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ML;MOIRE DE S ~RIPTIF
TITRE: chenillette a transmission hydrostatique
D~MAINE ~)~ I,'INVENTI(~N
~ette invention est reliée au domaine des appareil de transport en
s foret et tout-terrain et qui comprennent une chenillette a transmission
hydrostatique et une remorque à tandem.
ART ANTÉRIEUR
Certains brevets ont particulierement attiré notre attention
US 4,232,753; C~arlson; Oct.25, lg7X. Un seul tandem, sans
0 remorque. Utilise une roue de retour pleine dimension. Les chenilles
sont complètement en acier. L a chenillette tourne sur des pneus dont
deux gros pneus et trois petits. La chenille tire par la partie supérieure
mais l'action du pneu n'est pas aussi positive que celle d'une roue
dentée et peut donc créer un glissement entre le pneu et la chenille. La
5 portée se fait sur trois roues, soit les deux du tandem et celle de
l'essieu fixe arriere.
US 1,57g,245; Pennin~ton; 6 Avril, 1926. Deux tandems et
ressorts à lame. Le système ajoute un tensionneur de courroie
hydraulique qui est installé a l'arriere, poussant sur l'essieu d'une
20 grande roue arrière. Une seconde grande roue est une roue de traction
et placée à l'avant. Le poids de la machine repose sur six ~6~ roues. I e
système sert pour une bouteuse mécanique et peut difficilement servir à
surmonter des obstacles, dû a la présence d'une grande roue a l'avant
dont le point d'attaque avec un obstacle est plus bas que si l'avant
25 utilisait une petite roue dentée décentrée vers le haut. La chenille ne
comprend pratiquemment aucun guide chenille pour empêcher la
chenille de glisser latéralement.
IJS 2,116,~35; Kegresse; 1n mai lg3~. Deux tandems montés sur une
poutre à tandem par rapport à un pivot central de machine, relié a une
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poulie retour sur bras oscillant. Utilise deux tandems placés
centralement et deux grosses roues. Sur chacun des tandems il y a une
suspension élastomérique qui permet une déflection des tandems de 15~
ou environ. Utilise aussi un guide central qui ne permet pas une
5 déflection latérale de la chenille, surtout pas qui se rende a 45~.
(~)BJE~TIFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de fournir une chenille
légère et de faibles dimensions qui permet de simuler le mouvement
d'un cheval qui tire une charge a travers des obstacles. Fournir une
o débusqueuse dont les chenilles sont exemptes de tension, permettant le
passage de débris entre des roues et la chenille, et qui cause peu de
pression au sol, pour les terrains mous. I)onner aux travailleurs
forestiers un véhicule compact et économique plus adapté et surtout
plus sécuritaire que les véhicules tout terrain (VTT~, qui ne
5 comportent aucune protection pour le conducteur, lors de chute
d'arbres et ]ors d'un renversement de l'appareil, véhicule pouvant etre
doté d'une capacité de traction beaucoup supérieure à celle des VTT et
des chevaux.
Plus particulièrement fournir une débusqueuse qui comprend un
20 chassis, une paire de plans dans lesquels sont mor.tées des roues,
chaque plan comprenant une roue dentée, une paire de tandems et un
rail de roue munie d'un positionneur; fournir une chenille comprenant
une paire de courroies, chaque courroie comprenant deux bandes
légèrement espacées, un nombre de taquets disposés le long de la
25 courroie et réunissant les deux bandes, chaque taquet ayant une barre
de traction du coté extérieur de ]a courroie et une paire de guides du
coté intérieur de la courroie et vis-à-vis les deux bandes, l'espace du
taquet entre les deux guides servant a canaliser le passage des roues,
chaque courroie étant sans pré-tension, pour mieux épouser le sol sans
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trop briser.
DESSINS
Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention
FIG.l est une perpective d'une chenillette,
FIG.2 est une vue de côté de la cheni]lette,
FIG.3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la FIG.2.
FIG.4A est un diagramme d'engagement d'une roue sur un taquet
FIG.4B est une vue latérale du taquet
FIG.4C est une coupe selon la ligne 4C-4C de la FIG.4
lo FIG.5 est un diagramme de contour d'obstacle
FIG.6 est une vue de coté d'un ensemble cheni]lette et remorque
FIG.7 est un détail de la région de la fleche 7 de la FIG.6
FIG.X est un détail de la région de la fleche X de la FIG.6
DE S CRIPTI~N DE L ' INVENTI~N
15 Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les
chiffres semblables renvoient a des parties identiques dans les diverses
figure s .
A la FIG.1 on voit une chenillette 20 de faible poids et dimension,
pouvant se transporter dans une camionnette de 3/4 tonne et pouvant
20 être utilisée comme débusqueuse, lorsqu'utilisé seule, et/ou comme
débardeur lorsque couplée à une remorque 22 -FIG.6-, pour la coupe
sélective ou précommerciale du bois en forêt. (~)n voit une chenille 24,
un châssis 26, une cabine 2X servant de structure de protection, un
compartiment moteur 30, une pelle à grume 32 a l'arrière. La chenille
25 24 comprend des taquets 34, des guides de roue 36, une bande
élastomérique extérieure 38 et une bande élastomérique intérieure 40,
un chemin de roulement 42 entre des guides de roues 36, un tandem
avant 44, un tandem arriere 46, un positionneur 4~ rattaché au tandem
arrière 46, une roue dentée gauche 50 localisée du côté gauche avant
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de la cabine.
A la FIG.2 on voit un ]ongeron de châssis ~S2, deu~ supports de tandem
53 sur pivots de tandem ~4, une roue de retour 5~ reliée au longeron
de chassis 52 et supportant ]a chenil]e 24. (~n voit aussi un verin
s hydraulique 56 émergeant du châssis 26 et actionnant ]a pelle à grume
32.
A la FIG.3 on voit une chenil]e correspondante 25 faisant partie d'une
paire de chenilles, avec la chenille 24, deux moteurs hydrauliques 27
actionnant la roue dentée 50 à travers un arbre de moteur 5X. On voit
aussi les deux tandems 44,4G dont les roues de tandeins 60 sont
alignées dans un chemin de roulement 42. A l'intérieur des longerons
de chassis ~2, on voit une cuve 62 destinée à recevoir un groupe moto-
propulseur qui peut comprendre un moteur thermique, groupe
hydraulique, pompe de servitude, pompe de gavage, réservoir
5 hydrau]ique, réservoir de carburant, siège de conducteur et manettes de
c ontrôle .
I a FIG.4A i]lustre la roue de tandem 60 ayant une semelle profilée 64
engagée dans 2e chemin de roulement 42 placé à angle 66, I'angle
résultant du passage du taquet 34 sur une dénivellation de terrain
20 correspondant a l'angle 6b. On voit aussi ]es guides de roues 36
maintenant l'engagement de la roue de tandem 60 dans le chemin de
roulement 42.
La FIG. 4B montre l'assemblage du taquet 34 avec la bande e~térieure
3X et le guide de roue 36, par l'intermédiaire d'un boulon 6X pourvu
25 d'un écrou 70. L'ensemble bou]on-écrou peut être inversé en usage, et
]'écrou 70 remplacé par un crampon 72 optionnel.
La FIG. 4C montre le boulon 6~ sans le crampon 72. Un boulon en
fixation 74 apparalt sous le guide 36 pour ajouter a la résistance et
empêcher ]e guide 36 de tourner. Il y a un renfort central 76 disposé à
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l'intérieur concave 78 du taquet 34. Ainsi complémente le taquet 34
devient une barre de traction 80.
La FIG.5 comprend une vue latérale de la chenillette 20 abordant un
obstacle 82. On voit aussi la roue dentée 50 décentrée vers le haut
pour donner un meilleur accrochage sur les obstacles.
On voit aussi la chenille 24 épousant des bosses 84 et d~r1i\ elation du
sol résultant en une oscillation des tandems 44,46 de hau~ .,tl bas, un
brin clur 86 dans la partie supériewre de la chenille 24, un brirl mou 88
dan.s la partie inférieure de la chenille 2~.
0 On voit aussi le positionneur 48 avec une partie ext~rlsible 90 4ui
positionne une roue de retour 92 sujette aux efforts de tension du brin
dur 86.
La FIG.6 montre la chenillette 20 transformée en débL~rdeur lorsque
couplée à la remorque 22, surmontée d'une chargeuse 91 ainsi que
l'arrangement de la suspension en tandem 96 avec un buloir 97 et
l'arrangement du timon en col de cygne 98. Une pelle à grume peut être
installée à l'avant de la chenillette 20 et posséder un ~érin installé en
relation avec le longeron de châssis ~2.
La FIG.7 illustre un détail du timon en col de cygne 98 a~ec un pivot à
20 rotule 104 dont une chape 106 femelle peut être ir.sl.lllée sur le
longeron de châssis ~2, le col de cygne 108 et un pivol .'~ d~baltement
latéral 11U qui joint une poutre principale 112 de la rel~ )r~;ue 22. Un
orifice de blocage 114 permet de bloquer le pivot de d~baltement
latéral 110.
2s La FIG.8 illustre la suspension en tandem 96 en vue de dessus. Des
roues dentées 116 synchronisent au moyen d'une chaîne 11 ~5~ la rotation
(les deux roues 120. Une poutre transversale 122 réunit les deux
suspensions en tandems ~6 à la poutre principale 112.
La propulsion et la direction sont assurées par deu~ Ir.lrlsmissions
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hyclrostatiques variables dont un arbre 58 contrôle l'avance de la roue
dentée 50 faisant avancer la chenille 24. Les particularités no~atrices
consistent dans l'agencement des éléments de traction et suspension
ainsi que l'arrangement des taquets 34 qui engrènent dans la roue
dentée 50 pour la transmlssion de la puissance au sol.
Une remorque 22 qui peut être accouplée à l'appareil comprend le
svstème de chaîne 118 pour synchroniser la rotation des roues 120 de
chaque tandem 96 de la remorque 22, ainsi que pour l'utilisation d'un
butoir 97 entre les roues 120, pour éviter que les roues 120 ne se
o coincent sur des obstacles pointus comme la bosse ~4 et ce, sans
l'utilisation de chaînes sur le pourtour des pneus des roues ~2() du
tandem 96, chaînes qui doivent être enlevées lors de la circulation sur
des routes asphaltées. Cette remorque 22 peut aussi servir a transporter
la chenillette 20 sur les routes lorsque les feux de signalisation et des
gabarits amovibles y sont placés. La chenillette 20 comprend .i gauche
du chassis 26, un longeron de châssis 52 sur lequel est monté un
moteur hydraulique 27 connecté à travers le longeron de châssis 52,
une roue dentée 50 et semblablement pour le coté droit. L~e chaque
côté il y a aussi une paire de supports de tandem 53 qui ont un pivot
20 54 pour recevoir un tandem avant 44 et un tandem arrière ~6. Une
chenillette 20 facilement transportable a des dimensions réduites
1 , 20m. de largeur par 2, 40m. de longueur, poids net de base 1()00 kg
pour utilisation dans les dimensions d'une boîte de cal-nion léger
typique .
25 La traction et la direction hydrostatique permettent une vitesse \ ariable
de 0 à 10 km/hr sans à coup et 13 direction est assure~ l~ar le
changement de vitesse et/ou par la rotation ou l'inversion des chenilles
gauche 24 ou droite 25 indépendamment.
L'arrangement des chenilles 24,25 est composé d'une roue dentée 50 en
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acier située à l'avant et à l'intérieur de la chenille, de deux groupes de
tandems 44,46 oscillants situés dans la partie centrale de la chenillette
20 et d'une roue de retour 92 qualifiée comme roue de positionnement
située à l'arrière et aussi à l'intérieur de la chenille 24. La chenille 24
5 est souple et constituée de deux bandes élastomériques extérieure 38 et
intérieure 4û renforcées, liées entre elles par des taquets 34 assurant la
transmission de la puissance de la roue dentée 50 aux handes
élastomériques 38,40 et l'emprise au sol.
Les taquets 34 sont aussi pourvus à leur partie supérieure de deux
lO guides de roues 36 triangulaires qui permettent à la chenill~ ~ 1 de
rester engagée à la fois sur la roue dentée 50, sur les ~anclems
avant,arriere 44,46 et sur la roue de retour ~2 positionnée à l~lrrière.
Le profil de la semelle profilée 64 des roues et des guides de r oues 36
est spécialement étudié pour garder l'engagement des roues sur
l'inclinaison latérale de la chenille 24 jusqu'à un angle de 45~ et meme
sur des angles dépassant 45~. --FIG.4A--
Le taquet 34 a un intérieur concave 78 pour assurer l'emprise 3U sol etcomprend un renfort central 76 pour diminuer la pression de
cisaillement au sol que pouvait apporter un taquet en T. I e renfort
go central 76 relie les deux côtés du taquet 34 qui sont sou.~; I'une et
l'autre bande élastomérique 38,41).
Des boulons 68 et les boulons de fixation 74 servent à relier un guide
de roue 36 la bande élastomérique correspondante et l.l partie
inférieure du coté correspondant du taquet 34. Les écrous 7() r~euvent
os êlre effilés pour devenir des crampons 72 pour la glace.
L'intérieur concave 78 de la partie inférieure du taquet 34 est
modifiable selon l'utilisation spécifique s'il y a lieu (FIG.4C) i.e. pour
le sable, la neige, la boue, une tourbière, pour augmenter la portance
au sol, s'il y a lieu, et surtout la pression de cisaillement pour ne pas
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devenir en rupture de traction lors de glissements ou autres effets
dommageables pour le sol.
Un autre élément vient influencer la portance de l'appareil --FIG. 5--
soit l'arrangement roue-dentée 50, tandems 44,46, roue cle rel(J~ 2 et
~ positionneur 48. En effel la roue dentée 50 située à l'av.lnt tr.1n.smGI la
puissance cle traction en impliquant une tension clans l~s l-andes
supérieures, soit le coté menant avec brin dur X6, laissant la partie
inférieure, le brin mou 88, de la chenille menée, augmenter la surface
de chenille au sol.
o Cette géométrie additionnée au jeu vertical aux tandems porteurs
assure aussi à la chenille une meilleure emprise au sol et climinue les
secousses sur terrain accidenté, puisque les différences de niveauY sont
amorties par le débattement des tandems et non par la carrosserie de la
machlne .
5 L'utilisation du brin mou au sol permet aussi de neutraliser l'Gffet de
déraillement des chenilles lorsque des objets passent entre les roues et
les bandes. Des essais effectués démontrent qu'un rondin de 7 cm de
diamètre peut faire le tour entre la chenille et les roues sans qu'il n'y
ait eu cle déraillement, et sans qu'il n'y ait eu de tension e.Yc~ssi~ e dans
~o les bandes.
L'utilisation d'une roue dentée orientée vers le haut et d'un
positionneur de petit diamètre permettent aussi de maintenir une garde
au sol de 34 cm soit la distance au sol sous le longeron de châssis ~2
ce qui est exceptionnel pour un appareil de cette grosseur --FIG. 5--.
Ce modele de véhicule possède un seuil de graclabilité allant jusqu'à 40
cm soit 5 cm en bas du centre des roues dentées; ce véhicule pcwt donc
surmonter un obstacle de 40 cm. Un véhicule conçu selon les memes
principes mai.s en plu.s gros pourra surmonter un plu.s gros ol~.st.lcle.
Ces principes assurent une traction permettant un effort cle 11 action
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cquivalent au poids de l'appareil et ce, même en terrain accid~ntc, ce
qui la rend utilisable en plusieurs situations de transport et tra~ il hors
route; l'installation d'une prise de pouvoir hydraulique permet cl'y
adjoindre des appareils d'excavation, prospection et autres.
L'utilisation première était de simuler le mouvement cl'un chc~ll ct de
remplacer un cheval pour l'exploitation forestière i.e. débuscluage du
bois en coupe sélectives et précommerciales. Pour ce faire on peut
ajouter une pelle à grume à l'avant qui peut aussi servir à faire du
déneigement, boutage et d'une pelle à grume 32 et l~laclue de
0 débusquage arrière, permettant d'attacher des arbres avec, soit des
chaines et/ou des élingues, sur une plaque hori~ontale crantée, d'en
soulever une extrémité pour pouvoir les traîner jusclu'.lu site
d'accumulation et monter les grumes sur la pile avec la pelle à grume
32 soit avant ou arrière.
C)n peut ajouter à l'appareil un treuil de halage pOUI ra1nener à
l'appareil des objets inaccessibles, dans des secteurs inonclés ou
escarpes .
L'autre vocation forestière de la chenillette est le débardage cles troncs
déjà ébranchés et coupés en longueurs pretes pour le sciage.
~o l'lusieurs compagnies requièrent que le bois soit transporté ,IU lieu de
traîné, surtout dans les secteurs tres vaseux et/ou lorsque les sites
d'accumulation sont très éloignés. A ce moment, l'appareil e.st accouplé
à une remorque surmontée d'une chargeuse à bois et ridelle.s el'ou une
plateforme seule.
25 La remorque 22 s'attache à .la chenillette 20 par un timon tn col de
cygne 9~ monté sur le pivot à débattement latéral 110 si~ sllr la
poutre principale 112 de la remorque 22 et relié à une chapt 1()3. par
un pi~,ot et un tourillon 104Jla chape 103 tournant à plat sur une barre
cl'attache 105 autour d'un boulon vertical 106. Il y a un débatlcment de
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~90~ longitudinalement du pivot à débattement latéral 110 par r apport
à la poutre principale 112.
Cet arrangement est prévu pour éviter que la remorque, qui a un poids
en charge d'environ quatre tonnes, n'entraîne la chenillette lors d'un
renversement de celle-ci.
Le débattement latéral arrière peut être bloqué pour opération sur
routes asphaltées et à haute vitesse, lorsque le tourillon 104 est
remplacé par une attache de remorque conventionnelle.
La remorque est faite à partir d'une poutre principale 112 surmon~ee de
o ridclles ou autre méthode de maintien d'une charge, et assisc sur une
poutre transversale 122, sous laquelle sont installés deu~ ~andems 96
particuliers, de même largeur que l'appareil, et avec le meme
dégagement au sol, soit 34 cm, même si les tandems 96 sont éqwipés de
pneus de roues 120 de 50 cm de diamètre et 25 cm de largeur, soit une
5 largeur légèrement inférieure à celle de la chenille 24, qui peut avoir
quelque 30 cm, pour minimiser la trainée.
Pour assurer une meilleure maneuvrabilité, les tandems 96 ont été
dotés de roues dentées 116 de 20 cm de diamètre sur chaque roue 120,
les roues 120 reliées entre elles par une chaîne 118 de fort calibre. Ce
~o svsteme allié à l'effet tandem permet à la remorque d'avancct sans à
coup, lorsque les roues rencontrent des obstacles, la roue arri~re aidant
la roue avant et vice-versa selon le cas de marche avant ou arri~te.
Si le tandem 96 lève de l'avant, il imprime une rotation à l'ar r ière, qui
fait tourner la roue 120 avant.
25 Pour palier au coincement des tandems 96 sur des obstacles pointus
comme une bosse 84, un butoir 97 peut être ajouté entre le.s deux roues
120, avec un écart de 10 cm au-dessus de la tangente des deu~ roues
120 et ainsi éviter les coincements.
Ce système butoir-roue dentée et chaîne remplace les chaînes
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périphériques couramment utilisées, sans en avoir les désagréments,
surtout sur des surfaces dures qui induisent beaucoup de vibration et
de fissuration du bati et rendent les remorques inutilisables sur voies
asphaltées, sans avoir à les retirer, opération qui peut l~rendre
5 beaucoup de temps.
SOMMAIRE ET RAMIFICATIONS
En résumé mon invention est pour une chenille pour véhiculc.~ hors
route, comprenant:
- une paire de bandes d'élastomère 38 ayant une largeur typicluement de
o 4" et plus et étant disposées parallèlement et une certaine clistance
l'une de l'autre,
- un nombre de taquets 34 disposés également, selon un pas, comme 8
cm, en relation avec le diamètre de la roue d'entrain, diamètre typique
2~ cm, chacun des taquets autour des bandes comprenant:
s - une barre de traction 80 installée transversalement et a l'extérieur des
bandes élastomériques, la barre de traction couvrant la largeur des
bandes et la distance entre l'une et l'autre,
- deux guides 36 triangulaires installés à l'intérieur de la 13anclc et
espacés pour recevoir sur un chemin de roulement 42 pour r ccevoir
~o successivement un nombre de roues de suspension installées dans un
même plan, des espaces typiques entre les guides pouvant etre de 10
cm,
- un moyen de boulon de fixation 74 pour retenir les guides et la barre
de traction à travers la bande.
~s La barre de traction 80 comprend un renfort central 76 pour joindre
structuralement les deux guides 36 triangulaires sous le chemin de
roulement 42, la barre de traction 80 comprenant de plus wn intérieur
concave 78 pour assurer une portance et une traction au ~;ol par le
véhicule hors route.
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L'intérieur concave 78 comprend un évasement de profondeur
équivalente à 50% de la largeur de l'évasement.
La barre de traction 80 comprend une section centrale sous le chemin
de roulement 42 dont une partie inférieure tenant le renfort central 76
5 ct une partie supérieure cle forme généralement arrondie pour cngréner
dans une roue dentée 50 de traction.
Les guides triangulaires 36 ont une hauteur équivalente à la moitié de
la largeur du chemin de roulement.
Les guides triangulaires 36 ont un coté adjacent au che1nin de
IG roulement 42 et portent un angle de 30~ avec la verticale.
Un nombre de roues disposées dans un plan, les roues sont destinées à
opérer dans un chemin de roulement 42, le véhicule tout terrain
comprenant au moins une roue dentée 50 destinée à engrener une partie
centrale de la barre de traction 80 de la chenille 24.
I5 Un véhicule tout terrain comprenant en combinaison:
- un châssis central 26,
- deu~; cotés cle chassis 52, chacun formant un plan et compren;lnt:
- une roue dentée 50 à l'avant destinée à servir de moyen de
transmission,
7O - deu~ tandems de suspension 44,46 montés pivotant à un support fixé
au chassis, chacun des tandems comprenant une paire de roues alignées
selon le plan et montées libres par rapport au tandem,
- une roue arrière de retour 92 comprenant un moyen de
positionnement 48 monté sur le chassis pour maintenir une position de
~5 la roue dans le plan,
- un moyen de chenille destiné à entourer~ sans pré-tension, les roues et
tandems, le moyen de chenille comprenant des taquets, compren~1nt des
mo~!ens de guide des taquets, d'un côté et de l'autre des roues.
Il est bien entendu que le mode de réalisation cle IL1 présen~e invention
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~lui à été décrit ci-dessus, en référence au dessin anne~é, a clc donne à
titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et
adaptations peuvent etre apportées sans que l'objet s'écarte pOUI autant
du cadre de la présente invention.
5 D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'etendue
des revendications qui suivent:
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LEGENDE
chenillette 63 cuve
22 remorque 64 semelle profilée
24 chenille 66 angle
chenille correspondante 35 68 boulon de fixation
26 châssis 70 écrou
27 moteur hydrauli4ue 72 crampon
28 cabine 74 boulon en fixation
compartiment moteur 76 renfort central
IG 32 pelle à grume 40 78 interieur conca~e
33 taquet 82 obstacle
34 barre de traction 84 bosses
36 guide de roue 86 brin dur
38 bande élastomérique 88 brin mou
extérieure 45 90 partie extensible
bande élastomérique 92 roue de retour
intérieure 94 chargeuse
42 chemin de roulement 96 suspension en tandem
44 tandem avant 97 butoir
~o 46 tandem arrière 50 98 col de cygne
48 positionneur 103 chape
roue dentée 104 tourillon
52 longeron de châssis ] 05 barre d'attache
53 paire de supports de 106 boulon vertical
t~lndem 55 110 pivot à débattemcn~ latéral
54 pi~,ot de tandem 112 poutre principale
roue de retour 114 orifice de blocage
56 verin hydraulique 116 roues dentées
58 arbre 118 chaîne
roues de tandem 60 120 roues
62 châssis central 122 poutre transver.s31e
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