FR1350695A - Perfectionnements aux véhicules et analogues - Google Patents

Description

Perfectionnements aux véhicules et analogues. La présente invention est relative aux véhicules comportant un siège de pilotage réversible de ma nière à permettre au conducteur de faire face à une direction quelconque afin qu'il regarde tou jours dans le sens du déplacement du véhicule.

A titre d'exemple de tels véhicules munis de siè ges réversibles l'on peut citer les bennes mécani ques et les grues mobiles.

La présente invention a pour objet de réaliser un mécanisme de direction réversible simple et robuste dans lequel le sens de la direction puisse être changé à volonté par le conducteur.

L'invention vise essentiellement un mécanisme de direction réversible pour véhicules à roues, com prenant une colonne de direction et un siège de pilotage montés à l'opposé l'un de l'autre à une position angulaire relative fixe par rapport à un axe vertical général autour duquel ils sont suscep tibles de tourner sous la forme d'un ensemble uni que, ladite colonne de direction coopérant avec un arbre vertical pouvant tourner autour de l'axe ver tical précité, et étant reliée à un boîtier de direc tion prévu pour être monté sur le châssis du véhi cule d'où il commande l'orientation des roues.

Suivant un mode de réalisation préféré, la co. lonne de direction est reliée à l'arbre vertical par l'intermédiaire d'un mécanisme réversible qui per met de choisir le sens de la direction en fonction du sens dans lequel est tourné le conducteur. Bien que ce réglage puisse être effectué de façon auto matique, il est préférablement placé sous le con trôle manuel de l'opérateur.

L'invention est plus particulièrement applicable aux véhicules couramment utilisés en .marche avant et en marche arrière pendant leur fonctionnement, ou qui, .pour des raisons quelconques, ont à parcou rir des distances considérables dans l'un ou dans l'autre sens, et tels, par exemple, ,que les grues mobiles.

Suivant un mode de réalisation de l'invention concernant plus spécialement le cas des grues mo biles, il est prévu deux jeux distincts de pédales de commande, l'un de ces jeux étant destiné à ac tionner le véhicule à des vitesses élevées, les roues directrices étant alors .préférablement les roues avant, tandis que l'autre jeu est réservé aux dé placements à vitesse réduite, les roues directrices étant alors préférablement les roues arrière, les termes avant et arrière s'entendant par rapport à la direction suivant laquelle le véhicule se déplace.

Le dessin annexé- donné à titre d'exemple, per mettra de mieux comprendre l'invention, les carac téristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Figure 1 est une vue en perspective représentant un siège de pilotage, un volant de direction et des organes de commande disposés dans la cabine d'une grue mobile; Figure 2 représente schématiquement le méca. nisme qui relie la colonne de direction aux roues directrices; Figure 3 est une vue à plus grande échelle du mécanisme précédent prévu à l'extrémité infé rieure de la colonne de direction; Figure =l représente une variante de réalisation de commande du boîtier de direction, cette variante permettant de disposer le mécanisme de direction à proximité immédiate du bras oscillant (bras de direction) et de constituer ainsi un ensemble en tièrement capoté et remplit de lubrifiant; Figure 5 représente une disposition suivant la quelle le boîtier de direction, du type à rouleaux, est remplacé par un mécanisme à engrenages plané taires permettant au bras de direction, ou levier de sortie, de tourner autour du même axe que le siè. ge de pilotage et le volant de direction; Figure 6 est une vue partielle en coupe verti cale de la commande de direction planétaire.

On a représenté en figure 1 la disposition gé nérale des appareils de conduite. Ceux-ci compren- nent un support 1 monté à rotation sur un socle 2 fixé au châssis ou au plancher de la cabine 3 du véhicule. Le support 1 est solidaire de deux bras 4 et 5 diamétralement opposés. Sur le bras 4 re pose le siège de pilotage 6, tandis que sur le bras 5 est disposée la colonne de direction 7 dont l'extré mité supérieure porte le volant 8. A la position représentée en traits pleins, le siège 6 et la colonne de direction 7 sont disposés pour permettre d'ac tionner les pédales de commande normales 9 du véhicule, le conducteur étant tourné face à l'avant pour un déplacement à vitesse élevée avec roues avant directrices. A la position du siège représen tée en traits interrompus, le volant est situé diamé tralement à l'opposé de sa position précédente fi gurée en traits pleins et le véhicule est commandé par l'intermédiaire de pédales 10 correspondant à un avancement lent avec roues arrière direc trices. On utilise dans les deux cas le même levier de changement de vitesses 11 et le même levier de freins 12, ces leviers se trouvant situés à la gau che du conducteur lors de la marche du véhicule avec roues avant directrices et à sa droite lorsque le véhicule se dirige en sens inverse avec cette fois les roues directrices à l'arrière.

Les deux positions du poste de pilotage ont été représentées diamètraiement opposées l'une à l'au tre, mais elles peuvent bien entendu, si on le dé sire, être disposées suivant tout autre angle selon le dessin et la construction du véhicule et selon le but poursuivi.

En figure 2 et 3 la colonne de direction 7, qui présente un profil en forme d'angle obtus, est reliée à un mécanisme à engrenages réversible par l'intermédiaire d'un joint universel 68. Comme représenté en figure 3, ce mécanisme comprend un pignon conique 13 monté fou sur la colonne de direction 7. Le pignon 13 engrène avec un autre pignon conique 14 monté fou sur un arbre, non représenté, disposé à .poste fixe à l'intérieur du bras 5 qui joue le rôle de carter de l'ensemble du mé canisme. Le pignon conique 14 engrène sur un pi gnon conique 15 calé sur un arbre 16.

La colonne de direction 7 se prolonge au-delà du pignon 13 et elle est munie à sa partie inférieure de cannelures grâce auxquelles elle entraîne en rotation un manchon de crabotage 17 qui peut cou lisser librement sur la partie cannelée. Le man chon coulissant 17 comporte deux dentures 18 et 19 à chaque extrémité de manière à pouvoir coo pérer avec des dentures correspondantes, respecti vement 20 et 21, solidaires des pignons 13 et 15. Le manchon 17 se déplace longitudinalement le long des cannelures de manière à ce qu'à sa position haute extrême il vienne s'enclencher sur le pignon 13 qui se trouve ainsi verrouillé sur la colonne de direction 7, tandis qu'à sa position basse extrême, il s'enclenche sur le pignon 15 qui se trouve à son tour verrouillé avec ladite colonne. On comprend facilement que lorsque le manchon est en posi tion haute, la rotation du volant de direction pro voque celle de l'arbre 16 dans un certain sens par l'intermédiaire des pignons coniques 13, 14 et 15 et que lorsque le manchon est en position basse la rotation du volant toujours dans le même sens provoque directement celle de l'arbre 16 dans le sens opposé au précédent. Le déplacement du man chon est commandé par une fourchette sélectrice 22 elle-même actionnée par une tige 23 reliée à un levier de commande approprié convenablement disposé au voisinage du volant de direction ou en tout autre endroit judicieusement choisi.

Lorsque le manchon est au point mort, c'est-à- dire lorsqu'il n'est enclenché sur aucun des pignons 13 et 15, la colonne de direction n'entraîne plus l'arbre 16 et c'est dans cette position que ledit manchon est placé lorsqu'on inverse la position de conduite, c'est-à-dire lorsque le siège et la colonne de direction sont amenés d'une position à l'autre par rotation autour de l'axe du support 1.

L'arbre 16 entraîne un arbre vertical 24 par l'in termédiaire d'un engrenage droit 25 et d'un pignon intermédiaire 126 qui peut avantageusement être monté fou sur un axe convenablement fixé à l'in térieur du bras.

L'arbre vertical 2-1, monté à rotation à Pinté. rieur de support 1 autour du même axe géométri que que celui autour duquel tournent le siège et la colonne de direction, porte une roue dentée 26 qui entraîne par l'intermédiaire d'une chaîne 27 une autre roue dentée 28 calée sur un arbre 29 jouant le rôle d'arbre d'entrée du boîtier de direc tion 30. Ce boîtier est relié aux roues 31 par une tringlerie désignée par la référence globale 32, mais cette liaison peut être assurée par tout autre mécanisme approprié.

-Le mécanisme est ainsi constitué par un robuste ensemble de pignons et de chaîne et roues dentées, qui, à l'exception du manchon 17, ne donne lieu à aucun mouvement alternatif. On peut par consé quent le réaliser sous un encombrement minimum et, une fois rempli d'un lubrifiant approprié, il n'exige que rarement d'être entretenu.

Le siège et la colonne de direction peuvent être verrouillés à chacune de leurs positions par tous moyens appropriés.

Selon la variante de réalisation représentée en figure 4, la chaîne cinématique qui relie la colonne de direction 7 à l'arbre vertical 24 est sensible ment la même. Cependant on a remplacé la com mande par chaîne et roues dentées du boitier de direction par des engrenages à denture droite 33 et 34, l'engrenage 33 étant disposé de manière à tourner avec l'engrenage 39 qui reçoit l'entraîne ment de la colonne de direction. L'engrenage 34 est porté à rotation à l'intérieur d'un carter 35 bon- tonné sur une partie fixe du véhicule. L'engrenage 34 est alors relié au. boîtier de direction 30 pour transmettre les commandes d'orientation aux roues directrices par l'intermédiaire < lu bras oscil lant ou bras de direction 36, d'une barre d'attelage 37 et des barres et biellettes de direction habi tuelles.

Ce mode de transmission du mouvement permet aux engrenages 33, 34 d'être entièrement capotés et de baigner dans le lubrifiant, ce qui leur assure de longues périodes d'utilisation entre deux opérations d'entretien. En outre cela permet de placer le boî tier de direction à proximité immédiate du sup port 1.

On a représenté en figure 5 une autre forme de réalisation possible de boîtier de direction selon la quelle le boîtier de type usuel à came et suiveur est remplacé par un boîtier à engrenages plané taires permettant à l'ensemble du côté sortie du mécanisme d'être disposé coaxialement avec le support 1 et avec le pivot la finalement fixé à une partie du véhicule, et sur lequel repose le support 1 et les trains d'engrenages de la commande de direction. Cette disposition permet au levier de sor tie 38 correspondant au bras de direction nor mal d'être monté à rotation dans un plan horizon tal coaxialement avec l'axe du support 1, ce qui rend ainsi possible la réalisation des engrenages de commande sous la forme d'un ensemble complè tement capoté dont le carter est rempli. de lubri fiant. Une telle disposition ne nécessite aucun ré glage et assure un service prolongé entre deux opé rations d'entretien. Suivant cette disposition, la commande de direction est transmise à l'engre nage 39 de la même manière que décrit ci-dessus en se référant aux figures 1 à 3.

L'engrenage droit 39 porte sous lui un excen trique 40 sur lequel est monté fou, par l'intermé diaire de roulements 4:1, un satellite 42 qui, grâce à l'excentrique 40, engrène sur une partie de la pé riphérie intérieure d'un couple de couronnes den tées 43 et 44.

La couronne dentée 43 est solidaire du carter 4,5. La couronne dentée 44 est montée sur des roule ments 46 de manière à tourner autour de l'axe du pivot la et elle est solidaire du levier de sortie 38 qu'elle supporte. La rotation de l'engrenage 39 sous l'effet de la colonne de direction fait fonc tionner le boîtier planétaire suivant le rapport de transmission déterminé par (engrènement du satel lite 42 avec les deux couronnes 43 et 44, pour pro voquer finalement la rotation du levier 38 autour du pivot la. Les liaisons habituelles sont réalisées pour relier le levier de sortie 38 aux roues directrices par l'intermédiaire de la barre d'attelage 47.

Bien entendu, une telle direction selon l'inven tion peut être à volonté assistée ou non par un servomécanisme. Au cours du fonctionnement de tous les modes de réalisation représentés ci-dessus, la tige 23 est com mandée de manière soit à verrouiller la colonne de direction sur le pignon conique 13 ou sur le pi gnon conique 15 selon le sens de déplacement dé siré, soit à la rendre indépendante de l'arbre 16 en amenant le manchon de crabotage 17 au point mort, comme représenté en figure 3. A cette position de point mort, le siège 6 et la colonne de direction 7 sont libres de tourner autour de l'axe du support 1 afin d'être amenés dans le sens opposé comme dé crit ci-dessus en référence à figure 1.

Le siège 6 peut être avantageusement basculant ou coulissant de manière à ce que l'ensemble de ce siège et de la commande de direction puisse être tourné avec un diamètre d'encombrement réduit, ce qui est fréquemment nécessaire dans des cabines relativement exiguës, telles que celles qui équipent généralement les grues mobiles.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'inven tion dont on ne sortirait pas en remplaçant les dé tails d'exécution décrits par tous autres équivalents.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Mécanisme de commande de direction réversible pour véhicules, comprenant une colonne de direction et un siège de pilotage montés à l'opposé l'un de l'autre et à une position angulaire relative fixe par rapport à un axe vertical général autour du quel ils peuvent tourner d'un seul bloc, ladite co lonne de direction commandant un organe tournant autour de cet axe vertical, lequel organe actionne un boîtier de direction destiné à être fixé sur le véhicule et à partir duquel est réalisée la commande des roues directrices de celui-ci, ledit mécanisme pouvant en outre présenter les autres caractéristi ques ci-après, séparément ou en combinaison 1 Il est prévu entre la colonne de direction et l'organe tournant un mécanisme réversible ainsi que des moyens pour interrompre la liaison ciné matique qui relie la colonne de direction à l'or gane tournant; 2 L'organe tournant commande un mécanisme à chaîne et à roues dentées destiné à actionner le boî tier de direction; 3 L'organe tournant comprend un premier en grenage droit monté à rotation autour d'un support dont l'axe coïncide avec l'axe vertical général et un deuxième engrenage droit coaxial avec le précé dent et tournant avec lui, ce second engrenage en traînant un troisième engrenage droit monté à ro tation dans un carter qui les contient tous deux, lequel troisième engrenage commandant directe ment, par l'intermédiaire d'un arbre approprié, le mécanisme du boîtier de direction. -1 Le mécanisme réversible comprend un couple de pignons coniques montés en opposition et reliés l'un à l'autre par un troisième pignon conique, ainsi qu'un manchon de crabotage dont le rôle est soit de verrouiller avec la colonne de direction l'un ou l'autre des deux pignons coniques en vis-à-vis pour réaliser la commande de direction dans un sens ou dans l'autre, soit de mettre l'ensemble au point mort en désaccouplant la colonne de direction des pignons coniques; 5 La chaine cinématique qui relie la colonne de direction à l'organe tournant comprend un engre nage calé à clavette coulissante sur la colonne de direction et un engrenage intermédiaire fou trans mettant le mouvement de l'engrenage précédent à un autre engrenage monté à rotation autour de l'axe vertical général; 6 L'organe tournant commande un mécanisme de direction à engrenages planétaires monté à ro tation autour de l'axe vertical général de manière à actionner un levier de sortie tournant autour du même axe vertical et qui forme bras de direction relis: par des trin-ieries articulées aux roues direc trices du véhicule; i Le mécanisme de direction planétaire com prend un satellite monté à rotation sur un excen trique tournant autour de l'axe vertical général sous l'action de l'organe tournant, ledit satellite coo pérant avec une partie de la périphérie intérieure d'une couronne dentée fixe et d'une couronne dentée tournante toutes deux concentriques audit axe verti cal, cette dernière couronne dentée étant entraînée par le pignon satellite et entraînant à son tour un levier de sortie qu'elle porte et qui forme bras de direction relié aux roues directrices du véhicule; 8<B>0</B> Le siège de pilotage et la colonne de direc tion sont montés sur un bâti susceptible de tourner autour de l'axe vertical général, le siège pouvant être rapproché ou éloigné dudit axe.