<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif servant à protéger contre les surcharges la direction de véhicules à roues pouvant être guidés sur leur parcours.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif servant à protéger contre les surcharges la direction de véhicules à roues pouvant être guidés sur leur parcours, en particulier des autobus, avec, en marche avec guidage sur le parcours, des galets palpeurs agissant en liaison avec au moins une paroi de guidage et qui sont reliés par des fixations à la direction du véhicule.
On connaît des dispositifs de protection contre les surcharges pour la direction de véhicules pouvant être guidés sur leur parcours. Dans ces dispositifs, la protection contre les surcharges est constituée par un endroit dit de rupture prévue (brevet allemand DE-PS 36 25 283). La pièce à rupture prévue est conçue de telle façon que, pour les charges maximales encore admissibles pour la structure articulée ainsi que pour le bras de palpage, il apparaisse, dans une section transversale définie, des contraintes qui, en cas de charge limite, provoquent une déformation considérable ou une rupture de la pièce à rupture prévue. En ce qui concerne les fixations des galets palpeurs, on est confronté au problème suivant : la conception de la pièce à rupture prévue doit se faire en respectant des exigences contradictoires.
Un premier critère est la conception sur la base de la charge maximale encore admissible, un deuxième critère de conception est la garantie d'une résistance à la fatigue appropriée, en service permanent sous une charge variable. Au départ de la réalisation structurelle d'une pièce affaiblie de façon définie dans sa section transversale, en vue d'une déformation permanente par rapport à une structure restante qui, à part cela, est rigide, donne inévitablement des transitions de section produisant des concentrations de contraintes non définies. La conception de cette pièce à
<Desc/Clms Page number 2>
rupture prévue, et en particulier de l'endroit de rupture prévue, sera donc toujours problématique.
La rupture d'une telle pièce à rupture prévue pendant la marche avec guidage sur le parcours peut, dans certains cas, provoquer le passage du véhicule par-dessus la glissière de sécurité ainsi qu'un écart de ce véhicule, ce qui entraîne un risque d'accident. Afin d'empêcher un catapultage incontrôlé du galet palpeur en cas de rupture de la pièce à rupture prévue, un dispositif d'arrêt approprié est, en outre, intégré à la fixation du galet palpeur, sous la forme d'un câble ou d'un ressort, ce qui rend le système encore plus coûteux.
Enfin, la pratique a aussi montré que, dans bon nombre de cas, il n'est pas possible d'éviter que, en marche sur route avec conduite manuelle, donc en dehors du parcours guidé, le dispositif de guidage soit endommagé. Par exemple, il peut arriver, en dehors du caniveau de guidage, qu'il y ait entrée en contact avec la bordure du trottoir ou montée sur celle-ci. Les forces qui s'exercent dans le caniveau de guidage sont des forces de direction du véhicule. Elles sont fonction, entre autres, du rayon de virage et de la vitesse, et il faut tenir compte aussi des chocs au début du parcours guidé, lors de l'introduction, ainsi qu'aux bifurcations et aux interruptions du parcours guidé.
Des charges poussées aux limites peuvent provoquer de légères déformations et de légères amorces de fissures. On court ainsi le risque d'une rupture par fatigue lors de la marche dans le caniveau de guidage et d'une défaillance de la direction, l'endroit affaibli étant obtenu par une entaille faite dans un élément à haute résistance et, à la charge de service, une vitesse élevée de progression de la fissure accompagnée d'une défaillance soudaine apparaît.
L'invention a pour but de procurer un système de protection contre les surcharges qui ménage la direction, qui agisse dans toutes les conditions de service et qui
<Desc/Clms Page number 3>
indique les dommages subis.
Ce but est atteint grâce à un procédé conforme aux parties caractérisantes des revendications 1 et 2 et à un dispositif conforme à la partie caractérisante de la revendication 3. De cette façon, on évite une défaillance brusque de l'équipement, c'est-à-dire que des charges de service trop élevées se manifestent, pour le conducteur, par une modification de la géométrie, donc une déformation des éléments de guidage sur le parcours. C'est ainsi, par exemple, que des amorces de fissures dans le bras de guidage sur le parcours ne provoqueraient en aucun cas une défaillance de pièce (rupture), mais ne feraient qu'augmenter l'élasticité du bras de guidage, ce qui se traduirait par une perturbation lors de la marche guidée.
En cas de contraintes allant au-delà d'un domaine limite, la déformation élastique se transforme en déformation plastique, c'est-à-dire que les pièces déformables commencent à se déformer de façon plastique, sur toute leur section, à la limite de charge. La valeur maximale de la charge supportable élastiquement n'est que légèrement inférieure aux forces maximales de la déformation plastique, aussi bien dans le sens de la force que latéralement.
Il ne peut y avoir de défaillance directe de l'équipement, car il ne se produit pas de rupture ; en fait, le galet de guidage est simplement décalé légèrement, par déformation, vers sa position d'origine. La mise en oeuvre sans danger dans le caniveau de guidage reste possible, mais l'attention du conducteur est attirée sur la déformation par une modification du comportement du véhicule et il peut, à la fin du parcours, prendre des mesures appropriées et remplacer le dispositif. L'indicateur qui se trouve dans la partie déformable permet de déceler une déformation dans le domaine plastique.
L'invention est réalisée de la manière suivante : l'élément déformable qui porte le galet palpeur est constitué de deux tôles parallèles placées à une certaine
<Desc/Clms Page number 4>
distance l'une de l'autre, et reliées à leur autre extrémité, au bras de palpage menant à la direction du véhicule. Les tôles de l'élément déformable présentent, dans leur partie médiane, des renflements dirigés vers l'extérieur en sens opposés. De cette façon, on obtient des éléments déformables uniformes, simples et pouvant être remplacés facilement, qui sont des supports de galets palpeurs à trajet de déformation important.
Selon une autre particularité de l'invention, le bras de palpage présente, à son extrémité située du côté du galet, des renfoncements en forme de V, dans lesquels les extrémités des tôles, réalisées de façon adéquate, se placent avec épousement des formes et sont reliées l'une à l'autre par des éléments de fixation correspondants. De cette manière, on tient compte des forces de cisaillement considérables qui s'exercent sur les tôles déformables via un bras de levier dû au décalage du galet palpeur, et ce, en reliant ces tôles déformables au bras de palpage d'une manière assurant, en combinaison, le transfert de forces et l'épousement des formes.
Selon une particularité, essentielle de l'invention, la pièce à déformation prévue présente un indicateur de surcharge. Celui-ci est réalisé par l'estompage d'une languette dans les tôles, ces languettes étant reliées aux tôles à leur extrémité située du côté du galet palpeur. De cette façon, une modification de la forme des pièces à déformation prévue, par déformation plastique, est clairement visible grâce à la languette qui peut ressortir de la tôle. Le conducteur peut donc la remarquer immédiatement et la signaler le cas échéant. L'indicateur de protection contre les surcharges, ainsi intégré, est un indicateur visuel de déformation, et la déformation est détectée au plus tard lors du réglage du parcours.
Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
<Desc/Clms Page number 5>
la Fig. 1 est une vue en élévation de face d'un dispositif mécanique de guidage sur le parcours, dans le caniveau de guidage du parcours ; la Fig. 2 est une vue en plan d'un dispositif mécanique de guidage sur le parcours, dans le caniveau de guidage de parcours ; la Fig. 3 est une vue en plan d'un dispositif de guidage sur le parcours avec protection contre les surcharges, et la Fig. 4 est une vue en élévation de côté d'un dispositif de guidage sur le parcours avec protection contre les surcharges.
Les Fig. 1 et 2 représentent une partie d'un véhicule à guidage sur le parcours, comportant une roue 14 qui roule dans un caniveau 15 de guidage sur le parcours, qui est articulée par l'intermédiaire d'un mécanisme de direction. Le mécanisme de direction 1 est relié, par l'intermédiaire d'une fixation 4 constituée par un bras de palpage 8 et une partie déformable 6, à un galet palpeur 3 qui roule sur la paroi de guidage 2 du caniveau de guidage sur le parcours 15.
Les Fig. 3 et 4 se rapportent à la réalisation d'un dispositif de protection contre les surcharges, destiné au mécanisme de direction 1 des roues 14. Le bras de palpage 8 est relié à la partie déformable 6 d'une manière assurant le transfert des forces et l'épousement des formes. La partie déformable 6 est constituée de deux éléments en tôle placés l'un en face de l'autre, qui sont espacés parallèlement et qui supportent l'ensemble de palier (non décrit) du galet palpeur 3. A son extrémité, le bras de palpage 8 présente des renfoncements en forme de V 10, 10' dans lesquels les extrémités des tôles 5, 5'se placent avec épousement de formes et sont reliées par des éléments de
EMI5.1
fixation 12.
Dans la partie médiane des tôles 5, 5'sont formées des languettes 13, 13'qui ne sont reliées aux tôles 5, 5'que du côté du galet palpeur et qui, en cas de
<Desc/Clms Page number 6>
déformation plastique par des forces trop importantes, se soulèvent du plan des tôles 5, 5'et, ainsi, indiquent de façon visible la déformation qui n'est pas admissible.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for protecting against steering the steering of wheeled vehicles which can be guided along their route.
The present invention relates to a method and a device serving to protect against overloading the steering of wheeled vehicles which can be guided on their route, in particular buses, with, when running with guidance on the route, feeler rollers acting in connection with at least one guide wall and which are connected by fixings to the steering of the vehicle.
Overload protection devices are known for steering vehicles that can be guided along their route. In these devices, the protection against overloads consists of a so-called rupture point (German patent DE-PS 36 25 283). The planned rupture part is designed in such a way that, for the maximum loads still admissible for the articulated structure as well as for the probing arm, stresses appear which, in the event of a limit load, cause considerable deformation or rupture of the expected rupture part. With regard to the attachment of the feeler rollers, we are faced with the following problem: the design of the planned rupture part must be made in accordance with conflicting requirements.
A first criterion is the design on the basis of the maximum load still admissible, a second design criterion is the guarantee of an appropriate fatigue resistance, in permanent service under a variable load. At the start of the structural realization of a defined weakened part in its cross section, for a permanent deformation compared to a remaining structure which, apart from that, is rigid, inevitably gives section transitions producing concentrations undefined constraints. The design of this room
<Desc / Clms Page number 2>
planned rupture, and in particular of the planned rupture site, will therefore always be problematic.
The rupture of such a part provided for rupture during walking with guidance on the route may, in certain cases, cause the vehicle to pass over the safety barrier as well as a deviation from this vehicle, which entails a risk. accident. In order to prevent uncontrolled catapulting of the feeler roller in the event of the rupture of the intended rupture part, a suitable stop device is also integrated into the attachment of the feeler roller, in the form of a cable or a spring, which makes the system even more expensive.
Finally, practice has also shown that, in many cases, it is not possible to avoid that, when walking on the road with manual driving, therefore outside the guided route, the guide device is damaged. For example, it may happen, outside of the guide channel, that there has come into contact with the edge of the sidewalk or mounted thereon. The forces exerted in the guide channel are the steering forces of the vehicle. They are a function, among other things, of the turning radius and the speed, and it is also necessary to take into account the shocks at the start of the guided route, during the introduction, as well as to the bifurcations and interruptions of the guided route.
Loads pushed to the limits can cause slight deformation and slight crack initiation. There is thus the risk of a fatigue rupture when walking in the guide channel and of a steering failure, the weakened place being obtained by a notch made in a high resistance element and, under load service, a high speed of crack progression accompanied by a sudden failure appears.
The object of the invention is to provide an overload protection system which protects the steering, which acts under all operating conditions and which
<Desc / Clms Page number 3>
indicates the damage suffered.
This object is achieved by a method in accordance with the characterizing parts of claims 1 and 2 and by a device in accordance with the characterizing part of claim 3. In this way, an abrupt failure of the equipment is avoided, ie -to say that too high service loads are manifested, for the driver, by a modification of the geometry, therefore a deformation of the guide elements on the route. Thus, for example, the initiation of cracks in the guide arm on the course would in no case cause a part failure (rupture), but would only increase the elasticity of the guide arm, which would result in a disturbance during the guided walk.
In the event of stresses going beyond a limit domain, the elastic deformation is transformed into plastic deformation, that is to say that the deformable parts start to deform in a plastic way, on all their section, to the limit dump. The maximum value of the elastically loadable load is only slightly lower than the maximum forces of plastic deformation, both in the direction of the force and laterally.
There can be no direct equipment failure as there is no breakage; in fact, the guide roller is simply shifted slightly, by deformation, to its original position. Safe installation in the guideway remains possible, but the driver's attention is drawn to the deformation by a change in the behavior of the vehicle and he can, at the end of the journey, take appropriate measures and replace the device . The indicator which is in the deformable part makes it possible to detect a deformation in the plastic field.
The invention is embodied in the following manner: the deformable element which carries the feeler roller consists of two parallel sheets placed at a certain
<Desc / Clms Page number 4>
distance from each other, and connected at their other end, to the feeler arm leading to the direction of the vehicle. The sheets of the deformable element have, in their middle part, bulges directed outward in opposite directions. In this way, uniform, simple and easily replaceable deformable elements are obtained, which are supports for feeler rollers with a large deformation path.
According to another feature of the invention, the feeler arm has, at its end situated on the side of the roller, V-shaped recesses, in which the ends of the sheets, made in an adequate manner, are placed with the shapes and are connected to each other by corresponding fastening elements. In this way, account is taken of the considerable shear forces which are exerted on the deformable sheets via a lever arm due to the offset of the feeler roller, and this, by connecting these deformable sheets to the feeler arm in a manner ensuring, in combination, the transfer of forces and the matching of forms.
According to one essential feature of the invention, the part with the planned deformation has an overload indicator. This is achieved by blurring a tongue in the sheets, these tongues being connected to the sheets at their end located on the side of the feeler roller. In this way, a modification of the shape of the parts with expected deformation, by plastic deformation, is clearly visible thanks to the tongue which can protrude from the sheet. The driver can therefore notice it immediately and report it if necessary. The overload protection indicator, thus integrated, is a visual deformation indicator, and the deformation is detected at the latest when setting the course.
An exemplary embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:
<Desc / Clms Page number 5>
Fig. 1 is a front elevation view of a mechanical guide device on the route, in the route guide channel; Fig. 2 is a plan view of a mechanical guide device on the course, in the course guide channel; Fig. 3 is a plan view of a route guidance device with overload protection, and FIG. 4 is a side elevation view of a guidance device on the course with overload protection.
Figs. 1 and 2 represent a part of a vehicle with guidance on the route, comprising a wheel 14 which rolls in a guide channel 15 on the route, which is articulated by means of a steering mechanism. The steering mechanism 1 is connected, by means of a fixing 4 constituted by a feeler arm 8 and a deformable part 6, to a feeler roller 3 which rolls on the guide wall 2 of the guide channel on the route 15.
Figs. 3 and 4 relate to the production of an overload protection device, intended for the steering mechanism 1 of the wheels 14. The feeler arm 8 is connected to the deformable part 6 in a manner ensuring the transfer of forces and the marriage of forms. The deformable part 6 consists of two sheet metal elements placed one opposite the other, which are spaced parallel and which support the bearing assembly (not described) of the feeler roller 3. At its end, the arm of probing 8 has V-shaped recesses 10, 10 ′ in which the ends of the sheets 5, 5 ′ are placed with shape matching and are connected by elements of
EMI5.1
fixing 12.
In the middle part of the sheets 5, 5 'are formed tabs 13, 13' which are connected to the sheets 5, 5 'only on the side of the feeler roller and which, in the event of
<Desc / Clms Page number 6>
plastic deformation by excessive forces, rise from the plane of the sheets 5, 5 ′ and, thus, visibly indicate the deformation which is not admissible.