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VEHICULE ROUTIER ARTICULE
La présente invention est relative à un véhicule routier articulé comprenant : - un essieu avant conduit manuellement ou dirigé par un système de guidage automatique assujetti à une infrastructure ; - au moins un essieu médian guidé par un dispositif directionnel individuel embarqué, indépendant de l'infrastructure ; et
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v - un essieu arrière.
Elle concerne également un dispositif individuel embarqué apte à contrôler un essieu médian du véhicule précité généralement à conduite bimode et un procédé pour guider ledit véhicule routier articulé.
L'évolution des véhicules routiers articulés se caractérise notamment par trois tendances : - l'augmentation des capacités obtenue en rallongeant les véhicules et en multipliant le nombre de sections articulées entre elles ; - le rabaissement du plancher pour le moins dans les zones hors extrémités et donc au droit des articulations et essieux médians ; - la réduction des emprises au sol et donc des frais d'infrastructures en sites propres, par guidage de tous les essieux ou amélioration de leur comportement directionnel.
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Or, des véhicules routiers articulés plus longs déterminent en toute logique des emprises plus importantes en courbe.
Le guidage"tous essieux"est évidemment la solution garantissant la plus petite emprise, mais les planchers bas rendent très difficile l'installation de guidages aux essieux médians. Ces guidages peuvent plus aisément être prévus au premier essieu et éventuellement au dernier essieu. Il reste donc à contrôler directionnellement les essieux médians et éventuellement arrière, de façon à leur faire emprunter avec le plus de précision possible la trace de l'essieu avant guidé ou non.
Un véhicule articulé routier de conception classique comprend généralement au moins un essieu directeur arrière ou médian recevant une information directionnelle dite antérieure de l'articulation de caisse qui le précède.
Pour le contrôle directionnel de ce même type de véhicule articulé, le document EP-A-0015326 prévoit l'installation d'essieux médians directeurs recevant leur information directionnelle de l'articulation de caisse qui les suit, information dite postérieure.
Dans les deux cas, la relation entre l'angle de brisure d'une articulation et l'angle de braquage d'un essieu directeur peut être linéaire ou non.
Dans des véhicules de conception plus récente, utilisant des minicaisses biarticulées et portées par des essieux médians rigides non-
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directeurs, on connaît le pratique consistant à coordonner au moyen d'un dispositif individuel embarqué, l'articulation de chaaue minicaisse en fonction de l'orientation des caisses antérieure et postérieure qu'elle relie. Cette coordination s'opère en imposant à l'articulation comprise entre la caisse antérieure et la minicaisse un angle de brisure inférieur à celui de l'articulation comprise entre la minicaisse et la caisse postérieure, du moins en sorte de courbe aux fins d'éviter des balayages intempestifs des essieux médians.
Il en résulte que logiquement seule l'articulation postérieure peut être considérée comme telle et que l'articulation antérieure constitue en fait un élément directionnel de l'essieu rigide portant la minicaisse, considéré de prime abord non directeur.
Les dispositifs de contrôle directionnel individuel embarqué permettent de tracer des inscriptions en courbes dites stabilisées déterminant des emprises au sol réduites. Toutefois, plus un véhicule articulé est long, moins il a de chance, dans une courbe, de se stabiliser et de voir tous ses essieux converger vers un centre de rotation instantané unique.
Dans un virage à 180 , un véhicule à trois caisses ne peut atteindre une situation stabilisée, et il passe directement d'un comportement transitoire d'entrée en courbe à un comportement transitoire de sortie de courbe.
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On peut donc considérer qu'en courbes, toutes les emprises au sol sont déterminées par les comportements transitoires d'entrées et de sorties de courbe, et que seuls ces comportements sont pertinents.
De bons comportements en courbe stabilisée ne constituent donc en rien un critère de bon comportement dans la pratique si des dispositifs adéquats ne régissent pas les comportements transitoires.
Or, il se fait qu'aucun des dispositifs connus, ni aucune combinaison de ces dispositifs connus ne permet d'optimiser sensiblement ces comportements de manière à réduire tant les balayages internes que les balayages externes, et ce tant en entrée et sortie de courbe.
En effet, les critères de relation entre un angle de brisure d'une articulation et un angle de braquage d'un essieu en vue de réaliser une bonne optimisation par le biais d'une surimposition au sol des traces de chaque essieu, ne sont pas les mêmes en entrées et en sorties de courbes, de telle sorte que toute optimisation n'est jamais qu'un compromis.
La présente invention vise à remédier aux difficultés dues à la longueur du véhicule articulé et à son nombre de sections.
La solution consiste à guider les essieux extrêmes et à contrôler directionnellement les essieux médians.
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La présente demande propose des moyens de contrôle directionnels des essieux médians et arrière (en conduite manuelle) permettant d'approcher l'emprise monotrace désirée pour tous les essieux.
Ce but peut être atteint à l'aide d'un véhicule routier articulé du type décrit dans le préambule de la revendication 1 ci-annexée, lorsque l'essieu arrière est guidé par un système de guidage automatique assujetti à l'infrastructure, de manière à être guidé dans la trace de l'essieu avant.
Suivant une particularité de l'invention, le ou les dispositifs directeurs embarqués réalisent chacun l'intégration d'informations directrices munies de leur signe issues d'un essieu ou d'une articulation antérieure à l'essieu à diriger et de celles d'une articulation postérieure audit essieu médian à diriger.
On utilise pour diriger chaque essieu médian, tant des informations d'angles de braquage d'un essieu ou d'angles de brisure d'une articulation antérieure, que celles d'angles de brisure d'une articulation postérieure.
Ces informations étant décalées dans le temps, c'est-à-dire en fonction de l'avancement du véhicule, peuvent déterminer par leur intégration (addition algébrique) une évolution angulaire d'entrée en courbe différente de celle de sortie de courbe pour chaque essieu médian, et donc une meilleure optimisation des comportements.
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Ce sera particulièrement le cas si ces informations sont traitées par cames ou dispositif similaire aux fins d'en modifier les caractéristiques. L'une des deux peut rester linéaire, l'autre être"progressive"ou"dégressive", ou encore l'une peut être"progressive"et l'autre"dégressive"afin de mieux rencontrer les besoins d'informations tendant à rendre les essieux monotraces.
L'invention permet une optimisation plus poussée des balayages internes et externes, tant en entrée qu'en sortie de courbe, de véhicules articulés de type classique ou de type à minicaisse biarticulée, car elle adapte en permanence les informations directionnelles des essieux médians en fonction de l'évolution du véhicule articulé dans les différentes sections de courbes, à savoir, entrée, stabilisation (si elle est atteinte) et sortie.
Suivant un développement de l'invention, on annule ou on inverse, notamment en début d'entrée de courbe, les informations directionnelles antérieures et on n'utilise que les informations directionnelles postérieures pour éviter les balayages externes d'essieux médians.
De même, en continuation d'entrée en courbe et en début de sortie de courbe, on additionne les informations directionnelles antérieures et postérieures de même signe pour limiter les balayages internes d'essieu médians.
Finalement en fin de sortie de courbe, on annule ou inverse à nouveau les informations directionnelles antérieures et n'utilise que les informa-
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tions directionnelles postérieures, pour éviter les balayages externes d'essieux médians.
Des simulations de comportement montrent clairement les avantages de ce dispositif mécanique de commande directionnelle "intégrée" d'essieux médians.
D'autres particularités et détails de l'invention seront décrites dans la description suivante faisant référence aux dessins ci-annexés, qui illustrent une forme de réalisation particulière d'un véhicule routier articulé suivant l'invention.
Dans ces dessins : la figure 1 est une vue schématique en plan, d'un véhicule routier articulé suivant l'invention, composé de trois caisses reliées par deux articulations et porté par un essieu directeur avant, deux essieux directeurs médians et un essieu directeur arrière ; la figure 2 représente un véhicule articulé où seul l'essieu médian antérieur est pourvu d'un dispositif directeur intégré, et l'essieu médian postérieur est dirigé par information d'articulation antérieure ; la figure 3 représente un véhicule articulé ou seul l'essieu médian antérieur est pourvu d'un dispositif directeur intégré, et l'essieu médian postérieur est dirigé par une information d'articulation postérieure linéaire ;
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la figure 4 représente un véhicule articulé dans lequel l'information d'articulation postérieure est traitée par un dispositif de conversion angulaire ; la figure 5 montre un véhicule articulé comprenant trois caisses, deux minicaisses et quatre articulations, un essieu directionnel avant, deux essieux non directionnels médians et un essieu directionnel arrière ; la figure 6 est une variante du dispositif de commande directionnelle intégré d'un des essieux médians dans lequel le dispositif de conversion angulaire est remplacé par un bras inverseur.
Dans ces diverses figures, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques et/ou analogues.
Comme illustré dans la figure 1, une première forme de réalisation du dispositif de commande directionnelle suivant l'invention, est plus particulièrement destiné à équiper un véhicule routier articulé classique composé de trois caisses 1, 2 et 3, et de deux articulations 4 et 5, le véhicule comprenant un essieu directeur avant 6, deux essieux directeurs médians 7 et 8 et un essieu directeur arrière 9.
Ces essieux comportent chacun deux axes de fusée 10, un levier de direction simple 11, un levier de direction double 12, et une bielle de direction 13 régissant les relations angulaires entre roues gauche et droite.
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Un dispositif de commande directionnelle comprenant un boîtier 14, son levier 15, et une bielle de commande 16, commande le levier double 12 de l'essieu directeur avant 6.
Des dispositifs de guidage 17 d'essieux commmandent par bielles 18 les leviers simples 11 d'essieux directeurs avant 6 et arrière 9.
Un dispositif de commande directionnel de l'essieu directeur arrière 9, susceptible d'être relié ou non à un dispositif de guidage 17, comprend un point fixe 19 intégré à la caisse 2 commandant, en fonction des angles d'articulation 5 une bielle 20, un bras relais 21, et une bielle 22 commandant l'entrée d'un boîtier de conversion angulaire 23 dont la bielle de sortie 24 agit sur un levier double 12 de l'essieu directeur arrière 9.
Le boîtier de conversion angulaire 23 comporte un ensemble rigide levier d'entrée 25/came 26 monté à pivot 27 agissant sur un ensemble rigide à double levier 28 portant deux galets 29/levier de sortie 30 monté à pivot 31.
La bielle 24 est scindée en deux sections 32 et 33 reliées entre elles par un dispositif d'embrayage linéaire 34 déterminant une longueur de bielle nominale fixe en position embrayée ou variable en position débrayée.
Toutes les bielles sont montées à rotules.
Jusqu'à ce point il est donc fait usage de composants directeurs connus organisés dans des
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dispositifs directeurs connus ne faisant l'objet d'aucune revendication dans ce brevet. Ces composants directeurs connus sont combinés à des composants directeurs de conception nouvelle, organisés dans des dispositifs directeurs nouveaux, pour diriger les essieux directeurs médians de véhicules articulés.
L'essieu directeur médian 7 monté sur la caisse 1 reçoit une double information directionnelle, l'une antérieure, qui est fonction de l'angularité directionnelle à l'essieu avant 6, l'autre postérieure, qui est fonction de l'angle de brisure de l'articulation 4. Ces informations sont intégrées, c'est-à-dire additionnées algébriquement au sein d'un levier intégrateur flottant 51 à trois articulations 52,53 et 54, dont l'une 52 reçoit l'information directionnelle de l'essieu avant 6, une autre 53 reçoit celle de l'articulation 4 et la dernière 54 transmet cette information intégrée à l'essieu directeur médian 7.
L'information d'essieu avant 6 est issue de l'angle de braquage de son levier double 12 commandant par une bielle 55, un bras d'inverseur 56 et une bielle 57, l'entrée d'un boîtier de conversion angulaire 23 préutilisé, dont la commande de sortie agit sur la bielle 58 agissant elle-même sur un dispositif pendulaire 59 actionnant le pivot 52 du levier intégrateur flottant 51.
Le dispositif pendulaire 59 est constitué de deux leviers pendulaires 60 et 61 oscillant longitudinalement sur pivots 62, reliés entre eux par bielle 63, l'un 61 étant commandé par la bielle 58,
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l'autre 60 constituant pivot du levier intégrateur flottant 51. Ce dispositif est conçu pour franchir l'essieu dans un passage de roues dans les véhicules à plancher surbaissé.
L'information directionnelle d'articulation 4 est issue d'un point fixe 64 intégré à la caisse 2 commandant en fonction des angles d'articulation 4 une bielle 65 commandant le point d'articulation 53 du levier intégrateur flottant 51.
L'information intégrée est transmise au départ de l'articulation 54 du levier intégrateur flottant 51 par une bielle 66 au levier double 12 de l'essieu directeur médian 7.
L'essieu directeur 8 monté sur la caisse 2 reçoit également une double information directionnelle, l'une, antérieure, gui est fonction de l'angularité directionnelle de l'articulation 4, l'autre, postérieure, qui est fonction de l'angularité directionnelle de l'articulation 5. Ces informations sont intégrées de la même façon que pour l'essieu directeur médian 7 par un levier intégrateur flottant 51.
L'information directionnelle antérieure est issue d'un point fixe 67 intégré à la caisse 1 et transmise par une bielle 68, un bras relais 69, et une bielle 70 au boîtier de conversion angulaire 23 qui, comme tous les autres composants suivants de la chaîne cinématique, sont les mêmes que ceux régissant la directionnalité de l'essieu 7.
Seules les formes de cames 26 peuvent être différentes d'un convertisseur angulaire 23 à
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l'autre, aux fins d'optimiser les comportements géométriques en courbes. Elles peuvent être telles qu'elles maintiennent le sens de translation longitudinal des bielles d'entrée et de sortie égaux ou qu'elles les inversent, de manière à déterminer le signe de l'information.
L'importance relative des informations antérieures et postérieures peut également être ajustée au sein du levier intégrateur flottant 51 aux fins d'optimiser les comportement géométriques en courbes.
Variantes :
En variante, le dispositif directionnel intégré tel que décrit ci-dessus et illustré à la figure 1 peut n'être prévu que pour diriger un des essieux directeurs médians, l'autre l'étant par des dispositifs connus. A titre d'exemples :
La figure 2 illustre un véhicule routier articulé où seul l'essieu médian antérieur 7 est pourvu d'un dispositif directeur intégré, alors que l'essieu médian postérieur 8 est dirigé par information d'articulation antérieure 4 tout comme l'essieu directeur arrière 9.
La figure 3 représente un véhicule routier articulé où seul l'essieu médian antérieur 7 est pourvu d'un dispositif directeur intégré. L'essieu médian postérieur 8 est dirigé par une information d'articulation postérieure linéaire 5.
La figure 4 représente un véhicule routier articulé dans lequel l'information d'articulation
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postérieure 5 est traitée par un dispositif de conversion angulaire 23.
Une seconde forme de réalisation du dispositif directeur individuel dans. un véhicule articulé moins classique à trois caisses 1, 2 et 3, deux minicaisses 81 et 82 et donc quatre articulations 4,5, 84 et 85, sont installés un essieu directeur avant 6, deux essieux non directeurs médians 86 et 87 et un essieu directeur arrière 9.
Les essieux directeurs 6 et 9 d'extrémité comportent chacun deux axes de fusée 10, un levier de direction simple 11, un levier de direction double 12, et une bielle de direction 13 régissant les relations angulaires entre roues gauche et droite.
Un dispositif classique de direction comprenant un boîtier 14, son levier 15, et une bielle de commande 16, commandant le levier double 12 de l'essieu directeur avant 6.
Des dispositifs de guidage 17 d'essieux commandent par bielle 18 les leviers simples 11 d'essieux directeurs avant 6 et arrière 9.
Un dispositif de commande directionnelle de l'essieu directeur arrière 9, utilisé lorsque son guidage 17 n'est pas en service, comprend un point fixe 19 intégré à la minicaisse 82, commandant en fonction des angles de brisure de l'articulation 5 une bielle 20, un bras relais 21, et une bielle d'entrée 22 commandant l'entrée d'un boîtier de conversion angulaire 23, dont la bielle de sortie 24 agit sur un levier double 12 de l'essieu directeur
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arrière 9.
La bielle 24 est scindée en deux sections 32 et 33 reliées entre elles par un dispositif d'embrayage linéaire 34 déterminant une longueur de bielle nominale fixe en position embrayée ou variable en position débrayée.
Dans ce véhicule articulé moins classique, il est donc fait usage de composants directeurs connus organisés dans des dispositifs directeurs connus ne faisant l'objet d'aucune revendication dans ce brevet. La suite de la description explicite comment ces composants directeurs connus sont combinés à de nouveaux composants directeurs, organisés dans des dispositifs directeurs nouveaux pour diriger les essieux non directeurs médians de véhicules articulés en dirigeant la minicaisse qu'ils portent par rapport aux caisses qui leurs sont antérieures.
L'essieu non directeur médian 86 monté sur la minicaisse 84 est orienté directionnellement par rapport à la caisse 1 par rotation d'articulation 84 qui reçoit une double information, l'une, antérieure, qui est fonction de l'angle de braquage de l'essieu avant 6, l'autre, postérieure, qui est fonction de l'angle de brisure de l'articulation 4.
Ces informations sont intégrées, c'est-à-dire additionnées algébriquement, au sein d'un levier intégrateur 90 oscillant horizontalement, librement et concentriquement à l'articulation 84 en son pivot 91, qui reçoit l'information directrice d'essieu avant 6 en son pivot 92, et celle d'articulation 4 en son pivot 93.
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L'information intégrée détermine donc l'angularité d'articulation 84 et celle, directrice, de l'essieu médian 86 par rapport à la caisse 1.
L'information d'essieu directeur avant 6 est issue de l'angle de braquage de son levier double 12 commandant par une première bielle 55, un bras relais 56, et une seconde bielle 57, l'entrée du boîtier de conversion angulaire 23 préutilisé, dont la commande de sortie agit sur une troisième bielle 58, agissant sur le levier intégrateur 90.
L'information directrice d'articulation 4 est issue d'un point fixe 64 intégré à la caisse 2 commandant en fonction de l'angle de brisure de l'articulation 4 une quatrième bielle 94 commandant le pivot 93 du levier intégrateur 90.
L'essieu non directeur médian 87 monté sous la minicaisse 82, reçoit également une double information directrice, l'une, antérieure, qui est fonction de l'angle de brisure de l'articulation 4, l'autre, postérieure, qui est fonction de l'angle de brisure de l'articulation 5.
Ces informations sont intégrées de même façon que pour l'essieu non directeur médian 86 par un levier intégrateur 90.
L'information directrice antérieure est issue d'un point fixe 64 intégré à la minicaisse 81 et transmise par une cinquième bielle 68, un bras inverseur 95, et une sixième bielle 70, au boîtier de conversion angulaire 23 qui, comme les autres composants suivants de la chaîne cinématique, sont
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les mêmes que ceux régissant la directionalité de l'essieu 86.
Seules les formes des cames peuvent être différentes d'un convertisseur angulaire 23 à l'autre, aux fins d'optimiser les comportements géométriques en courbes. L'importance relative des informations antérieures et postérieures peut également être ajustée au sein du levier intégrateur 90 aux fins d'optimiser les comportements géométriques en courbes.
En variante (figure 6), le dispositif directeur intégré d'un des essieux médians tel que décrit ci-dessus, peut ne pas inclure un dispositif de conversion angulaire 23 mais plutôt un bras inverseur 95.
Il peut également inclure un dispositif de conversion angulaire 23 et deux bielles 57 et 58 remplaçant la quatrième bielle 94 dans le dispositif de commande intégré d'un des essieux médians 86,87.
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ARTICULATED ROAD VEHICLE
The present invention relates to an articulated road vehicle comprising: - a front axle driven manually or steered by an automatic guidance system subject to an infrastructure; - at least one center axle guided by an on-board individual directional device, independent of the infrastructure; and
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v - a rear axle.
It also relates to an individual on-board device capable of controlling a median axle of the aforementioned vehicle generally with dual mode driving and a method for guiding said articulated road vehicle.
The evolution of articulated road vehicles is characterized in particular by three trends: - the increase in capacity obtained by extending vehicles and increasing the number of sections hinged together; - the lowering of the floor at least in the areas outside the ends and therefore at the level of the joints and center axles; - the reduction of the footprints on the ground and therefore the costs of infrastructure in own sites, by guiding all the axles or improving their directional behavior.
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However, longer articulated road vehicles logically determine larger rights of way in curves.
The "all axles" guide is obviously the solution guaranteeing the smallest grip, but the low floors make it very difficult to install guides to the middle axles. These guides can more easily be provided on the first axle and possibly on the last axle. It therefore remains to control directionally the median and possibly rear axles, so as to make them borrow as accurately as possible the trace of the front axle guided or not.
An articulated road vehicle of conventional design generally comprises at least one rear or median steering axle receiving directional information known as anterior from the body articulation which precedes it.
For the directional control of this same type of articulated vehicle, the document EP-A-0015326 provides for the installation of central steering axles receiving their directional information from the body articulation which follows them, so-called posterior information.
In both cases, the relationship between the breaking angle of a joint and the steering angle of a steering axle may or may not be linear.
In vehicles of more recent design, using bi-articulated mini-crates and carried by rigid center axles not
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directors, we know the practice of coordinating by means of an individual on-board device, the articulation of each small chain according to the orientation of the anterior and posterior boxes that it connects. This coordination takes place by imposing on the joint between the anterior box and the mini box a breaking angle less than that of the joint between the mini box and the rear box, at least in a sort of curve in order to avoid untimely sweeps of the central axles.
It follows that logically only the rear articulation can be considered as such and that the anterior articulation in fact constitutes a directional element of the rigid axle carrying the mini-crate, considered at first sight non-steering.
The on-board individual directional control devices make it possible to trace inscriptions in so-called stabilized curves determining reduced footprints. However, the longer an articulated vehicle, the less it is likely, in a curve, to stabilize and to see all its axles converge towards a single instantaneous center of rotation.
In a 180 turn, a three-body vehicle cannot reach a stabilized situation, and it goes directly from a transient behavior when entering a curve to a transient behavior when exiting a curve.
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We can therefore consider that in curves, all the footprints on the ground are determined by the transient behaviors of entering and leaving the curve, and that only these behaviors are relevant.
Good behavior on a stabilized curve therefore does not in any way constitute a criterion of good behavior in practice if adequate devices do not govern transient behavior.
However, it turns out that none of the known devices or any combination of these known devices makes it possible to appreciably optimize these behaviors so as to reduce both the internal sweeps and the external sweeps, and this both when entering and leaving the curve.
Indeed, the criteria of relationship between a breaking angle of a joint and a steering angle of an axle in order to achieve a good optimization by means of an overlay on the ground of the traces of each axle, are not the same when entering and exiting curves, so that any optimization is never more than a compromise.
The present invention aims to remedy the difficulties due to the length of the articulated vehicle and its number of sections.
The solution is to guide the extreme axles and directionally control the middle axles.
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The present application proposes directional control means for the median and rear axles (in manual driving) making it possible to approach the desired single-track right-of-way for all the axles.
This object can be achieved using an articulated road vehicle of the type described in the preamble of claim 1 appended hereto, when the rear axle is guided by an automatic guidance system subject to the infrastructure, so to be guided in the track of the front axle.
According to a feature of the invention, the on-board steering device or devices each carry out the integration of steering information provided with their sign coming from an axle or an articulation anterior to the axle to be steered and from those of a articulation posterior to said center axle to be steered.
To steer each center axle, both information about the steering angles of an axle or the breaking angles of a front joint and that of the breaking angles of a rear joint are used.
This information being shifted in time, that is to say as a function of the progress of the vehicle, can determine by their integration (algebraic addition) an angular evolution of entry in curve different from that of exit of curve for each center axle, and therefore better behavior optimization.
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This will be particularly the case if this information is processed by cams or similar device in order to modify its characteristics. One of the two can remain linear, the other be "progressive" or "degressive", or one can be "progressive" and the other "degressive" in order to better meet the information needs tending to make single-track axles.
The invention allows further optimization of the internal and external sweeps, both at the entrance and at the exit of a curve, of articulated vehicles of the conventional type or of the bi-articulated mini-box type, because it continuously adapts the directional information of the central axles in function the evolution of the articulated vehicle in the different sections of curves, namely, entry, stabilization (if it is reached) and exit.
According to a development of the invention, the anterior directional information is canceled or reversed, in particular at the start of the curve entry, and only the posterior directional information is used to avoid external sweeps of median axles.
Similarly, in continuation of entry into the curve and at the start of exit from the curve, the anterior and posterior directional information of the same sign is added to limit the internal sweeps of the median axle.
Finally at the end of the curve exit, we cancel or reverse the previous directional information again and only use the information
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posterior directional control, to avoid external sweeping of median axles.
Behavior simulations clearly show the advantages of this mechanical "integrated" directional control device of center axles.
Other features and details of the invention will be described in the following description referring to the accompanying drawings, which illustrate a particular embodiment of an articulated road vehicle according to the invention.
In these drawings: FIG. 1 is a diagrammatic plan view of an articulated road vehicle according to the invention, composed of three bodies connected by two articulations and carried by a front steering axle, two central steering axles and a rear steering axle ; FIG. 2 represents an articulated vehicle where only the front median axle is provided with an integrated steering device, and the rear median axle is steered by anterior articulation information; FIG. 3 represents an articulated vehicle where only the front median axle is provided with an integrated steering device, and the rear median axle is steered by linear posterior articulation information;
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FIG. 4 represents an articulated vehicle in which the posterior articulation information is processed by an angular conversion device; FIG. 5 shows an articulated vehicle comprising three boxes, two mini-crates and four articulations, a front steer axle, two median non-steer axles and a rear steer axle; FIG. 6 is a variant of the integrated directional control device of one of the central axles in which the angular conversion device is replaced by an inverting arm.
In these various figures, the same reference signs designate identical and / or analogous elements.
As illustrated in FIG. 1, a first embodiment of the directional control device according to the invention is more particularly intended to equip a conventional articulated road vehicle composed of three bodies 1, 2 and 3, and two articulations 4 and 5 , the vehicle comprising a front steering axle 6, two central steering axles 7 and 8 and a rear steering axle 9.
These axles each have two rocket axles 10, a single steering lever 11, a double steering lever 12, and a steering rod 13 governing the angular relationships between left and right wheels.
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A directional control device comprising a housing 14, its lever 15, and a control rod 16, controls the double lever 12 of the front steering axle 6.
Guiding devices 17 of axles control by rods 18 the simple levers 11 of front steering axles 6 and rear 9.
A directional control device for the rear steering axle 9, which may or may not be connected to a guiding device 17, comprises a fixed point 19 integrated into the body 2 controlling, depending on the articulation angles 5 a connecting rod 20 , a relay arm 21, and a connecting rod 22 controlling the entry of an angular conversion unit 23 whose output connecting rod 24 acts on a double lever 12 of the rear steering axle 9.
The angular conversion unit 23 comprises a rigid input lever 25 / cam 26 assembly mounted on a pivot 27 acting on a rigid double lever assembly 28 carrying two rollers 29 / output lever 30 mounted on a pivot 31.
The connecting rod 24 is split into two sections 32 and 33 connected together by a linear clutch device 34 determining a nominal connecting rod length fixed in the engaged position or variable in the disengaged position.
All the connecting rods are mounted with ball joints.
Up to this point, therefore, use is made of known directing components organized in
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known steering devices not the subject of any claim in this patent. These known steering components are combined with newly designed steering components, organized in new steering devices, to steer the median steering axles of articulated vehicles.
The median steering axle 7 mounted on the body 1 receives dual directional information, one anterior, which is a function of the directional angularity at the front axle 6, the other posterior, which is a function of the angle of breakage of the joint 4. This information is integrated, that is to say added algebraically within a floating integrating lever 51 with three joints 52, 53 and 54, one of which 52 receives directional information from the front axle 6, another 53 receives that of the articulation 4 and the last 54 transmits this integrated information to the central steering axle 7.
The front axle information 6 comes from the turning angle of its double lever 12 controlling by a connecting rod 55, a reverser arm 56 and a connecting rod 57, the input of a pre-used angular conversion unit 23 , whose output control acts on the connecting rod 58 itself acting on a pendulum device 59 actuating the pivot 52 of the floating integrating lever 51.
The pendulum device 59 consists of two pendulum levers 60 and 61 oscillating longitudinally on pivots 62, interconnected by connecting rod 63, one 61 being controlled by connecting rod 58,
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the other 60 constituting pivot of the floating integrating lever 51. This device is designed to cross the axle in a wheel arch in vehicles with lowered floors.
The directional articulation information 4 comes from a fixed point 64 integrated into the body 2 controlling, as a function of the articulation angles 4, a connecting rod 65 controlling the articulation point 53 of the floating integrating lever 51.
The integrated information is transmitted at the start of the articulation 54 of the floating integrating lever 51 by a connecting rod 66 to the double lever 12 of the central steering axle 7.
The steering axle 8 mounted on the body 2 also receives dual directional information, one, anterior, which is a function of the directional angularity of the joint 4, the other, posterior, which is a function of the angularity directional joint 5. This information is integrated in the same way as for the central steering axle 7 by a floating integrating lever 51.
The previous directional information comes from a fixed point 67 integrated into the body 1 and transmitted by a connecting rod 68, a relay arm 69, and a connecting rod 70 to the angular conversion unit 23 which, like all the other following components of the kinematic chain, are the same as those governing the directionality of the axle 7.
Only the cam shapes 26 can be different from an angular converter 23 to
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the other, in order to optimize the geometric behaviors in curves. They may be such that they maintain the direction of longitudinal translation of the input and output connecting rods equal or that they reverse them, so as to determine the sign of the information.
The relative importance of the anterior and posterior information can also be adjusted within the floating integrating lever 51 in order to optimize the geometric behavior in curves.
Variants:
As a variant, the integrated directional device as described above and illustrated in FIG. 1 may only be provided to steer one of the central steering axles, the other being by known devices. As examples:
FIG. 2 illustrates an articulated road vehicle where only the front median axle 7 is provided with an integrated steering device, while the rear median axle 8 is steered by anterior articulation information 4 just like the rear steering axle 9 .
FIG. 3 represents an articulated road vehicle where only the front median axle 7 is provided with an integrated steering device. The posterior median axle 8 is directed by linear posterior articulation information 5.
FIG. 4 represents an articulated road vehicle in which the articulation information
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posterior 5 is treated by an angular conversion device 23.
A second embodiment of the individual directing device in. a less conventional articulated vehicle with three boxes 1, 2 and 3, two mini-boxes 81 and 82 and therefore four joints 4,5, 84 and 85, are installed a front steering axle 6, two non-steering central axles 86 and 87 and an axle rear director 9.
The steering axles 6 and 9 at the end each have two spindle axes 10, a single steering lever 11, a double steering lever 12, and a steering rod 13 governing the angular relationships between left and right wheels.
A conventional steering device comprising a housing 14, its lever 15, and a control rod 16, controlling the double lever 12 of the front steering axle 6.
Axle guide devices 17 control the simple levers 11 of the front 6 and rear 9 steering axles by connecting rod 18.
A directional control device for the rear steering axle 9, used when its guide 17 is not in use, comprises a fixed point 19 integrated in the mini-box 82, controlling a connecting rod as a function of the angles of breakage of the articulation 5 20, a relay arm 21, and an input rod 22 controlling the input of an angular conversion unit 23, the output rod 24 of which acts on a double lever 12 of the steering axle
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rear 9.
The connecting rod 24 is split into two sections 32 and 33 connected together by a linear clutch device 34 determining a nominal connecting rod length fixed in the engaged position or variable in the disengaged position.
In this less conventional articulated vehicle, use is therefore made of known steering components organized in known steering devices which are not the subject of any claim in this patent. The remainder of the description explains how these known steering components are combined with new steering components, organized in new steering devices for steering the median non-steering axles of articulated vehicles by directing the mini-box that they carry relative to the bodies which are theirs. earlier.
The median non-steering axle 86 mounted on the mini-crate 84 is oriented directionally with respect to the body 1 by articulation rotation 84 which receives dual information, one, anterior, which is a function of the steering angle of the 'front axle 6, the other, rear, which is a function of the angle of breakage of the joint 4.
This information is integrated, that is to say added algebraically, within an integrating lever 90 oscillating horizontally, freely and concentrically with the articulation 84 in its pivot 91, which receives the front axle steering information 6 in its pivot 92, and that of articulation 4 in its pivot 93.
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The integrated information therefore determines the angularity of articulation 84 and that, directing, of the central axle 86 relative to the body 1.
The front steering axle information 6 comes from the turning angle of its double lever 12 controlling, by a first connecting rod 55, a relay arm 56, and a second connecting rod 57, the input of the pre-used angular conversion unit 23 , whose output control acts on a third connecting rod 58, acting on the integrating lever 90.
The articulation directing information 4 comes from a fixed point 64 integrated into the body 2 controlling, as a function of the breaking angle of the articulation 4, a fourth connecting rod 94 controlling the pivot 93 of the integrating lever 90.
The median non-steering axle 87 mounted under the mini-box 82 also receives dual directing information, one, anterior, which is a function of the breaking angle of the joint 4, the other, posterior, which is a function the angle of breakage of the joint 5.
This information is integrated in the same way as for the median non-steering axle 86 by an integrating lever 90.
The previous directing information comes from a fixed point 64 integrated into the mini-box 81 and transmitted by a fifth connecting rod 68, a reversing arm 95, and a sixth connecting rod 70, to the angular conversion unit 23 which, like the other following components of the kinematic chain, are
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the same as those governing the directionality of the axle 86.
Only the shapes of the cams can be different from one angular converter 23 to another, in order to optimize the geometric behaviors in curves. The relative importance of the anterior and posterior information can also be adjusted within the integrating lever 90 in order to optimize the geometric behaviors in curves.
As a variant (FIG. 6), the integrated steering device of one of the central axles as described above, may not include an angular conversion device 23 but rather an inverting arm 95.
It can also include an angular conversion device 23 and two connecting rods 57 and 58 replacing the fourth connecting rod 94 in the integrated control device of one of the central axles 86,87.