Brevet FR3054996A1 — publié le 20180216

VEHICULE AUTOMOTEUR A CHASSIS REGLABLE EN HAUTEUR La présente invention concerne le domaine des 5 véhicules automoteurs, notamment des véhicules porte-outils, et porte plus particulièrement sur un tel véhicule à châssis réglable en hauteur. Les véhicules automoteurs porte-outils sont largement utilisés dans le domaine de l'agriculture, où ils 10 sont amenés à rouler dans des champs qui peuvent ne pas être horizontaux, autrement qui sont en devers. Ceci peut parfois poser problème, en fonction des travaux effectuer. Dans le cas où des outils de coupe sont montés 15 sur le véhicule, tels que pour la coupe de maïs semence, mauvaises herbes ou montées à graines, on peut parfois souhaiter réaliser une coupe parallèle au sol, et parfois plutôt une coupe horizontale. Dans la coupe parallèle au sol, l'outil de coupe travaillera à la même hauteur sur 20 toute sa longueur de l'outil de façon à couper à la même distance du sol. Dans le cas d'une coupe horizontale dans un champ en dévers, l'outil de coupe sera horizontal et la coupe sera ainsi réalisée à une distance de sol qui variera sur la longueur d'outil, de sorte que l'on obtiendra des 25 coupes par étages, chaque étage correspondant à une passe de l'outil de coupe. A l'heure actuelle, la capacité de réaliser une coupe parallèle au sol et une coupe horizontale est obtenue par inclinaison de l'outil de coupe vis-à-vis du véhicule 30 automoteur. L'outil de coupe doit donc comporter des moyens prévus à cet effet. Cette solution présente l'inconvénient que l'opérateur ne peut pas utiliser d'outils classiques, de 3054996 2 structure plus simple et donc moins coûteux, et doit donc disposer d'outils munis de moyens permettant leur inclinaison par rapport au véhicule porte-outils, et donc plus coûteux. La présente invention vise à proposer une solution à ce problème, permettant de manière simple et peu coûteuse à un opérateur de réaliser un travail parallèle au sol ou un travail horizontal, au besoin. On souligne ici que la solution selon la présente 10 invention n'est pas limitée à l'application spécifique des véhicules automoteurs portant des outils de coupe, mais peut être appliquée de manière plus générale à tout type de véhicule automoteur. La présente invention a pour objet un véhicule 15 automoteur comprenant un châssis, qui s'étend dans une direction longitudinale correspondant sensiblement à la direction de déplacement du véhicule automoteur, et au moins deux paires d'ensembles roues portant le châssis et comprenant chacun une jambe reliée d'une part au châssis 20 et, d'autre part, à une roue, les ensembles roues d'une même paire étant symétriques par rapport à la direction longitudinale du châssis, caractérisé par le fait que chaque ensemble roue comprend un moyen de montée/descente apte à faire monter et descendre de manière sélective la 25 jambe, et ainsi le châssis, par rapport à la roue respective, le moyen de montée/descente de chaque ensemble roue étant commandable, par des moyens de commande, indépendamment des moyens de montée/descente des autres ensembles roues. 30 Selon un mode de réalisation préféré, chaque moyen de montée/descente est un vérin ayant un fût solidaire de l'une parmi la jambe et la roue de l'ensemble 3054996 3 roue respectif et une tige solidaire de l'autre parmi la jambe et la roue. Les vérins sont, de préférence, des vérins hydrauliques. 5 Selon un mode de réalisation particulier préféré, les vérins hydrauliques sont à simple effet et les moyens de commande comprennent : - un réservoir de fluide hydraulique ; - une pompe d'alimentation apte à prélever du fluide 10 hydraulique à partir du réservoir de fluide hydraulique ; - un diviseur de débit dont l'orifice d'entrée est en communication fluidique sélective avec le refoulement de la pompe d'alimentation, des moyens de sélection étant 15 interposés entre la pompe d'alimentation et le diviseur de débit de façon à autoriser ou empêcher la distribution de fluide hydraulique au diviseur de débit ; et - une pluralité de distributeurs 2/2 montés en parallèle 20 les uns aux autres et chacun associé à un vérin, l'orifice d'entrée de chaque distributeur étant en communication fluidique avec un orifice de sortie respectif du diviseur de débit et l'orifice de sortie de chaque distributeur étant en communication fluidique 25 avec la chambre du vérin respectif. Les moyens de sélection peuvent consister en un distributeur 3/2, dit de montée, à commande par électroaimant et normalement fermé, l'orifice d'entrée, l'orifice de sortie et l'orifice d'échappement du 30 distributeur de montée étant en communication fluidique respectivement avec le refoulement de la pompe d'alimentation, avec l'orifice d'entrée du diviseur de débit et avec le réservoir de fluide hydraulique. 3054996 4 De préférence, le diviseur de débit est un diviseur de débit rotatif. Les distributeurs 2/2 sont, de préférence, des distributeurs à clapets à commande par électroaimant et 5 normalement fermé. Chaque ensemble roue peut comprendre une suspension à soufflets, le cas échéant dont les soufflets sont placés au-dessus et dans l'axe du vérin respectif. Ceci est particulièrement avantageux pour le confort du conducteur, car on assure ainsi la suspension d'une manière simple et quelle que soit la hauteur du châssis. Le véhicule automoteur peut comprendre des moyens porte-outils à l'avant et/ou à l'arrière du châssis. Le véhicule sera alors un véhicule automoteur porte-outils. Les moyens porte-outils sont, de préférence, équipés d'au moins un outil, notamment d'au moins un outil de coupe. Le véhicule automoteur selon la présente invention peut comprendre au moins un capteur de mesure d'horizontalité relié à une cellule électronique avec 20 calculateur configurée pour piloter les moyens de commande, sur la base de la mesure provenant du au moins un capteur de mesure d'horizontalité, de façon à maintenir automatiquement le châssis à l'horizontale. Il est ainsi possible d'assurer une fonction de correction automatique 25 de dévers, les moyens de commande étant pilotés pour faire monter ou descendre un ou plusieurs moyens de montée/descente en fonction des mesures du au moins un capteur de mesure d'horizontalité. Pour mieux illustrer l'objet de la présente 30 invention, on va en décrire ci-après, à titre indicatif et non limitatif, un mode de réalisation particulier avec référence au dessin annexé. Sur ce dessin : 3054996 5 - la Figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automoteur selon la présente invention ; 5 - la Figure 2 est une vue de côté du véhicule automoteur de la Figure 1, en position basse ; - la Figure 3 est une vue de côté du véhicule automoteur de la Figure 1, en position haute ; 10 - la Figure 4 est une vue en coupe verticale de la partie supérieure d'un ensemble roue du véhicule automoteur de la Figure 1 ; et 15 - les Figures 5 et 6 sont des schémas hydrauliques des moyens de commande de la montée/descente du châssis du véhicule automoteur, respectivement lors de la montée du châssis au niveau des roues droites avant et arrière et lors de la descente des roues avant gauche et droite. Si l'on se réfère tout d'abord aux Figures 1 à 3, on peut voir qu'un véhicule automoteur 1 selon un mode de réalisation particulier de la présente invention comprend, de manière classique, un châssis 2 porté par quatre ensemble roues 3, à savoir deux ensembles roues avant et deux ensembles roues arrière. On précise que dans la présente, les termes avant et arrière se rapportent à la direction longitudinale du véhicule automoteur 1, laquelle direction longitudinale correspond sensiblement à la direction de déplacement du véhicule automoteur 1. Le châssis 2 est ici un châssis mécanosoudé qui ne sera pas décrit plus en détail, la présente invention n'étant pas limitée à une configuration spécifique du 3054996 6 châssis 2. On se contentera donc d'indiquer qu'il comprend deux longerons 4 parallèles à la direction longitudinale du véhicule automoteur 1 et reliés l'un à l'autre au niveau de leurs extrémités par deux traverses 5. 5 Des moyens porte-outils 6, bien connus et qui ne seront donc pas décrits en détail, sont rendus solidaires du châssis 2 à l'avant et/ou à l'arrière de ce dernier, comme cela est également bien connu en soi. Les moyens porte-outils 6 sont aptes à porter tout type d'outil et la 10 présente invention n'est pas limitée à un type d'outil particulier. On peut toutefois mentionner qu'elle trouve une application particulièrement intéressante pour les outils de coupe. Chaque ensemble roue 3 est relié au châssis 2 au 15 niveau d'une extrémité respective d'une traverse 5. Chaque ensemble roue 3 comprend une jambe, désignée de manière générale par le chiffre de référence 7, une roue et des moyens de montée/descente 8. La roue avant gauche est désignée par Ravg, la roue avant droite par Ravd, la roue 20 arrière gauche par Rarg et la roue arrière droite par Rard. Au moins chacune des deux jambes 7 des ensembles roues 3 avant est reliée à pivotement à la traverse 5 autour d'une liaison pivot Lp verticale ou légèrement inclinée, comme représenté sur la Figure 1. Le pivotement 25 de la jambe 7 est commandé par un vérin de direction 9, comme cela est bien connu. La présente invention n'étant pas limitée à la fonction de direction des roues, celle-ci ne sera pas décrite plus en détail. On pourra par exemple mettre en oeuvre un système de direction tel que celui 30 décrit dans le brevet français FR2952893. On souligne ici que le véhicule automoteur 1 selon la présente invention comprend avantageusement des moyens de réglage de voie, par exemple chaque jambe 7 est 3054996 7 montée mobile en translation sur la traverse 5 respective, avec commande de la translation par des actionneurs, de préférence des actionneurs linéaires hydrauliques de type vérin hydraulique, commandables à distance. 5 Si l'on se réfère maintenant également à la Figure 4, on peut voir que les moyens de montée/descente 8 comprennent un vérin hydraulique simple effet 10 placé globalement à la verticale, dont le fût 10a est rendu solidaire de la jambe 7, tandis que la tige 10b est rendue 10 solidaire de la roue. Une chambre de vérin 10c est ainsi formée en partie supérieure, dans laquelle débouche l'orifice (non visible) du vérin 10 pour l'entrée de fluide hydraulique dans la chambre 10c et la sortie hors de celle-ci. 15 On comprendra aisément que, du fait que la tige 10b est solidaire de la roue qui repose au sol, l'entrée de fluide hydraulique dans la chambre 10c aura pour effet de pousser le fût 10a vers le haut, amenant la tige 10b dans la position sortie, et donc à élever la jambe 7. 20 Inversement, lorsque l'échappement du fluide contenu l'intérieur de la chambre 10c est autorisé, le fluide ne s'opposera plus à la descente de la jambe 7 sous l'action du poids du châssis 2. Ainsi, la montée et la descente d'une jambe 7 est 25 commandée respectivement par l'alimentation et l'échappement du vérin 10. La plage de déplacement vertical du châssis 2 sera fonction de la course des vérins 10. Dans le mode de réalisation représenté, en position basse (Figure 2) le 30 châssis 2 se situe à 1,30 m du sol, tandis qu'en position haute (Figure 3) il se situe à 1,90 m du sol. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à de telles valeurs. 3054996 8 On va maintenant décrire le fonctionnement des moyens de commande de la montée/descente du châssis 2 avec référence à la Figure 5, sur laquelle on peut voir que les moyens de commande comprennent un réservoir d'huile R, une 5 pompe d'alimentation P, un distributeur de montée Dm, un diviseur de débit rotatif Ddr et une pluralité de distributeurs à clapet Dc. La pompe d'alimentation P est une pompe unidirectionnelle configurée pour pomper de l'huile hors du 10 réservoir d'huile R. L'orifice de refoulement de la pompe d'alimentation P est reliée au distributeur de montée Dm par une canalisation Cl. Le distributeur de montée Dm est un distributeur 3/2 (à trois orifices et deux positions), à commande par 15 électroaimant et normalement fermé. Ainsi, en l'absence d'excitation de l'électroaimant, le distributeur de montée Dm est dans la position fermée A, dans laquelle l'orifice d'entrée est fermé et l'orifice de sortie communique avec l'orifice d'échappement, ce dernier étant relié au 20 réservoir d'huile R par une canalisation C2. Lorsque l'électroaimant est excité, le distributeur de montée Dm passe en position ouverte B, dans laquelle l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie communiquent l'un avec l'autre et l'huile peut être distribuée au diviseur de 25 débit rotatif Ddr auquel l'orifice de sortie est reliée par une canalisation C3. Le diviseur de débit rotatif Ddr a une entrée et quatre sorties, reliées chacune à un distributeur à clapet Dc respectif par une canalisation C4. Le diviseur de débit 30 rotatif Ddr est configure pour diviser le débit d'entrée, qui lui parvient depuis le distributeur de montée Dm, en quatre débits de sortie égaux, indépendamment de la pression. 3054996 9 Le diviseur de débit rotatif Ddr est réversible pour permettre la descente du châssis 2, comme cela sera explicité ci-après. Ainsi, le diviseur de débit rotatif Ddr peut également additionner les débits provenant des 5 distributeurs à clapet Dc pour refouler en sortie un seul débit vers le distributeur de montée Dm. Les distributeurs à clapet Dc sont à deux orifices et deux positions, à commande par électroaimant et normalement fermé. Chaque distributeur à clapet Dc est 10 configuré pour qu'en position fermée A, les orifices d'entrée et de sortie soient obturés, ne laissant donc pas passer l'huile. Lorsque l'électroaimant est excité, le distributeur à clapet Dc passe en position ouverte B, dans laquelle les orifices d'entrée et de sortie communiquent 15 l'un avec l'autre et l'huile peut être distribuée, au débit de sortie du diviseur de débit rotatif Ddr, à la chambre 10c du vérin 10 respectif en passant par une canalisation C5. On souligne qu'on entend par « canalisation » 20 tout moyen permettant de transporter du fluide hydraulique d'un point à un autre. On pourra ainsi prévoir des tuyaux rigides, des tuyaux flexibles, etc., tout en restant dans le cadre de la présente invention. Si le conducteur souhaite élever le châssis 2, ou 25 une partie du châssis 2, il lui suffit tout d'abord d'exciter l'électroaimant du distributeur de montée Dm pour le faire passer dans la position ouverte B, comme illustrée sur la Figure 5. Un débit d'huile sera donc fourni par le diviseur de débit rotatif Ddr à chaque distributeur 30 clapet Dc qui est en position fermée A. Si le conducteur excite l'électroaimant du distributeur à clapet Dc associé aux roues Ravd et Rard, alors le débit d'huile sera fourni à la chambre 10c de 3054996 10 chaque vérin 10 respectif, faisant ainsi monter les jambes 7 vis-à-vis des roues Ravd et Rard. Une fois que la hauteur souhaitée a été atteinte, le conducteur arrête l'excitation de l'électroaimant des distributeurs à clapet Dc, qui sont 5 alors ramenés à la position fermée A par ressort de rappel. On peut procéder de la même manière pour chacune des autres roues, simultanément ou non. On constate donc que l'on peut commander la montée de chaque jambe indépendamment des jambes des autres 10 ensembles roues. Si le conducteur souhaite abaisser le châssis 2, ou une partie du châssis 2, il lui faut tout d'abord arrêter l'excitation de l'électroaimant du distributeur de montée Dm, qui est alors ramené par ressort à la position 15 fermée A, comme représenté sur la Figure 6. Le conducteur doit ensuite exciter l'électroaimant du distributeur à clapet Dc associé à la jambe qu'il souhaite abaisser, de façon à faire passer ledit distributeur à clapet Dc dans la position ouverte B. Dans cette position, l'huile contenue 20 dans la chambre du vérin est, sous l'action du ressort de rappel du vérin, refoulée hors du vérin, passe à travers le distributeur à clapet Dc avant d'arriver au diviseur de débit rotatif Ddr qui fonctionne alors en sens inverse de façon à additionner le ou les débits d'huile qui lui 25 parviendraient depuis les distributeurs à clapet Dc. L'huile sortant du diviseur de débit rotatif Ddr est transmise au réservoir d'huile R en passant par le distributeur de montée Dm en position fermée A. On a représenté sur la Figure 6 le schéma hydraulique lors de la 30 descente des jambes 7 associées aux roues avant gauche et droite Ravg et Ravd. On peut procéder de la même manière pour chacune des autres roues, simultanément ou non. 3054996 11 On constate donc que l'on peut également commander la descente de chaque jambe indépendamment des jambes des autres ensembles roues. La commande de la montée/descente de chaque jambe 5 7 sera centralisée dans la cabine de conduite du véhicule automoteur 1, d'une manière bien connue en soi. On pourra ainsi prévoir qu'à chaque jambe 7 soit associée des boutons de montée/descente ou un levier de commande, dont l'actionnement pilotera automatiquement le fonctionnement 10 de la pompe P, du distributeur de montée Dm, du diviseur de débit rotatif Ddr et des distributeurs à clapet Dc, avec des asservissements prévus entre les différents composants comme cela est bien connu dans la technique. On pourra également prévoir d'utiliser les moyens 15 de montée/descente 8 en tant que correcteur automatique de dévers, auquel cas on pourra par exemple prévoir au moins un capteur de mesure d'horizontalité relié à une cellule électronique avec calculateur configurée pour piloter, sur la base de la mesure provenant du au moins un capteur de 20 mesure d'horizontalité, le fonctionnement de la pompe P, du distributeur de montée Dm, du diviseur de débit rotatif Ddr et des distributeurs à clapet Dc, de façon à maintenir le châssis 2 à l'horizontale. Si l'on se réfère à nouveau à la Figure 5, on 25 peut voir qu'à chaque jambe 7 est associée une suspension à soufflet 11 comprenant des soufflets 12 prenant appui entre une platine supérieure 13a et une platine inférieure 13b qui repose sur l'extrémité supérieure du fût 10a du vérin 10. Une troisième platine 13c est solidaire du fût 10a, en 30 partie supérieure de ce dernier, et les platines 13a, 13b et 13c sont reliées les unes aux autres par deux tirants 14a passant à travers des trous respectifs prévus à cet 3054996 12 effet dans les platines 13a, 13b et 13c, avec arrêts aux extrémités par des écrous 14b. La commande du gonflage et du dégonflage des soufflets 12 se fait de manière classique, avec un 5 compresseur, des électrovannes de gonflage et de dégonflage et un vérin de vidange. Les ensembles roues 3 selon la présente invention présentent donc également une fonction d'absorption des chocs, tout en conservant une structure simple. 10 Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention. 15 REVENDICATIONS1 - Véhicule automoteur (1) comprenant un châssis (2), qui s'étend dans une direction longitudinale correspondant sensiblement à la direction de déplacement du véhicule automoteur (1), et au moins deux paires d'ensembles roues (3) portant le châssis (2) et comprenant chacun une jambe (7) reliée d'une part au châssis (2) et, d'autre part, à une roue (Ravg, Ravd, Rarg, Rard), les ensembles roues (3) d'une même paire étant symétriques par rapport à la direction longitudinale du châssis (2), caractérisé par le fait que chaque ensemble roue (3) comprend un moyen de montée/descente (8) apte à faire monter et descendre de manière sélective la jambe (7), et ainsi le châssis (2), par rapport à la roue respective (Ravg, Ravd, Rarg, Rard), le moyen de montée/descente (8) de chaque ensemble roue (3) étant commandable, par des moyens de commande, indépendamment des moyens de montée/descente (8) des autres ensembles roues (3). 2 Véhicule automoteur (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque moyen de montée/descente (8) est un vérin (10) ayant un fût (10a) solidaire de l'une parmi la jambe (7) et la roue (Ravg, Ravd, Rarg, Rard) de l'ensemble roue (3) respectif et une tige (10b) solidaire de l'autre parmi la jambe (7) et la roue (Ravg, Ravd, Rarg, Rard). 3 Véhicule automoteur (1) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les vérins (10) sont des vérins hydrauliques. 4 Véhicule automoteur (1) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les vérins hydrauliques (10) sont à simple effet et les moyens de commande (8) comprennent : 3054996 14 un réservoir (R) de fluide hydraulique ; une pompe d'alimentation (P) apte à prélever du fluide hydraulique à partir du réservoir (R) de fluide hydraulique ; 5 - un diviseur de débit (Ddr) dont l'orifice d'entrée est en communication fluidique sélective avec le refoulement de la pompe d'alimentation (P), des moyens de sélection (Dm) étant interposés entre la pompe d'alimentation (P) et le diviseur de débit (Ddr) de façon à autoriser ou 10 empêcher la distribution de fluide hydraulique au diviseur de débit (Ddr) ; et une pluralité de distributeurs 2/2 (Dc) montés en parallèle les uns aux autres et chacun associé à un vérin (10), l'orifice d'entrée de chaque distributeur 15 (Dc) étant en communication fluidique avec un orifice de sortie respectif du diviseur de débit (Ddr) et l'orifice de sortie de chaque distributeur (Dc) étant en communication fluidique avec la chambre (10c) du vérin respectif (10). 20 5 Véhicule automoteur (1) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de sélection (Dm) consistent en un distributeur 3/2, dit de montée (Dm), à commande par électroaimant et normalement fermé, l'orifice d'entrée, l'orifice de sortie et l'orifice 25 d'échappement du distributeur de montée (Dm) étant en communication fluidique respectivement avec le refoulement de la pompe d'alimentation (A), avec l'orifice d'entrée du diviseur de débit (Ddr) et avec le réservoir de fluide hydraulique (R). 30 6 - Véhicule automoteur (1) selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le diviseur de débit (Ddr) est un diviseur de débit rotatif. 3054996 15 7 - Véhicule automoteur (1) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que les distributeurs 2/2 (Dc) sont des distributeurs à clapets à commande par électroaimant et normalement fermé. 5 8 Véhicule automoteur (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chaque ensemble roue (3) comprend une suspension à soufflets (11), le cas échéant dont les soufflets (12) sont placés au-dessus et dans l'axe du vérin (10) respectif. 10 9 - Véhicule automoteur (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens porte-outils (6) à l'avant et/ou à l'arrière du châssis (2), de préférence équipés d'au moins un outil, notamment d'au moins un outil de coupe. 15 10 - Véhicule automoteur (1) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur de mesure d'horizontalité relié à une cellule électronique avec calculateur configurée pour piloter les moyens de commande, sur la base de la mesure 20 provenant du au moins un capteur de mesure d'horizontalité, de façon à maintenir automatiquement le châssis (2) l'horizontale.