EP1024108A1 - Dispositif de contrôle de déplacement d'une structure portante d'engin roulant - Google Patents

Dispositif de contrôle de déplacement d'une structure portante d'engin roulant Download PDF

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EP1024108A1
EP1024108A1 EP00400096A EP00400096A EP1024108A1 EP 1024108 A1 EP1024108 A1 EP 1024108A1 EP 00400096 A EP00400096 A EP 00400096A EP 00400096 A EP00400096 A EP 00400096A EP 1024108 A1 EP1024108 A1 EP 1024108A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotation
axes
axis
axle
machine
Prior art date
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Granted
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EP00400096A
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German (de)
English (en)
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EP1024108B1 (fr
Inventor
Jean-Claude Fayat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bobcat France SA
Original Assignee
Sambron SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Sambron SA filed Critical Sambron SA
Publication of EP1024108A1 publication Critical patent/EP1024108A1/fr
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Publication of EP1024108B1 publication Critical patent/EP1024108B1/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/065—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted
    • B66F9/0655—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted with a telescopic boom

Definitions

  • the invention relates to the technical field of self-propelled machines of lifting and handling.
  • the invention relates more particularly to handling carts.
  • the mast or the telescopic boom can be adjustable.
  • Such carriages include a cabin containing the driving position and a powertrain, located on either side of the telescopic arm, the axis substantially horizontal articulation of the arm being placed as low as possible to improve lateral visibility of the operator when the arm is in position lowered.
  • the invention relates more particularly, but not exclusively, to self-propelled trucks with improved visibility for the driver, of the type shown above.
  • devices for slope correction are generally provided, these devices making it possible to rotate the carriage frame relative to a longitudinal direction.
  • These superelevation correction devices conventionally include at minus a double-acting cylinder, movable relative to the chassis of the carriage around of a substantially longitudinal and movable axis relative to a front axle or rear of the carriage along an axis formed at the end of the piston of the double cylinder effect.
  • Document US-4 679 803 describes a device for modifying the center effective gravity of a mobile land vehicle having an oscillating assembly.
  • the device according to document US-4 679 803 also makes it possible to maintain the cabin of the assembly oscillating in a substantially horizontal plane on sloping grounds.
  • the device comprises, between a platform and a frame arranged on the vehicle tracks, four non-parallel connections and four cylinders.
  • These links are connected to the platform and the frame by multi-directional links. They are inclined at an acute angle open upwards by compared to the vertical.
  • the four cylinders connect the links two by two and form an acute angle with the horizontal axis of the vehicle.
  • Such a device has the disadvantage of requiring many parts in movement and friction, which promotes wear.
  • the object of the invention is to propose a device making it possible to remedy the disadvantages of the cited prior art.
  • the invention relates to a device allowing control single, manual or automatic, of the two correction movements of cant and lateral offset, these two movements can be used functionally independently of each other.
  • the invention relates, according to a first aspect to a suitable device controlling the relative movement of the pivoting structure of a rolling vehicle relative to an axle of said machine, the device comprising a rigid frame integral with said axle, this rigid frame being articulated to the bearing structure of the machine, control means allowing the rotation of the horizontal plane means of the carrying structure of the machine with respect to the mean horizontal plane rigid frame integral with said axle, said axle not being directly attached to the supporting structure of the machine
  • each link is provided with a body with two axes of parallel rotation, each upper axis of rotation corresponding to an axis of rotation of the rods relative to the bearing structure, and each lower axis of rotation corresponding to an axis of rotation of the beams with respect to links.
  • the spacing of the upper axes of rotation of the rods is greater than the spacing of the lower axes of rotation of these links, these links being inclined at an angle ⁇ open upwards with respect to the median plane P of the bearing structure of the machine, when the two planes defined by the axes upper and lower are parallel.
  • the angle ⁇ is between a few degrees and about 30 degrees.
  • the means for controlling the movement of the rigid frame relative to the supporting structure of the machine include a single cylinder articulated in rotation about an axis substantially parallel to the upper articulation axes of the rods, the single cylinder being articulated in rotation about a lower axis substantially parallel to the lower articulation axes of the rods.
  • the cylinder is tilted at an angle ⁇ between a few degrees and 60 degrees by relation to the mean plane of the supporting structure, when the two planes defined by the high and low articulation axes of the links are parallel.
  • the device is attached by assembly to a supporting structure or chassis conventional, in one embodiment.
  • the device is arranged on the extreme front part of the supporting structure of a rolling machine.
  • the invention relates according to a second aspect, to a rolling vehicle provided at least one device as defined below.
  • the machine comprises, in one embodiment, a front axle and a rear axle with wheels driving and directing.
  • FIGS. 1 to 16 taken successively, are given in order ensure, in addition to the description, an easy understanding of a embodiment of the invention and illustrate only one possible succession steps for mounting a device according to the invention, in no way limiting.
  • FIG. 1 a chassis 1 produced in the form of a self-supporting beam.
  • the chassis 1 can be of more traditional design and include for example a rigid frame in bending and twisting formed of side members, crosspieces and spacers.
  • the chassis in the form of a box beam shown in FIG. 1 can be, as the case if necessary, assembled by tenons and mortise.
  • the chassis shown in Figure 1 has, on its lateral flanks substantially vertical 2, 3 of the openings 4.
  • openings 4 can allow the passage of the control hoses electric, hydraulic, or pneumatic of the various organs of the handling.
  • mechanical transmission members can pass to the through openings 4.
  • the chassis box beam can contain part of the control relays, mechanical or hydrostatic transmission means and ensuring relative protection of these elements against shocks.
  • the chassis comprises at the rear part, a hinge pin 5 substantially horizontal for the lifting arm.
  • the lifting arm is not not only articulated in rotation along a horizontal axis relative to the chassis but can also rotate relative to the chassis along an axis substantially vertical.
  • the horizontal axis of inclination of the arm can be mounted on a flat rotatable in relation to the chassis and assembled on top of it, as it is practiced for mobile cranes.
  • the horizontal lifting or latching axis of the arm is supported by a turret located at the rear end of the chassis and movable relative to this chassis around an axis substantially perpendicular to the pivot axis of the arm.
  • the chassis has, at the front end, two pairs of pin holes 6, 7, arranged symmetrically with respect to the median vertical plane P to the chassis 1.
  • Each pair of axis holes 6, 7 defines an axis 8, 9 of articulation, the two axes 8, 9 being parallel.
  • the front end of the chassis has a general shape of an open U down, when viewed from the side.
  • the base of this U is formed by a substantially planar sheet 10 whose width I 10 is greater than the average width of the box beam.
  • Flanges 11, 12, substantially perpendicular to the sheet 10 form the substantially parallel branches of the U and support, laterally, the holes axis 6, 7.
  • a hinge pin 13 of the jack is defined by two supports 14, 15 projecting from the sheet 10, downwards.
  • axis 13 can be located on one side or the other of the median plane P of the chassis, as will appear later.
  • the axis 13 is placed on the left side of the plane P when the chassis is seen from the front.
  • the axis 13 is parallel to the articulation axes 8, 9 defined above and is placed below the plane R containing these axes 8, 9.
  • the supports 14, 15 are rigidly assembled to the sheet 10 in a position such that the median plane P 'to the supports 14, 15 is substantially vertical and at length L 10 of the part of the sheet 10 which projects laterally from both sides. another of the box beam.
  • the lower front part of the box beam has a semi-arc shape 16 open downwards for the passage of the front deck, as it will appear by the after.
  • Two rods 17, 18 are mounted mobile in rotation around the axes hinge 8, 9.
  • each link 17, 18 is provided with a body 19 in two axes of rotation 20, 21 parallel, the upper axis 20 being associated with the holes axes 6, 7, the lower axis 21 being associated with the subframe, as will be described more fully below.
  • each upper axis 20 corresponds to an axis (8,9).
  • the body 19 of the rods can be pierced with a through hole 22, elliptical in the embodiment shown.
  • the lower axes 21 of the rods 17, 18 are mounted movable in rotation relative to a subframe 23.
  • each lower axis 21 of the links 17, 18 corresponds to an axis 29, 30.
  • this angle a is substantially equal to 10 degrees.
  • the first flange 25, the second flange 27 and, where appropriate, the parts articulation 24 of the stabilizers are supported by two beams 31, 32 parallel, of circular section in the embodiment shown.
  • These beams 31, 32 are spaced apart by a width substantially equal to that separating the axes 8, 9 of the upper articulation of the links 17, 18.
  • the first flange 25 has, in front view, a general form of bone, the middle part being narrower than the two extreme parts.
  • the first flange 25 is substantially symmetrical relative to a plane median perpendicular to the large faces of this flange.
  • the subframe 23 comprises in rear part two angles 33 of U-shaped section open towards the rear.
  • Each angle iron 33 has two support and assembly walls 34, 35, parallel and forming the branches of the U-section, these walls being perpendicular to the second flange 27.
  • a third flange 36, substantially parallel to the first and second flange 25, 27 is interposed between these first and second flanges 25, 27 and comes to form the base of the U-shaped profiles of the two lateral angles 33.
  • the two lateral angles 33 are intended for assembling the front axle to the subframe as shown in Figures 9 and following.
  • one of the beams 31, 32 of the subframe 23 is provided with an axle support 37, 38, projecting, for the lower articulation of the control jack shown in Figures 7, 8 especially.
  • the axis of articulation upper 13 of the control cylinder can be arranged on one side or the other of the median plane P.
  • the lower articulation axis 39 of the control cylinder defined by the protruding parts 37, 38 on one of the beams 31, 32 of the subframe can be arranged on one side or the other of the median plane P ''.
  • the axis 13 is to the left of the plane P and the axis 39 to the right of plane P '' when the subframe and the chassis are seen from the front.
  • axis 13 could be to the right of the plane P and the axis 39 to left of plane P '' when the subframe 23 and the chassis 1 are seen from the front.
  • control cylinder 40 is inclined relative to the plans P and P ''.
  • the cylinder 40 is inclined at an angle ⁇ of the order 55 degrees from planes P and P ', or about 35 degrees from to the R and R 'planes.
  • a conventional front axle is associated with the chassis via the false chassis 23.
  • the front axle i.e. the axle which connects the two driving front wheels and which supports steering pivots is therefore not directly attached to the chassis by the front suspension elements.
  • the articulation part 24 of the stabilizers arranged, where appropriate, on the front of each beam 31, 32 of the subframe 23 comprises two flanges 41, 42 facing each other, these flanges defining, in a manner known per se, a hinge pin 43 for the base of a jack body and a hinge pin 44 for a stabilizer arm.
  • the stabilizers 45 shown in FIGS. 11 to 14 are known in themselves and will therefore only be described briefly.
  • the actuation of the actuator command 40 causes the movement of the chassis relative to the subframe, the subframe being in the position fixed by the stabilizers and / or the front wheels.
  • Figure 18 is shown an extreme position of the chassis relative to the false chassis, assumed to be horizontal.
  • This extreme position is determined in particular by the capacities of the actuator command 40.
  • FIGS. 19 et seq. which represent a trolley with telescopic arm provided with a device according to the invention.
  • the drive means are arranged laterally by relation to the chassis and the cockpit is placed laterally and opposite training means.
  • the front axle is rigid or oscillating relative to the chassis and the rear axle is oscillating with respect to the chassis.
  • the four wheels 52 are driving drive and of equal dimensions in the embodiment considered.
  • Steering, transmission, braking can be hydrostatic.
  • the machine comprises a lifting arm 53 movable in rotation about the axis 5.
  • a tool holder 54 is disposed at the free end of the arm 53 opposite the axis 5.
  • This tool holder is of universal type and is able to support various tools such earthmoving and recovery skips, palletizer with or without translator, skip loader, crane jib, backfill blade, concrete skips, sweeper, carrycot, fork, hydrogriffe, log grapple, worm gear distributor, and in general, any lifting, handling tool in the fields agriculture, building, public works, moving by example.
  • the stabilizers described above, optional, can be provided at the front and rear of the craft.
  • the stabilizers and the control cylinder 40 can be used jointly when the machine works on uneven or inclined ground horizontally.
  • the device may include means making it possible to stop or prevent movements, effects of overload, evolution on transverse slopes, likely to put the machine at risk of longitudinal tilting or transverse of great amplitude.
  • These means may include force or displacement sensors placed between the front axle and the subframe 23, between the rear axle and the chassis 1.
  • These means may include inclinometers, sensors for measuring the telescoping stroke.
  • All the information delivered by the sensors can be integrated into a computer allowing the driver to know at all times the state of stability, of the craft.
  • the lateral arrangement of the drive means 55 makes it possible to avoid any discomfort lateral visibility for the operator, when the arm is in the low position.
  • the drive means 55 are located to the right of cockpit 56. It goes without saying that the opposite situation is possible if necessary.
  • the device according to the invention can be adapted to a chassis structure traditional.
  • the kinematics of the entire device means that the tilt correction and the lateral offset are obtained jointly by a single command.

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Abstract

Dispositif apte au contrôle du déplacement relatif de la structure portante d'un engin roulant par rapport à un essieu dudit engin, comprenant un cadre rigide solidaire dudit essieu, ce cadre rigide étant articulé (8,9,29,30) à la structure portante de l'engin, des moyens de commande permettant la rotation du plan horizontal moyen de la structure portante de l'engin par rapport au plan horizontal moyen du cadre rigide solidaire dudit essieu, ledit essieu n'étant pas directement rattaché à la structure portante de l'engin. <IMAGE>

Description

L'invention se rapporte au domaine technique des engins automoteurs de levage et de manutention.
Parmi ces engins automoteurs, on distingue notamment :
  • les grues mobiles ;
  • les chariots de manutention.
L'invention se rapporte plus particulièrement aux chariots de manutention.
Ces chariots sont constitués généralement :
  • d'un châssis ; et
  • soit d'un mât d'inclinaison variable sur lequel coulissent tablier, porte-fourche et fourche, avec possibilité de rallonge et d'équipements divers tels que bennes, pelles, etc., fixés sur un porte-outils;
  • soit d'une flèche télescopique supportant le porte-outils.
Le cas échéant, le mât ou la flèche télescopique peut être orientable.
Des exemples de tels chariots automoteurs de l'art antérieur peuvent être trouvés dans les documents suivants: FR-2 091 898, FR-2 287 411, FR-2 287 413, FR-2 563 204, FR-2 545 468, FR-2 527 992, EP-415 608, EP-36 455, EP-228 208, EP-312 390, EP-415 608, EP-577 388, EP-927 698, US-3 178 046, US-3 270 899, US-3 184 086, US-3 198 359, US-3 670 910, US-3 688 929, US-3 937 339, US3 967 744, US-3 985 248, US-4 034 875, US-4 147 263, US-4 553 899, US-4 632 630, US-4 674 944, US-4 744 718, US-4 822 237, US-4 964 778, US-5 106 257.
Ces demières années, sont apparus sur le marché des chariots automoteurs à déport de charge dont le bras télescopique est, en position abaissée, notablement en dessous de la ligne de visée du conducteur, cette position abaissée permettant une visibilité circulaire améliorée au conducteur assis dans la cabine de conduite.
De tels chariots comportent une cabine contenant le poste de conduite et un groupe motopropulseur, situés de part et d'autre du bras télescopique, l'axe d'articulation sensiblement horizontal du bras étant placé le plus bas possible pour améliorer la visibilité latérale du cariste lorsque le bras est en position abaissée.
Des exemples de tels chariots automoteurs à visibilité améliorée peuvent être trouvés dans les documents suivants: EP-656 315, FR-2 713 155, EP-680 923, EP-681 068, EP-692 448, EP-325 064, US-3 836 025, US-5 199 861, US-5 478 192, WO-89 00972, DE-27 39537, DE-27 39325.
L'invention se rapporte plus particulièrement, mais non exclusivement, à des chariots automoteurs à visibilité améliorée pour le conducteur, du type présenté ci-dessus.
Dans les chariots automoteurs connus de l'art antérieur, des dispositifs de correction de dévers sont généralement prévus, ces dispositifs permettant de faire pivoter le châssis du chariot par rapport à une direction longitudinale.
Ces dispositifs de correction de dévers comprennent, de manière classique, au moins un vérin à double effet, mobile par rapport au châssis du chariot autour d'un axe sensiblement longitudinal et mobile par rapport à un pont avant ou arrière du chariot selon un axe ménagé à l'extrémité du piston du vérin à double effet.
Dans certains chariots automoteurs connus de l'art antérieur, des dispositifs permettant un déport latéral de la charge sont prévus.
Le document US-4 679 803 décrit un dispositif permettant de modifier le centre de gravité effectif d'un véhicule terrestre mobile ayant une ensemble oscillant.
Le dispositif selon le document US-4 679 803 permet également de maintenir la cabine de l'ensemble oscillant dans un plan sensiblement horizontal sur des terrains pentus.
A cet effet, le dispositif comprend, entre une plate forme et un cadre disposé sur les chenilles du véhicule, quatre liaisons non parallèles et quatre vérins.
Ces liaisons sont connectées à la plate forme et au cadre par des liaisons multi-directionnelles. Elles sont inclinées d'un angle aigu ouvert vers le haut par rapport à la verticale.
Les quatre vérins relient les liaisons deux à deux et forment un angle aigu avec l'axe horizontal du véhicule.
Un tel dispositif présente l'inconvénient de nécessiter de nombreuses pièces en mouvement et en frottement, ce qui favorise l'usure.
Par ailleurs, la coexistence de dispositifs de correction de dévers et de déport latéral de charge dans les chariots automoteurs pose de nombreux problèmes techniques qui n'ont été qu'imparfaitement traités à ce jour.
Si la mise en oeuvre, en utilisation du chariot, d'un déport latéral élevé implique une correction de dévers pour préserver la stabilité du chariot, le conducteur doit le plus souvent assurer lui-même le réglage du déport latéral et de la correction de dévers, au moyen de commandes dissociées.
A l'inverse, s'il s'avère nécessaire, en utilisation du chariot, d'employer une valeur élevée d'angle de correction de dévers, un déport latéral parasite est obtenu, déport latéral qui devra être compensé pour que le porte-outils soit correctement disposé pour son usage.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de remédier aux inconvénients de l'art antérieur cité.
Notamment, l'invention se rapporte à un dispositif permettant une commande unique, manuelle ou automatique, des deux mouvements de correction de dévers et de déport latéral, ces deux mouvements pouvant être utilisés fonctionnellement indépendamment l'un de l'autre.
A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect à un dispositif apte au contrôle du déplacement relatif de la structure pivotante d'un engin roulant par rapport à un essieu dudit engin, le dispositif comprenant un cadre rigide solidaire dudit essieu, ce cadre rigide étant articulé à la structure portante de l'engin, des moyens de commande permettant la rotation du plan horizontal moyen de la structure portante de l'engin par rapport au plan horizontal moyen du cadre rigide solidaire dudit essieu, ledit essieu n'étant pas directement rattaché à la structure portante de l'engin
Le cadre rigide comprend:
  • deux biellettes articulées, à une première partie extrême haute, en rotation autour d'axes sensiblement parallèles, par rapport à la structure portante ou châssis de l'engin ;
  • deux poutres sensiblement parallèles par rapport auxquelles les biellettes sont articulées en rotation, autour d'axes aux secondes parties extrêmes, basses, de ces biellettes;
  • des moyens d'association desdites poutres audit essieu.
Dans une réalisation, chaque biellette est pourvue d'un corps à deux axes de rotation parallèles, chaque axe supérieur de rotation correspondant à un axe de rotation des biellettes par rapport à la structure portante, et chaque axe inférieur de rotation correspondant à un axe de rotation des poutres par rapport aux biellettes.
L'écartement des axes supérieurs de rotation des biellettes est supérieur à l'écartement des axes inférieurs de rotation de ces biellettes, ces biellettes étant inclinées d'un angle α ouvert vers le haut par rapport au plan médian P de la structure portante de l'engin, lorsque les deux plans définis par les axes supérieurs et inférieurs sont parallèles.
L'angle α est compris entre quelques degrés et 30 degrés environ.
Les moyens de commande du déplacement du cadre rigide par rapport à la structure portante de l'engin comprennent un vérin unique articulé en rotation autour d'un axe sensiblement parallèle aux axes d'articulation haute des biellettes, le vérin unique étant articulé en rotation autour d'un axe inférieur sensiblement parallèle aux axes d'articulation basse des biellettes. Le vérin est incliné d'un angle β compris entre quelques degrés et 60 degrés par rapport au plan moyen de la structure portante, lorsque les deux plans définis par les axes d'articulation haute et d'articulation basse des biellettes sont parallèles.
Le dispositif est rapporte par assemblage sur une structure portante ou châssis conventionnel, dans un mode de réalisation.
Le dispositif est disposé sur la partie extrême avant de la structure portante d'un engin roulant.
L'invention se rapporte selon un deuxième aspect, à un engin roulant pourvu d'au moins un dispositif tel que défini ci-dessous.
L'engin comprend, dans une réalisation, un pont avant et un pont arrière à roues motrices et directrices.
Selon plusieurs variantes, éventuellement combinées entre elles:
  • l'engin comprend un bras de levage mobile en rotation autour d'un axe sensiblement horizontal;
  • l'engin comprend des moyens d'entraínement disposés latéralement, le poste de pilotage étant placé à l'opposé des moyens d'entraínement;
  • l'engin comprend au moins deux stabilisateurs solidaires du cadre rigide;
  • l'engin comprend une structure porteuse en forme de poutre caisson, à la partie extrême avant de laquelle est placé le dispositif de contrôle de déplacement du cadre formant faux châssis par rapport à la poutre caisson;
  • l'engin comporte un bras de levage télescopique, le dispositif de contrôle du déplacement du cadre formant faux châssis par rapport à la structure porteuse permettant en combinaison la correction de dévers et le déport latéral de la charge par le biais d'un seul mécanisme.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
  • les figures 1 à 16, prises successivement, représentent différentes étapes possibles pour le montage d'un faux châssis à biellettes et stabilisateurs, à l'avant d'un châssis de chariot automoteur,
    • la figure 1 étant une vue de côté du châssis seul;
    • la figure 2 étant une vue de face correspondant à la figure 1;
    • la figure 3 étant une vue analogue à la figure 1, deux biellettes étant montées en partie avant du châssis;
    • la figure 4 étant une vue de face correspondant à la figure 3;
    • la figure 5 étant une vue analogue à la figure 3, après mise en place d'un faux châssis;
    • la figure 6 étant une vue de face correspondant à la figure 5;
    • la figure 7 étant une vue analogue à la figure 5, après mise en place du vérin de commande entre le faux châssis et la partie avant du châssis;
    • la figure 8 étant une vue de face correspondant à la figure 7;
    • la figure 9 étant une vue analogue à la figure 7, après mise en place du pont avant;
    • la figure 10 étant une vue de face correspondant à la figure 9;
    • la figure 11 étant une vue analogue à la figure 9, après mise en place des stabilisateurs, les stabilisateurs étant représentés en position baissée;
    • la figure 12 étant une vue de face correspondant à al figure 11;
    • la figure 13 étant une vue analogue à la figure 11, les stabilisateurs étant représentés en position levée;
    • la figure 14 étant une vue de face correspondant à la figure 13;
    • la figure 15 étant une vue en perspective correspondant aux figures 11 et 12, seule la partie avant du châssis étant représentée avec l'ensemble biellettes-faux châssis, vérin de commande, stabilisateurs;
    • la figure 16 étant une vue en perspective éclatée correspondant à la figure 15;
  • les figures 17 à 20 illustrent les capacités de déport latéral et de correction de dévers induites par un dispositif selon l'invention,
    • la figure 17 étant une vue en perspective correspondant à la figure 15, le dispositif selon l'invention étant dans une position de débattement maximum, dans la configuration considérée;
    • la figure 18 étant une vue de face correspondant à la figure 17;
    • la figure 19 étant une vue avant d'une machine de manutention, de type chariot automoteur à bras télescopique, le bras étant en position extrême relevée et télescopée, l'angle de débattement étant figuré pour la configuration du dispositif selon l'invention installé sur le chariot automoteur;
    • la figure 20 étant une vue de dessus de la machine représentée en figure 19, le bras étant en position extrême télescopée et horizontal, l'angle de débattement dans cette position du bras étant figuré;
    • la figure 21 est une vue en perspective faussée de la partie avant de la machine représentée en figures 19 et 20, le bras étant en position extrême abaissée et non télescopée, le vérin de commande reliant le châssis et le faux châssis n'étant pas figuré pour des raisons de lisibilité.
Il est entendu que les figures 1 à 16, prises successivement, sont données afin d'assurer, en complément de la description, une compréhension aisée d'un mode de réalisation de l'invention et n'illustrent qu'une succession possible d'étapes de montage d'un dispositif selon l'invention, en aucun cas limitative.
L'expression 〈〈faux châssis〉〉 employée dans cette description est sans rapport avec celle employée dans le domaine automobile pour désigner un cadre métallique reliant les organes de la liaison au sol comme le ferait un châssis mais qui n'en possède pas la rigidité et sur lequel se fixe la carrosserie par l'intermédiaire de silent blocs.
Cette expression est employée ici dans la mesure où, ainsi qu'il apparaítra par la suite:
  • elle désigne ici un ensemble de pièces mécaniques reliées directement au pont avant, pont avant qui est, dans l'art antérieur, conventionnellement rattaché au châssis par les éléments de suspension avant, d'où l'emploi du terme 〈〈châssis 〉〉;
  • cet ensemble de pièces n'a pas pour fonction de supporter le moteur, la transmission et la carrosserie, à la manière d'un châssis, d'où au total, l'expression 〈〈faux châssis〉〉;
  • cet ensemble de pièces peut être adapté sur un châssis traditionnel.
On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. Sur ces figures, est représenté un châssis 1 réalisé sous la forme d'une poutre autoporteuse.
Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, le châssis 1 peut être de conception plus traditionnelle et comporter par exemple un cadre rigide en flexion et torsion formé de longerons, traverses et entretoises.
Le châssis en forme de poutre caisson représenté en figure 1 peut être, le cas échéant, assemblé par tenons et mortaise.
Le châssis représenté en figure 1 comporte, sur ses flancs latéraux sensiblement verticaux 2, 3 des ouvertures 4.
Ces ouvertures 4 peuvent permettre le passage des flexibles de commande électriques, hydrauliques, ou pneumatiques des différents organes de l'engin de manutention.
Le cas échéant, des organes de transmission mécanique peuvent passer au travers des ouvertures 4.
La poutre caisson du châssis peut contenir une partie des relais de commande, des moyens de transmission mécanique ou hydrostatique et assurer une relative protection de ces éléments contre les chocs.
Le châssis comporte en partie arrière, un axe d'articulation 5 sensiblement horizontal pour le bras de levage.
Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, le bras de levage n'est pas uniquement articulé en rotation selon un axe horizontal par rapport au châssis mais peut également tourner par rapport au châssis selon un axe sensiblement vertical.
A cette fin, l'axe horizontal d'inclinaison du bras peut être monté sur une plate forme tournante par rapport au châssis et assemblée sur le dessus de celui-ci, ainsi qu'il est pratiqué pour les grues mobiles.
Dans un autre mode de réalisation, l'axe horizontal de relevage ou d'apiquage du bras est supporté par une tourelle disposée en partie extrême arrière du châssis et mobile par rapport à ce châssis autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivotement du bras.
Le châssis présente, en partie extrême avant, deux paires de trous d'axe 6, 7, disposés symétriquement par rapport au plan P vertical médian au châssis 1.
Chaque paire de trous d'axe 6, 7 définit un axe 8, 9 d'articulation, les deux axes 8, 9 étant parallèles.
La partie extrême avant du châssis présente une forme générale de U ouvert vers le bas, lorsqu'elle est vue de côté.
La base de ce U est formée par une tôle sensiblement plane 10 dont la largeur I10 est plus grande que la largeur moyenne de la poutre caisson.
Des flasques 11, 12, sensiblement perpendiculaires à la tôle 10 forment les branches sensiblement parallèles du U et supportent, latéralement, les trous d'axe 6, 7.
Sensiblement au tiers de la largeur I10 de la tôle 10, un axe d'articulation 13 de vérin est défini par deux supports 14, 15 en saillie par rapport à la tôle 10, vers le bas.
L'homme du métier comprendra que l'axe 13 peut être situé d'un côté ou de l'autre du plan médian P du châssis, ainsi qu'il apparaítra plus loin.
Dans le mode de réalisation représenté, l'axe 13 est placé côté gauche du plan P lorsque le châssis est vu de face.
L'axe 13 est parallèle aux axes d'articulation 8, 9 définis ci-dessus et est placé en dessous du plan R contenant ces axes 8, 9.
Les supports 14, 15 sont assemblés rigidement à la tôle 10 dans une position telle que le plan médian P' aux supports 14, 15 est sensiblement vertical et à milongueur L10 de la partie de la tôle 10 qui saille latéralement de part et d'autre de la poutre caisson.
La partie inférieure avant de la poutre caisson présente une forme en demi-arc 16 ouvert vers le bas pour le passage du pont avant, ainsi qu'il apparaítra par la suite.
On se reporte maintenant aux figures 3 et 4.
Deux biellettes 17, 18 sont montées mobiles en rotation autour des axes d'articulation 8, 9.
Plus précisément, chaque biellette 17, 18 est pourvue d'un corps 19 à deux axes de rotation 20, 21 parallèles, l'axe 20 supérieur étant associé aux trous d'axes 6, 7, l'axe 21 inférieur étant associé au faux châssis, ainsi qu'il sera décrit plus complètement ci-dessous.
Ainsi, chaque axe 20 supérieur correspond à un axe (8,9).
Le corps 19 des biellettes peut être percé d'un trou traversant 22, elliptique dans le mode de réalisation représenté.
On se rapporte maintenant aux figures 5 et 6.
Ainsi qu'il a été dit, les axes inférieurs 21 des biellettes 17, 18 sont montés mobiles en rotation par rapport à un faux châssis 23.
Ce faux châssis comporte, dans le mode de réalisation représenté, lorsqu'il est vu de côté, d'un bord à l'autre:
  • deux parties latérales 24, optionnelles, d'articulation de stabilisateurs;
  • un premier flasque 25 d'articulation des biellettes 17, 18, ce premier flasque 25 étant pourvu à cette fin de trous d'axe 26;
  • un deuxième flasque 27 d'articulation de biellettes 17, 18, ce deuxième flasque 27 étant pourvu à cette fin de trous d'axe 28;
    les axes 29, 30 définis par les trous d'axes 26, 28 étant parallèles et écartés d'une largeur l'inférieure à celle correspondant à l'écartement l des axes 8, 9 d'articulation supérieure des biellettes 17, 18.
De sorte que, lorsque le plan R' contenant les axes 29, 30 est parallèle au plan R contenant les axes 8, 9, les biellettes 17, 18 sont inclinées d'un angle α ouvert vers le haut.
Ainsi, chaque axe 21 inférieur des biellettes 17, 18 correspond à un axe 29, 30.
Dans le mode de réalisation représenté, cet angle a vaut sensiblement 10 degrés.
Le premier flasque 25, le deuxième flasque 27 et, le cas échéant, les parties d'articulation 24 des stabilisateurs sont supportés par deux poutres 31, 32 parallèles, de section circulaire dans le mode de réalisation représenté.
Ces poutres 31, 32 sont écartées d'une largeur sensiblement égale à celle séparant les axes 8, 9 d'articulation supérieure des biellettes 17, 18.
Le premier flasque 25 présente, en vue de face, une forme générale d'os, la partie médiane étant plus étroite que les deux parties extrêmes.
Le premier flasque 25 est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian perpendiculaire aux grandes faces de ce flasque.
En plus des éléments représentés ci-dessus, le faux châssis 23 comporte en partie arrière deux corniers 33 de section en U ouvertes vers l'arrière.
Chaque cornière 33 comporte deux parois d'appui et d'assemblage 34, 35, parallèles et formant les branches de la section en U, ces parois étant perpendiculaires au deuxième flasque 27.
Un troisième flasque 36, sensiblement parallèle au premier et deuxième flasque 25, 27 est intercalé entre ces premier et deuxième flasque 25, 27 et vient former la base des profilés en U des deux cornières latérales 33.
Les deux cornières latérales 33 sont destinées à l'assemblage du pont avant au faux châssis ainsi qu'il est représenté dans les figures 9 et suivantes.
Entre le premier flasque, avant 25 et le troisième flasque 36, une des poutres 31, 32 du faux châssis 23 est pourvue de support d'axe 37, 38, en saillie, pour l'articulation inférieure du vérin de commande représenté en figures 7, 8 notamment.
Ainsi qu'il a été dit plus haut en référence à la figure 1, l'axe d'articulation supérieur 13 du vérin de commande peut être disposé d'un côté ou de l'autre du plan médian P.
De même, l'axe d'articulation inférieur 39 du vérin de commande, défini par les pièces en saillie 37, 38 sur l'une des poutres 31, 32 du faux châssis peut être disposé d'un côté ou de l'autre du plan médian P''.
Dans le mode de réalisation représenté, l'axe 13 est à gauche du plan P et l'axe 39 à droite du plan P'' lorsque le faux châssis et le châssis sont vus de face.
Il est entendu toutefois que l'axe 13 pourrait être à droite du plan P et l'axe 39 à gauche du plan P'' lorsque le faux châssis 23 et le châssis 1 sont vus de face.
En tout état de cause, le vérin de commande 40 est incliné par rapport aux plans P et P''.
Dans le mode de réalisation représenté, lorsque les plans P et P'' sont confondus, c'est-à-dire lorsque les plans R et R' sont parallèles ainsi qu'il est représenté par exemple en figure 8, le vérin 40 est incliné d'un angle β de l'ordre de 55 degrés par rapport aux plans P et P', soit 35 degrés environ par rapport aux plans R et R'.
On se rapporte maintenant aux figures 9 et 10.
Un pont avant, conventionnel, est associé au châssis via le faux châssis 23.
Le pont avant, c'est-à-dire l'essieu qui relie les deux roues avant motrices et qui supporte les pivots de direction n'est donc pas rattaché directement au châssis par les éléments de suspension avant.
La partie d'articulation 24 des stabilisateurs, disposée, le cas échéant, sur l'avant de chaque poutre 31, 32 du faux châssis 23 comprend deux flasques 41, 42 en regard l'un de l'autre, ces flasques définissant, de manière connue en soi, un axe d'articulation 43 pour la base d'un corps de vérin et un axe d'articulation 44 pour un bras de stabilisateur.
Les stabilisateurs 45 représentés en figures 11 à 14 sont connus en eux-mêmes et ne seront donc décrits que succinctement.
Chaque stabilisateur 45 comprend:
  • une plaque rigide 46 apte à être plaquée au sol, montée en rotation à l'extrémité 47 d'un piston 48 d'un ensemble piston-cylindre 49 tel qu'un vérin à double effet, hydraulique ou pneumatique;
  • une pièce rigide ou bras 50 de section en U dont l'ouverture est en regard de l'ensemble piston-cylindre 49, le bras 50 étant mobile en rotation autour de l'axe 51 par rapport à la plaque 46.
Ainsi que le comprendra l'homme du métier, l'actionnement du vérin de commande 40, en rétraction ou extension, entraíne le déplacement du châssis par rapport au faux châssis, le faux châssis étant en position fixée par les stabilisateurs éventuels et/ou les roues avant.
Sur la figure 18 est représentée une position extrême du châssis par rapport au faux châssis, supposé à l'horizontale.
Cette position extrême est déterminée notamment par les capacités du vérin de commande 40.
L'on se rapporte maintenant aux figures 19 et suivantes qui représentent un chariot à bras télescopique pourvu d'un dispositif selon l'invention.
Dans ce chariot, les moyens d'entraínement sont disposés latéralement par rapport au châssis et le poste de pilotage est placé latéralement et à l'opposé des moyens d'entraínement.
Dans un mode de réalisation, le pont avant est rigide ou oscillant par rapport au châssis et le pont arrière est oscillant par rapport au châssis.
Les quatre roues 52 sont motrices directrices et de dimensions égales dans le mode de réalisation considéré.
La direction, la transmission, le freinage peuvent être de type hydrostatique.
L'engin comprend un bras de levage 53 mobile en rotation autour de l'axe 5.
Un porte-outils 54 est disposé à l'extrémité libre du bras 53 à l'opposé de l'axe 5.
Ce porte-outils est de type universel et est apte à supporter des outils variés tels que bennes de terrassement et de reprise, palettiseur avec ou sans translateur, multibennes, potence de grue, lame de remblayage, bennes à béton, balayeur, nacelle, fourche, hydrogriffe, pince à grumes, benne distributrice à vis sans fin, et d'une manière générale, tout outil de levage, manutention, dans les domaines de l'agriculture, du bâtiment, des travaux publics, du déménagement par exemple.
Les stabilisateurs décrits précédemment, optionnels, peuvent être prévus à l'avant et à l'arrière de l'engin.
Les stabilisateurs et le vérin de commande 40 peuvent être utilisés conjointement lorsque l'engin travaille sur un sol irrégulier ou incliné par rapport à l'horizontale.
L'engin peut comporter des moyens permettant d'arrêter ou de prévenir les mouvements, effets du surcharge, évolution sur des pentes transversales, susceptibles de mettre l'engin en situation de risque de basculement longitudinal ou transversal de grande amplitude.
Ces moyens, ou une partie de ces moyens, notamment des alarmes visuelles et/ou sonores peuvent être branchés sur une alimentation permanente, permettant leur maintien en veille, quel que soit l'état de la machine.
Ces moyens peuvent comporter des capteurs de force ou de déplacement placés entre le pont avant et le faux châssis 23, entre le pont arrière et le châssis 1.
Ces moyens peuvent comporter des inclinomètres, des capteurs de mesure de la course de télescopage.
L'ensemble des informations délivrées par les capteurs peut être intégré dans un calculateur permettant au conducteur de connaítre à chaque instant l'état de stabilité, de l'engin.
La disposition latérale des moyens d'entraínement 55 permet d'éviter toute gêne à la visibilité latérale pour le cariste, lorsque le bras est en position basse.
Dans le mode de réalisation représenté, les moyens d'entraínement 55 sont situés à droite du poste de pilotage 56. Il va de soi que la situation inverse est possible si besoin.
Le dispositif selon l'invention peut être adapté à une structure de châssis traditionnelle.
La cinématique de l'ensemble du dispositif fait que la correction de dévers et le déport latéral sont obtenus conjointement par le biais d'une seule commande.

Claims (15)

  1. Dispositif apte au contrôle du déplacement relatif de la structure portante d'un engin roulant par rapport à un essieu dudit engin, comprenant un cadre rigide solidaire dudit essieu, ce cadre rigide étant articulé à la structure portante de l'engin, des moyens de commande permettant la rotation du plan horizontal moyen de la structure portante de l'engin par rapport au plan horizontal moyen du cadre rigide solidaire dudit essieu, ledit essieu n'étant pas directement rattaché à la structure portante de l'engin, caractérisé en ce que le cadre rigide comprend:
    deux biellettes (17, 18) articulées, à une première partie extrême haute, en rotation autour d'axes (8, 9) sensiblement parallèles, par rapport à la structure portante ou châssis (1) de l'engin;
    deux poutres (31, 32) sensiblement parallèles par rapport auxquelles les biellettes (17, 18) sont articulées en rotation, autour d'axes (29, 30) aux secondes parties extrêmes, basses, de ces biellettes (17, 18);
    des moyens d'association desdites poutres (31, 32) audit essieu.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque biellette (17, 18) est pourvue d'un corps (19) à deux axes de rotation (20, 21) parallèles, chaque axe supérieur de rotation (20) correspondant à un axe (8, 9) et chaque axe inférieur de rotation (21) correspondant à un axe (29, 30).
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'écartement des axes supérieur (8, 9) de rotation des biellettes est supérieur à l'écartement des axes inférieurs de rotation (29, 30) de ces biellettes (17, 18), ces biellettes (17, 18) étant inclinées d'un angle a ouvert vers le haut par rapport au plan médian P de la structure portante de l'engin, lorsque les deux plans définis par les axes supérieurs (8, 9) et inférieurs (29, 30) sont parallèles.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle α est compris entre quelques degrés et 30 degrés environ.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande du déplacement du cadre rigide par rapport à la structure portante de l'engin comprennent un vérin unique (40) articulé en rotation autour d'un axe (13) sensiblement parallèle aux axes (8, 9) d'articulation haute des biellettes (17, 18), le vérin unique étant articulé en rotation autour d'un axe (39) inférieur sensiblement parallèle aux axes (29, 30) d'articulation basse des biellettes (17, 18).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vérin (40) est incliné d'un angle β compris entre quelques degrés et 60 degrés par rapport au plan moyen de la structure portante, lorsque les deux plans définis par les axes (8, 9) d'articulation haute et (29, 30) d'articulation basse des biellettes sont parallèles.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est rapporté par assemblage sur une structure portante ou châssis conventionnel.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est disposé sur la partie extrême avant de la structure portante d'un engin roulant.
  9. Engin roulant, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Engin roulant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un pont avant et un pont arrière à roues motrices et directrices.
  11. Engin roulant selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend un bras de levage mobile en rotation autour d'un axe sensiblement horizontal (5).
  12. Engin roulant selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entraínement disposès latéralement, le poste de pilotage étant placé à l'opposé des moyens d'entraínement.
  13. Engin roulant selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux stabilisateurs (45) solidaires du cadre rigide.
  14. Engin roulant selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une structure porteuse en forme de poutre caisson, à la partie extrême avant de laquelle est placé le dispositif de contrôle de déplacement du cadre formant faux châssis par rapport à la poutre caisson.
  15. Engin roulant selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un bras de levage télescopique, le dispositif de contrôle du déplacement du cadre formant faux châssis par rapport à la structure porteuse permettant en combinaison la correction de dévers et le déport latéral de la charge par le biais d'un seul mécanisme.
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