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"Châssis pour véhicules, notamment pour véhicules agri- coles destinés à circuler en terrains accidentés, etc...".
La présente invention concerne un châssis pour véhicules, notamment pour véhicules agricoles destinés à rouler sur des terrains accidentés, etc...
Dans les véhicules de ce genre, le châssis s'adap- te en général aux inégalités du sol par le fait que, s'il est équipé de bandages en caoutchouc, ceux-ci absorbent les petites inégalités, tandis que la suspension élastique que comportent généralement les véhicules routiers permet aux
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roues de céder aux inégalités plus importantes. Mais, dans le cas d'inégalités extrêmement importantes, telles que doi- vent les franchir les véhicules agricoles, notamment les vé- hicules pour terrains accidentés, la suspension élastique ne peut plus suffire, parce que la grande hauteur d'élévation du centre de gravité de ces véhicules, qui provient de charges de grande hauteur telles que le foin, le blé à rentrer, etc... présente un risque de renversement du véhicule.
Pour obtenir l'oscillation désirée des roues, même sur les véhicules de ce genre, il est nécessaire de construire le châssis de façon que les roues ainsi que le support avant et arrière de l'essieu puissent osciller autour de l'axe longitudinal du véhicule, ou exécuter des mouvements de torsion par rapport à cet axe,
Pour obtenir ce résultat on a proposé plusieurs moyens. Par exemple, l'oscillation des essieux ou supportw 'des sieux est réalisée par le fait que l'un et l'autre sont montés à basculement sur un longeron central. On connaît également des modes de réalisation dans lesquels un seul des supports d'essieux est monté à basculement sur le longeron central.
La caisse du véhicule et les longerons latéraux qui la portent reposent sur les supports d'essieux et subissent de fortes contraintes de torsion non désirées au cours des mouvements d'oscillation. Dans d'autres modes de réalisation, le châssis est fait en longerons qui permettent le gauchissement et sur lesquels sont montés des essieux ou même des supports d'essieux rigides. De ce mode de réalisation il résulte en certains point; des pointes de tension que doivent absorber des goussets en tôle ou d'autres éléments de renforcement.
Or, étant donné qu'il se produit des ruptures, et surtout des ruptures perma- nentes malgré ces dispositifs de renforcement, on a, bien en- tendu, davantage renforcé les éléments destinés à absorber les pointes de tension, ce qui conduisait à la construction de véhicules très lourds qui ne sont pas indiqués, précisément
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pour les applications agricoles, étant donné que le rapport entre la charge utile et le poids mort devient trop défavo- rable pour une force de traction déterminée.
Les dangereuses pointes de tensions se présentent notamment aux endroits où l'essieu rigide en torsion est relié au support d'essieu, ainsi qu'aux noeuds d'assemblage.Dans l'ignorance des causes des ruptures, et pour éviter celles-ci, généralement après les avoir constatées par expérience, on a remplacé les assemblages soudés par des assemblages à boulons ou à rivets, parce qu'ils per- mettent de faibles déplacements relatifs ou modifications de posit ion. Mais la construction du support d'essieu avec des éléments boulonnés ou rivés exige un nombre plus élevé de ces éléments, et augmente par conséquent les dépenses. On a égale- ment proposé de compenser à l'aide d'articulations les varia- tions de position et les déformations inévitables.
Or ces arti- culations ne sont pas seulement coûteuses, mais elles exigent un entretien constant et, de plus, elles s'usent, de sorte que ce mode de construction ne peut constituer une solution satis- faisante des problèmes qui se posent.
C'est ici qu'intervient l'invention. Les recherches qui ont abouti à celle-ci ont permis la découverte absolument nouvelle- et surprenante que les mouvements de gauchissement du châssis se propagent jusqu'aux roues. Si les longerons sont constitués de manière connue pour permettre le gauchissement, une étude détaillée du train des forces, des déformations élastiques et permanentes, et du châssis déformé, montre que même les supports rigides des essieux et leurs essieux rigides subissent des contraintes par déplacement résultant de la mar- che du véhicule, contraintes dont la suppression forcée, ob- tenue par un proport ionnement approprié des points d'assembla- ge, aboutit auxdites pointes de tension.
Si, pour la mise en oeuvre méthodique de l'invention, on en déduit que tous les éléments du châssis interposés dans le train des forces doi-
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vent présenter une même faculté de gauchissement, et qu'il faut donc construire un ensemble à résistance mécanique cons- tante,-ce qui fait que l'ensemble du châssis constitue en quel- que sorte un ressort unique, - on réussit à éviter lesdites nointes de tension et à utiliser parfaitement la matière. Il peut en résulter qu'on obtienne ainsi le poids le plus favo- rable et qu'on évite les renforcements lourds et coûteux, ainsi que toutes les articulations et leurs inconvénients.
En partant de cette découverte, le châssis suivant l'invention, notamment pour véhicules destinés à des terrains accidentés est caractérisé par la combinaison de longerons oa- pables de torsion et de treillis capables de gauchissement, reliant entre eux les longerons et reposant sur les roues du véhicule.
Ce n'est que par la mise en oeuvre de ce principe qu'on obtient que tous les éléments du châssis, y compris les roues, participent aux mouvements de gauchissement, et que leurs facultés de torsion soient proportionnées les unes par rapport aux autres en fonction du gauchissement de l'ensemble.
D'autre part, il en résulte que, grâce à ce mouvement de gau- chissement parfait du châssis, qui a lieu correctement jusqu'aux roues, celles-ci adhèrent en permanence au sol sur toutes les bosses et dans tous les creux du sol qui peuvent pratiquement se présenter. La charge est ainsi toujours bien répartie sur les quatre roues. Dans le cas de roues à bandages pneumatiques, cette répartition parfaite de la charge ménage largement les bandages et en augmente la durée proportionnellement. Par con- tre, dans le cas de châssis à essieux rigides ou supports d'es- sieux rigides, circulant sur un sol à inégalités importantes, il arrive presque toujours que la majeure partie de la charge ne soit imposée qu'à trois ou même à deux roues seulement, oe qui impose des surcharges correspondantes aux bandages.
Bien entendu, même lorsque le châssis est cons-
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trait de cette manière, il est indispensable que la charge soit correctement transmise aux roues. Or, et par suite du but naturel d'un véhicule de ce genre, les points d'appui sur les moyeux des roues, d'une part, et le plateau portant la charge, d'autre part, sont fixes. Si on applique correctement le prin cipe de l'invention, c'est-à-dire si l'on interpose entre les longerons et les points d'appui constitués par les roues un treillis haut et étroit destiné à la transmission de la charge la hauteur de ce treillis assure sans la moindre difficulté le moment de résistance qui donne au treillis une résistance suf- fisante à la flexion pour lui permettre de porter et de trans- mettre aux roues la charge du véhicule.
Ainsi qu'il a été indi- qué précédemment, ceci permet de réduire le treillis à une très faible largeur, ce qui le rend capable de gauchissement ou de torsion, Ce treillis très haut et étroit présente cet autre avan- tage que les roues directrices peuvent être braquées suivant un angle très important, pouvant atteindre presque 90 , ce qui per- met aux châssis de ce genre de tourner pour ainsi dire sur place.
Le treillis proprement dit peut être construit de toute manière désirée. De préférence, il est constitué par un cadre dont les barreaux sont déformables en torsion. On peut réa- liser cette faculté de torsion de la manière usuelle, à l'aide de profilés ouverts, grâce à leurs avantages connus., Les barreaux du oadre sont également de préférence reliés entre eux par des tirants ou des contre-fiches, ce qui permet d'absorber d'une manière particulièrement avantageuse les contraintes de traction et surtout les tensions diagonales se présentant dans le cadre, sans que la faculté de gauchissement en soit affectée. On a trouvé qu'il était particulièrement avantageux d'utiliser une âme ou tôle debout mince et de grande hauteur qui remplit le oa- dre et qui peut être renforcée par des nervures obtenues par emboutissage.
Même le choix des moyens d'assemblage n'est pas sou-
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pis à la moindre restriction. On peut tout d'abord utiliser de simples assemblages par boulons filetés sans aucun dispositif de renforcement. Il en résulte l'avantage que les châssis de oe genre peuvent être démontés à tout moment en éléments ou grou- pes d'éléments. Mais, étant donné que l'invention permet pour la première fois l'utilisation des soudures sans les inconvénients jusqu'ici inévitables, ces soudures sont envisagées en premier lieu parce qu'elles constituent le moyen d'assemblage le plus simple et le plus sur. Ces assemblages simples par soudure des groupes d'éléments peuvent être effectués sans aucune difficulté après le transport, dans tous les ateliers de campagne prévus pour le montage.
Le dessin annexé représente schématiquement un mode de réalisation de l'objet de l'invention sous la forme du châssis d'un véhicule agricole.
La figure 1 est une vue en plan de l'un des treillis qui relient entre eux les longerons de torsion du châssis.
La figure 2 est une vue en coupe transversale du treil- lis suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en perspective du châssis sui- vant l'invention à l'état normal, c'est-à-dire sans gauchisse- ment.
La figure 4 est une vue similaire du châssis dans un état de déformation tel qu'il résulte par exemple, lorsque, le véhicule roulant vers la gauche, la roue arrière du côté gauche tombe dans un creux profond.
Ainsi que le montrent plus particulièrement les fi- gures 3 et 4, le châssis construit suivant l'invention comporte deux longerons 7 capables de torsion qui sont à cet effet cons- titués par des profilés en U -ouverts vers l'extérieur et ayant des parois relativement minces. Alors que, dans les dispositifs connus, ces longerons sont reliés entre eux par des supports d'essieux rigides, on prévoit à cet effet suivant l'invention
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des treillis capables de gauchissement. Ces treillis sont cons- titués par une membrure supérieure 3 dont la section transver- sale, formée par un profilé ouvert, est indiquée en détail sur la figure 2.
Les treillis comportent également une membrure in- férieure 4 de même conformation. Les membrures supérieure et in- férieure 3 et 4 sont reliées entre elles par des barreaux ou flasques latéraux 2.
Ainsi que le montre la figure 4, un châssis ainsi constitué peut littéralement franchir les obstacles sans qu'il en résulte les difficultés et inconvénients précités. Dans le cas supposé sur le dessin, les longerons subissent d'abord une déformation en torsion par le fait que le longeron de gauche ( par rapport au sens de marche) s'abaisse et subit en même temps une torsion, Cette torsion est transmise aux deux treillis. Le raccourcissement du longeron de gauche en projection sur un plan touchant par le bas les deux roues avant et la roue arrière de droite,-raccourcissement déterminé par l'abaissement de ce lon- geron, - produit un mouvement de pivotement de la totalité du treillis postérieur autour de son barreau ou flasque de droite.
Le treillis exécute ce mouvement sans aucune difficulté parce qu'il est intentionnellement constitué de façon qu'il puisse gauchir dans ce sens. Bien entendu, la torsion est également transmise au treillis antérieur, quoique d'une façon un,peu ré- duite, et ce treillis l'absorbe sans qu'il puisse en résulter des pointes de tension, parce que ce treillis est lui-même métho- diquement constitué pour être capable de gauchir.
Ces propriétés du châssis permettent à leur tour de le construire avec le minimum théoriquement possible de matière.
De plus, tous les points d'assemblage peuvent être parfaitement rigides et constitués par des soudures, de sorte que le châssis forme un ensemble cohérent malgré sa faculté de gauchissement.
Les figures 1 et 2 indiquent les détails du treillis.
On reconnaît les deux longerons de torsion 7 auxquels sont soudés
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les barreaux ou flasques latéraux 1 et 2. Entre ces barreaux ou flasques latéraux 1 et 2 sont insérées la membrure supérieure 3 et la membrure inférieure 4. Celles-ci ainsi que les âmes des flasques 1 et 2 sont reliées entre elles par une tôle debout 5.
Dans cette tôle sont pratiquées des nervures embouties 6 qui lui permettent de résister aux contraintes de compression, tan- dis que la tôle proprement dite résiste aux contraintes de trac- tion, et plus particulièrement aux tensions diagonales.
Aux deux angles inférieurs du cadre sont soud.ées des douilles 8 dans lesquelles sont montés les tourillons de direc- tion des roues non représentées, dans ce cas non suspendues par des ressorts.
Bien entendu le mode de réalisation représenté sur le dessin ne limite pas les possibilités de mise en oeuvre du principe de l' invention. Au contraire, sans s'écarter de ce prin- cipe, on peut imaginer de nombreuses variantes de réalisation, par exemple, il est totalement indifférent que la faculté de torsion des longerons, et de gauchissement des treillis qui les relient, soit obtenue d'une manière ou d'une autre.