FR2666295A1 - Device for checking the alignment of the guiding wheels of a semitrailer or of a trailer - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif conçu pour assurer le contrôle d'alignement des roues directrices d'une semi-remorque ou d'une remorque. The present invention relates to a device designed to control the alignment of the steered wheels of a semi-trailer or trailer.
Les semi-remorques qui sont pourvues d'un ou de plusieurs essieux directeurs, ont leurs roues directrices commandées en orientation par l'orientation du tracteur attelé sous l'avant de la semi-remorque. Ce système de direction automatique transmet le mouvement d'orientation généré entre le tracteur et la semi-remorque, jusqu'aux roues directrices de cette dernière, par des moyens connus de systèmes mécaniques à bielles et barres, ou de systèmes hydrauliques par vérins reliés entre eux par des circuits de liquides, ou encore par des systèmes mixtes mécaniques et hydrauliques, ou encore pneumatiques, électroniques ou autres. Semi-trailers which have one or more steering axles have their steering wheels controlled in orientation by the orientation of the tractor hitched under the front of the semi-trailer. This automatic steering system transmits the orientation movement generated between the tractor and the semi-trailer, up to the steered wheels of the latter, by known means of mechanical systems with connecting rods and bars, or of hydraulic systems by jacks connected between them by liquid circuits, or by mixed mechanical and hydraulic systems, or even pneumatic, electronic or other.
L'invention objet de la présente demande de brevet propose de résoudre les problèmes de réglage et de contrôle en exploitation d'une part de l'alignement du tracteur avec le châssis de la semi-remorque, et d'autre part du système de direction automatique des roues d'une semi-remorque. On comprendra toutefois que le système de direction automatique des roues d'une semi-remorque tel que mentionné ci-avant se retrouve en fait dans des remorques qui consistent en des ensembles constitués d'une semi-remorque et d'un avant-train, ce dernier tenant alors lieu et place du tracteur, de sorte que l'invention s'applique également au réglage et au contrôle en exploitation du système de direction automatique de telles remorques. D'une façon plus générale, le dispositif de contrôle d'alignement selon l'invention est applicable à tous véhicules à roues directrices, automoteurs ou non. The invention which is the subject of this patent application proposes to solve the problems of adjustment and operational control on the one hand of the alignment of the tractor with the chassis of the semi-trailer, and on the other hand of the steering system. wheels of a semi-trailer. It will however be understood that the automatic steering system of the wheels of a semi-trailer as mentioned above is in fact found in trailers which consist of assemblies consisting of a semi-trailer and a front end, the latter then taking the place of the tractor, so that the invention also applies to the adjustment and operational control of the automatic steering system of such trailers. More generally, the alignment control device according to the invention is applicable to all vehicles with steered wheels, self-propelled or not.
Avec le dispositif selon l'invention le contrôle d'alignement d'un tracteur, ou des roues directrices de la semi-remorque peut être réalisé sur la route, sans l'aide d'équipements divers de métrologie, tandis que le contrôle de désalignement des mêmes roues directrices est assuré de façon permanente sur la route par le déclenchement d'une alarme. Par ailleurs, le contrôle d'alignement du tracteur peut être réalisé par le chauffeur seul à partir de son poste de conduite. With the device according to the invention, the alignment control of a tractor, or of the steered wheels of the semi-trailer can be carried out on the road, without using various metrology equipment, while the misalignment control of the same steering wheels is permanently ensured on the road by the triggering of an alarm. Furthermore, the tractor alignment control can be carried out by the driver alone from his driving position.
Selon l'invention le dispositif comprend un premier moyen à capteur contrôlant l'alignement entre la semi-remorque et le tracteur, un second moyen à capteur contrôlant l'alignement des roues directrices de la semi-remorque dans la position d'alignement du tracteur et de la semi-remorque, et un troisième moyen à capteur signalant, en utilisation sur route, tout désalignement des roues directrices intervenant en position alignée de la semi-remorque et du tracteur. According to the invention the device comprises a first sensor means controlling the alignment between the semi-trailer and the tractor, a second sensor means controlling the alignment of the steered wheels of the semi-trailer in the alignment position of the tractor and of the semi-trailer, and a third sensor means signaling, in road use, any misalignment of the steered wheels occurring in the aligned position of the semi-trailer and the tractor.
Le premier moyen à capteur comprend avantageusement un premier capteur électrique et un premier organe de déclenchement disposés l'un sur la semi-remorque et l'autre sur le tracteur, ou inversement, et un premier voyant conçu pour s'allumer lorsque lesdits premier capteur et premier organe de déclenchement sont en regard l'un de l'autre. Le second moyen à capteur comprend avantageusement un capteur électrique et un second organe de déclenchement portés l'un par la semi-remorque et l'autre par le système de direction des roues, ou inversement, et un second voyant conçu pour s'allumer lorsque lesdits second capteur et second organe de déclenchement sont en regard l'un de l'autre.Le troisième moyen à capteur comprend un troisième capteur électrique porté par la semi-remorque et un troisième organe de déclenchement en forme de came porté par le système de direction des roues, un moyen de signalisation étant conçu pour être automatiquement actionné lorsque, avec une certaine marge, le troisième capteur électrique ne se trouve pas en regard d'une plage centrale de ladite came. The first sensor means advantageously comprises a first electrical sensor and a first triggering member arranged one on the semi-trailer and the other on the tractor, or vice versa, and a first indicator light designed to light up when said first sensor and first trigger member are opposite one another. The second sensor means advantageously comprises an electrical sensor and a second triggering member carried one by the semi-trailer and the other by the wheel steering system, or vice versa, and a second indicator light designed to light up when said second sensor and second trigger member are facing each other. The third sensor means comprises a third electrical sensor carried by the semi-trailer and a third cam-shaped trigger member carried by the steering of the wheels, a signaling means being designed to be automatically actuated when, with a certain margin, the third electrical sensor is not opposite a central range of said cam.
Le dispositif selon l'invention comprend un commutateur à au moins trois positions, dont une première position met uniquement en circuit le premier capteur électrique, le premier organe de déclenchement et le premier voyant pour réaliser à l'arrêt un contrôle de l'alignement de la semi-remorque et du tracteur, dont une seconde position met en circuit uniquement le second capteur électrique, le second organe de déclenchement et le second voyant pour réaliser à l'arrêt une vérification de l'alignement des roues, et dont une troisième position met en circuit le premier capteur électrique, le premier organe de déclenchement, le troisième capteur électrique, le troisième organe de déclenchement et ledit moyen de signalisation pour signaler en marche un désalignement des roues alors que le tracteur et la semi-remorque sont alignés. The device according to the invention comprises a switch with at least three positions, a first position of which switches on only the first electrical sensor, the first tripping member and the first indicator light to carry out, when stopped, a control of the alignment of the semi-trailer and the tractor, a second position of which switches on only the second electrical sensor, the second tripping member and the second indicator light for carrying out a wheel alignment check when stationary, and a third position of which turns on the first electrical sensor, the first tripping device, the third electrical sensor, the third tripping device and said signaling means for signaling when the wheels are misaligned while the tractor and the semi-trailer are aligned.
Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, un exemple de réalisation en référence au dessin schématique annexé dans lequel
la figure 1 représente très schématiquement en vue de dessous une semi-remorque à roues directrices attelée à un véhicule tracteur et équipée d'un dispositif selon l'invention de contrôle de l'alignement desdites roues directrices
la figure 2 est un schéma du dispositif de contrôle d'alignement équipant la semi-remorque de la figure 1 ; et
la figure 3 est une vue schématique d'un dispositif complémentaire commandant l'alignement automatique des roues directrices de la semi-remorque.To clearly understand the device according to the invention, an exemplary embodiment will be described below, by way of example without limitation, with reference to the appended schematic drawing in which
FIG. 1 very schematically shows a view from below of a semi-trailer with steered wheels coupled to a tractor vehicle and equipped with a device according to the invention for controlling the alignment of said steered wheels
Figure 2 is a diagram of the alignment control device fitted to the semi-trailer of Figure 1; and
Figure 3 is a schematic view of a complementary device controlling the automatic alignment of the steered wheels of the semi-trailer.
En référence à la figure 1 on a représenté en 1 une semi-remorque pourvue de deux essieux directeurs 2,3 et couplée à un véhicule tracteur 4 au moyen d'une sellette d'attelage 5 coopérant avec un axe vertical 6 porté par la semi-remorque. Les roues directrices 7 des essieux 2,3 sont commandées automatiquement par l'orientation du tracteur 4, et cette commande automatique de direction, schématisée par des liaisons 8 et 9, est constituée par un système mécanique connu à bielles et barres. Referring to Figure 1 there is shown in 1 a semi-trailer provided with two steering axles 2,3 and coupled to a tractor vehicle 4 by means of a fifth wheel coupling cooperating with a vertical axis 6 carried by the semi -trailer. The steered wheels 7 of the axles 2,3 are controlled automatically by the orientation of the tractor 4, and this automatic steering control, shown diagrammatically by connections 8 and 9, is constituted by a known mechanical system with connecting rods and bars.
Comme on le voit plus en détails à la figure 2, la sellette d'attelage 5 du tracteur 4 porte un doigt 10 et le châssis de la semi-remorque 1 est équipé d'un capteur 11 détectant avec une certaine marge (par exemple de + 2 mm ou + 15' d'angle) la situation de l'alignement du tracteur 4 sous la semi-remorque 1. As can be seen in more detail in FIG. 2, the fifth wheel 5 of the tractor 4 carries a finger 10 and the chassis of the semi-trailer 1 is equipped with a sensor 11 detecting with a certain margin (for example of + 2 mm or + 15 'angle) the alignment situation of the tractor 4 under the semi-trailer 1.
Le dispositif de direction des roues 7 des essieux directeurs 2,3 de la semi-remorque est équipé des deux ensembles de détection suivants
- un doigt 12 porté par le dispositif de direction des roues 7 et un capteur 13 porté par le châssis de la semi-remorque 1 pour détecter avec une certaine marge (par exemple + 2 mm) l'alignement des roues 7 de la semi-remorque,
- une came 14 portée par le dispositif de direction est évidée en 15 à sa partie centrale, et un capteur 16 présent sur le châssis de la semi-remorque, qui détecte avec une certaine marge (par exemple à + 2 mm) un désalignement des roues 7 de la semi-remorque égal ou supérieur à la valeur correspondante définie parl'évidement central 15 de la came 14 (par exemple + 12 mm, soit 24 mm d'évidement central).The wheel steering device 7 of the steering axles 2,3 of the semi-trailer is equipped with the following two detection assemblies
a finger 12 carried by the wheel steering device 7 and a sensor 13 carried by the chassis of the semi-trailer 1 to detect with a certain margin (for example + 2 mm) the alignment of the wheels 7 of the semi-trailer trailer,
- a cam 14 carried by the steering device is hollowed out at 15 at its central part, and a sensor 16 present on the chassis of the semi-trailer, which detects with a certain margin (for example at + 2 mm) a misalignment of the wheels 7 of the semi-trailer equal to or greater than the corresponding value defined by the central recess 15 of the cam 14 (for example + 12 mm, ie 24 mm central recess).
Trois voyants sont associés au dispositif et comprennent un voyant 17 destiné à signaler la position alignée de la semi-remorque avec le tracteur, un voyant 18 qui signale la position alignée des roues de la semi-remorque, et un voyant 19 qui signale la position désalignée des roues 7 de la semi-remorque. Une alarme sonore, non figurée au dessin, est prévue en parallèle sur le voyant 19. Three indicators are associated with the device and include an indicator 17 intended to signal the aligned position of the semi-trailer with the tractor, an indicator 18 which signals the aligned position of the wheels of the semi-trailer, and an indicator 19 which signals the position misaligned wheels 7 of the semi-trailer. An audible alarm, not shown in the drawing, is provided in parallel on the indicator 19.
Un commutateur 20 à trois positions est prévu, dont les combinaisons internes permettent d'afficher et de réaliser les trois fonctions de base suivantes
- position I : allumage du voyant 17 lorsque le tracteur se trouve en alignement sous la semi-remorque,
- position II : allumage du voyant 18 lorsque les roues directrices 7 de la semi-remorque sont alignées, alors que le tracteur se trouve en alignement sous la semi-remorque, et
- position III : allumage du voyant 19 (et déclenchement de l'alarme sonore) lorsque les roues directrices 7 se trouvent désalignées alors que letracteur est en alignement sous la semi-remorque.A three-position switch 20 is provided, the internal combinations of which allow the following three basic functions to be displayed and performed
- position I: light 17 lights up when the tractor is aligned under the semi-trailer,
position II: lighting of the warning light 18 when the steered wheels 7 of the semi-trailer are aligned, while the tractor is in alignment under the semi-trailer, and
- position III: lighting of the indicator 19 (and triggering of the audible alarm) when the steered wheels 7 are misaligned while the tractor is in alignment under the semi-trailer.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est alors le suivant. The operation of the device according to the invention is then as follows.
Lorsque l'utilisateur désire effectuer la détection d'alignement du tracteur 4 sous la semi-remorque 1, il place le commutateur 20 dans sa position I. Le tracteur étant attelé sous la semi-remorque, on manoeuvre (en avançant ou en reculant) le tracteur 4 vers la gauche ou vers la droite pour le placer en alignement sous la semi-remorque. Dans cette position d'alignement, le capteur 11 doit se trouver normalement en face du doigt 10 ce qui a alors pour effet de fermer le circuit électrique reliant les organes 10, 11 au voyant 17 et donc d'allumer ce voyant 17. Si le voyant 17 ne s'allume pas, il faut alors procéder à un réglage et, à cet effet, la position du doigt 10 est prévue ajustable sur la sellette 5 ce qui permet l'étalonnage initial de l'alignement du tracteur et de la semi-remorque, ainsi que son réétalonnage éventuel. When the user wishes to carry out the alignment detection of the tractor 4 under the semi-trailer 1, he places the switch 20 in its position I. The tractor being hitched under the semi-trailer, maneuvering (moving forwards or backwards) the tractor 4 to the left or to the right to place it in alignment under the semi-trailer. In this alignment position, the sensor 11 must normally be in front of the finger 10 which then has the effect of closing the electrical circuit connecting the members 10, 11 to the indicator 17 and therefore of lighting this indicator 17. If the indicator 17 does not light up, it is then necessary to make an adjustment and, for this purpose, the position of the finger 10 is provided adjustable on the harness 5 which allows the initial calibration of the alignment of the tractor and the semi - trailer, as well as its possible recalibration.
Lorsque l'utilisateur désire vérifier l'alignement des roues directrices 7 de la semi-remorque, il place le commutateur 20 sur la position II puis l'ensemble formé par le tracteur 4 et la semi-remorque 1 restant immobile dans sa situation d'alignement (préalablement vérifiée par allumage du voyant 17, le commutateur 20 étant alors en position I), on règle l'angle de braquage des roues 7 jusqu'à ce que le doigt 12 se trouve en regard du capteur 13. Le circuit électrique passant par le commutateur 20 en position II et comprenant les organes 12,13 ainsi que le voyant 18 se trouve alors fermé et le voyant 19 s'allume. When the user wishes to check the alignment of the steered wheels 7 of the semi-trailer, he places the switch 20 in position II and then the assembly formed by the tractor 4 and the semi-trailer 1 remaining stationary in its position of alignment (previously checked by lighting of the indicator light 17, the switch 20 then being in position I), the steering angle of the wheels 7 is adjusted until the finger 12 is opposite the sensor 13. The electrical circuit passing by the switch 20 in position II and comprising the members 12, 13 as well as the indicator 18 is then closed and the indicator 19 lights up.
Le réglage de l'angle de braquage des roues 7 de la semi-remorque s'effectue par tout moyen connu approprié au système de direction automatique, par exemple en modifiant la longueur de la barre mécanique de liaison de la direction, figurée au dessin en 8 ou en 9 filetée droite et gauche à ses extrémités, par rotation de cette barre. The steering angle of the wheels 7 of the semi-trailer is adjusted by any known means suitable for the automatic steering system, for example by modifying the length of the mechanical steering link bar, shown in the drawing in 8 or 9 threaded right and left at its ends, by rotation of this bar.
La position III du commutateur 20 correspond à la position normale de route, dans laquelle les alimentations électriques des voyants 17 et 18 sont neutralisées. Cette position est celle qui assure en permanence, par alarme, la détection d'un désalignement des roues de la semi-remorque. Si le capteur de désalignement 16 se trouve dans une position d'écart supérieur à l'angle + Ct par rapport au centre de la came 14, et ceci alors que le capteur 11 se trouve en face du doigt 10, c'est-à-dire dans la situation tracteur-semi remorque alignés (ce qui se produit fréquemment sur la route), il y a alors fermeture du circuit électrique passant par le commutateur 20 en position III et par les deux couples capteur 11doigt 10 et capteur 16-came 14, ce qui a pour effet d'allumer le voyant 19 et de déclencher l'alarme sonore. The position III of the switch 20 corresponds to the normal driving position, in which the electrical supplies of the indicators 17 and 18 are neutralized. This position is that which permanently ensures, by alarm, the detection of a misalignment of the wheels of the semi-trailer. If the misalignment sensor 16 is in a position of deviation greater than the angle + Ct relative to the center of the cam 14, and this while the sensor 11 is located opposite the finger 10, that is to say -to say in the situation tractor-semi trailer aligned (which frequently occurs on the road), there is then closing of the electric circuit passing by the switch 20 in position III and by the two pairs of sensor 11doigt 10 and sensor 16-cam 14, which has the effect of lighting the indicator 19 and triggering the audible alarm.
Selon une variante, le système peut être perfectionné par l'utilisation, à la place du voyant 19, de deux voyants (non représentés) l'un signalant le désalignement gauche et alimenté par une fermeture du circuit électrique se faisant lorsque le capteur de désalignement 16 se trouve en face ou au-delà d'un point 21 de la came 14, et l'autre signalant le désalignement droit et alimenté par une fermeture du circuit électrique se produisant lorsque le capteur 16 se trouve en face ou au-delà du point 22 de la came 14. According to a variant, the system can be improved by the use, in place of the indicator 19, of two indicators (not shown), one signaling the left misalignment and powered by a closing of the electrical circuit taking place when the misalignment sensor 16 is located opposite or beyond a point 21 of the cam 14, and the other signaling the right misalignment and fed by a closing of the electrical circuit occurring when the sensor 16 is located opposite or beyond the point 22 of cam 14.
On comprendra que la description ci-dessus a été fournie à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. On comprendra en particulier que la came 14 pourrait être concue de façon à former un secteur + ou - P suffisamment grand pour fournir l'information de désalignement dans toutes les valeurs positives ou négatives comprises entre la valeur minimum d'alarme positive et négative et la valeur positive ou négative d'angle de braquage maximum des roues de la semi-remorque. It will be understood that the above description has been provided by way of example, without limitation, and that additions or constructive modifications could be made without departing from the scope of the invention. It will be understood in particular that the cam 14 could be designed so as to form a sector + or - P large enough to provide the misalignment information in all the positive or negative values comprised between the minimum positive and negative alarm value and the positive or negative value of maximum steering angle of the wheels of the semi-trailer.
On notera aussi que les capteurs électriques peuvent être de tous types et notamment du type dit "de proximité" et du type dit "de contact" (capteurs à galets, à leviers, à poussoirs, etc...), ils peuvent encore être de type "potentiométrique" rotatif ou linéaire, à laser, de type oeil électrique, ou contrôleur à faisceau infra rouge, ou autre. It will also be noted that the electrical sensors can be of all types and in particular of the so-called "proximity" type and of the so-called "contact" type (rollers, levers, pushers, etc. sensors), they can also be rotary or linear "potentiometric" type, laser, electric eye type, or infrared beam controller, or other.
En référence à la figure 3 on a représenté un dispositif optionnel qui peut compléter l'installation pour permettre, au-delà de la détection pure et simple de l'alignement du train rouleur avec le châssis, un alignement automatique des roues. Referring to Figure 3 there is shown an optional device which can complete the installation to allow, beyond outright detection of the alignment of the undercarriage with the chassis, automatic alignment of the wheels.
Le système comprend alors, placés sur l'élément de direction des roues 7, deux secteurs circulaires 23, 24, dont les rayons sont inégaux à partir de l'axe longitudinal A du véhicule. Les deux secteurs 23, 24 sont superposés mais, pour faciliter la compréhension, on les a représentés décalés sur la figure 3. Ces deux secteurs 23, 24 déterminent ainsi deux cames inversées qui servent à actionner des vannes ou contacteurs électriques, respectivement 25 et 26, agissant sur l'élément de direction des roues 7. The system then comprises, placed on the steering element of the wheels 7, two circular sectors 23, 24, the radii of which are unequal from the longitudinal axis A of the vehicle. The two sectors 23, 24 are superimposed but, to facilitate understanding, they have been shown offset in FIG. 3. These two sectors 23, 24 thus determine two inverted cams which are used to actuate electric valves or contactors, respectively 25 and 26 , acting on the steering element of the wheels 7.
L'opération voulue de réalignement automatique des roues arrière 7 de la semi-remorque 1 s'effectuera de la manière suivante
Le tracteur 4 étant aligné avec la semi-remorque 1, les vannes ou contacteurs 25, 26 étant activés par mise sous pression ou sous tension délivreront une pression ou un signal tel que, si la came 23 est décalée dans le sens anti-horaire elle actionnera la vanne ou contacteur 25, ou bien si la came 24 est décalée dans le sens horaire elle actionnera la vanne ou le contacteur 26, jusqu'à alignement des roues 7.The desired operation of automatic realignment of the rear wheels 7 of the semi-trailer 1 will be carried out as follows
The tractor 4 being aligned with the semi-trailer 1, the valves or contactors 25, 26 being activated by pressurization or under tension will deliver a pressure or a signal such that, if the cam 23 is offset counterclockwise it will actuate the valve or contactor 25, or if the cam 24 is shifted clockwise it will actuate the valve or contactor 26, until the wheels 7 are aligned.
Cette opération d'alignement automatique, prévue normalement lorsque le véhicule est arrêté, peut être néanmoins réalisée à faible vitesse de roulage, en utilisant des vannes à commande électrique. Le principe est alors le suivant
- 1) Activation (mise sous tension) du système d'alignement des roues 7, par un contacteur situé dans la cabine.This automatic alignment operation, normally provided when the vehicle is stopped, can nevertheless be carried out at low driving speed, using electrically controlled valves. The principle is then as follows
- 1) Activation (power-up) of the wheel alignment system 7, by a contactor located in the cabin.
- 2) Lorsque le détecteur d'alignement du tracteur avec la semi-remorque est activé, il autorise alors l'alimentation des contacteurs ou électro-vannes 25 ou 26 qui réalisent, si nécessaire, la correction d'alignement des roues arrière 7 en fonction de la position des cames 23 et 24. - 2) When the alignment detector of the tractor with the semi-trailer is activated, it then authorizes the supply of the contactors or solenoid valves 25 or 26 which carry out, if necessary, the alignment correction of the rear wheels 7 in depending on the position of the cams 23 and 24.
- 3) Lorsque l'alignement automatique est réalisé, le chauffeur peut en être informé par le témoin d'alignement des roues arrière, alimenté chaque fois que le tracteur est en alignement avec la semi-remorque, le système de contrôle étant activé en même temps qu'est effectuée l'opération de réalignement automatique. Le chauffeur peut alors arrêter cette opération. - 3) When the automatic alignment is carried out, the driver can be informed by the rear wheel alignment indicator, which is powered up each time the tractor is in alignment with the semi-trailer, the control system being activated at the same time time the automatic realignment operation is carried out. The driver can then stop this operation.
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