quand le véhicule est arrêté peut être intégré au système d'amortisseur ou indépendant pour éviter la mise en portefeuille à l'arrêt quand l'opérateur lâche le véhicule 1. [59] Les termes "horizontal" et "vertical" sont entendus par rapport à un véhicule 1 selon l'invention fonctionnant dans des conditions normales d'utilisation sur un sol sensiblement horizontal. L'axe longitudinal du véhicule 20 est déterminé lorsque le châssis avant est aligné avec le châssis arrière. [60] Bien évidemment l'homme du métier peut modifier la configuration des véhicules de transport décrits dans les figures sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, il est entendu que certaines caractéristiques présentées dans un mode de réalisation pourront être adaptées à un autre 25 mode de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Véhicule (1) de transport destiné à être guidé par un opérateur au sol caractérisé en ce qu'il comporte: - un châssis porteur (2) situé à l'avant du véhicule apte à recevoir un dispositif (4) de maintien de charge ou un outil, le dispositif de maintien de charge étant fixe ou mobile) ou l'outil étant mobile par rapport au châssis porteur (2), - un châssis moteur (3) situé à l'arrière du véhicule assurant la propulsion du véhicule, - une articulation (5) installée entre le châssis porteur (2) et le châssis moteur (3) permettant au châssis porteur (2) de se déplacer par rapport au châssis moteur (3) autour d'un axe de rotation (Y), et - un élément de guidage (10) fixé au châssis porteur (2) permettant à un opérateur au sol de guider le véhicule, le guidage du véhicule étant effectué en dirigeant le châssis porteur (2) par l'intermédiaire de l'élément de guidage (10) sans action directe sur le châssis moteur (3). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un amortisseur de direction (17) des efforts inopinés et indésirables 20 mettant en mouvement les châssis autour de l'axe de rotation (Y) de l'articulation (5). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'amortisseur (17) est apte à limiter le débattement de l'articulation (5) dans 25 les deux sens de rotation des deux châssis (2, 3) l'un par rapport à l'autre. 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation (Y) de l'articulation est sensiblement vertical. 30 5. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe de rotation (Y) de l'articulation (5) est légèrement incliné pour favoriser l'alignement des deux châssis (2, 3) pendant l'avancement. 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 35 que, le châssis porteur (2) et le châssis moteur (3) comportant chacun deuxroues (11), le véhicule comporte un système d'oscillation permettant le déplacement relatif des châssis (2, 3) l'un par rapport à l'autre autour d'un axe sensiblement horizontal (X) s'étendant suivant l'axe longitudinal du véhicule (1). 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un système de butée limitant dans un plan horizontal l'oscillation des deux châssis (2, 3) l'un par rapport à l'autre dans les deux sens de déplacement. 8. Véhicule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le système d'oscillation (20) est situé sur le châssis moteur (3). 9. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, le véhicule (1) comporte un système de deux bras oscillants l'un par rapport à l'autre reliés à un système de différentiel, ce système équipant le châssis porteur (2) ou le châssis moteur (3). 10. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le châssis moteur (3) comporte au moins une roue motrice (11). 11. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé en ce que le châssis porteur (2) comporte un essieu motorisé en complément de la ou des roues motrices (11) du châssis moteur (3). 12. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'articulation (5) entre les deux châssis (2, 3) est formée par un système à pivot comportant une partie formant axe reliée à une extrémité d'un bras (18) s'étendant entre les deux châssis (2, 3) coopérant avec une partie formant une chape reliée au châssis porteur (2), ou inversement. 13. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'articulation (5) est formée par au moins deux biellettes (23) liées par leurs extrémités au châssis porteur (2) et au châssis moteur (3) en rotation autour d'axes verticaux.35 14. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'élément de guidage (10) fixé au châssis porteur (2) comporte un système de réglage permettant de positionner l'élément de guidage (10) indifféremment derrière, devant ou sur le côté du véhicule (1). 15. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'un système de câblage (13) ou de télécommande entre le châssis porteur et le châssis moteur (3) permet le contrôle d'un moteur du châssis moteur (3) depuis l'élément de guidage (10). 10 16. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'articulation (5) est équipée d'un élément (51) de mise en mouvement de l'articulation des deux châssis (2, 3) contrôlé par un élément (52) de contrôle porté par l'élément de guidage (10). 15