ANGULAR STEERING DEVICE WITH PROGRESSIVE CORRECTION, CORRESPONDING SYSTEMS AND ASSEMBLIES, FABRICATION METHODS AND CORRESPONDING USES

DISPOSITIF DE BRAQUAGE ANGULAIRE A CORRECTION PROGRESSIVE, SYSTEMES ET ENSEMBLES CORRESPONDANTS, PROCEDES DE FABRICATION ET UTILISATIONS CORRESPONDANTES

Abrégé français

Dispositif de braquage angulaire à correction progressive comprenant:
- une structure portante traversée par un plan de référence ;
- au moins un premier élément solidarisé avec la structure portante pouvant se
déplacer sur une
trajectoire sensiblement circulaire et dont le rayon de courbure est
avantageusement sensiblement
constant;
- au moins un deuxième élément fixé au premier élément et ne pouvant faire que
de la translation dans
l'espace par rapport à la structure portante;
-au moins un troisième élément solidarisé avec le deuxième élément et devant
se déplacer selon
un mouvement angulaire qui est proportionnel au déplacement angulaire du
premier élément.
Systèmes et ensembles comprenant un dispositif de braquage. Procédés de
fabrication des dispositifs, systèmes,
et ensembles de braquage et utilisations des systèmes notamment dans
l'industrie du transport comme essieu
de braquage angulaire à correction progressive.

Revendications

REVENDICATIONS
1. Dispositif de braquage angulaire à correction progressive comprenant:
- une structure portante traversée par un plan de référence, ledit plan
étant défini par les axes fixes de
rotation du premier élément par rapport à la structure portante;
- au moins un premier élément solidarisé avec la structure portante pouvant se
déplacer sur une
trajectoire sensiblement circulaire et dont le rayon de courbure est
avantageusement sensiblement
constant;
- au moins un deuxième élément fixé au premier élément et ne pouvant faire
que de la translation dans
l'espace par rapport à la structure portante; et
- au moins un troisième élément solidarisé avec le deuxième élément et
devant se déplacer selon
un mouvement angulaire qui est proportionnel au déplacement angulaire du
premier élément,
le premier élément, le deuxième élément et le troisième élément évoluant dans
un meme plan ou dans des
plans paralelles perpendiculaires au plan de référence.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la structure portante est
choisie dans le groupe constitué par:
un point d'attache, une structure rigide, un système de pivot, un cadre, un
raccordement par ballons
pneumatiques, un châssis, une plaque, une structure métallique, ou une
structure similaire.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier élément
est de type forme physique
comportant 2 points pivots, ladite forme physique pouvant par exemple être un
bras, une plaque ou une poutre
pivot.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le
deuxième élément est une forme
physique comportant au moins un point pivot, cette forme physique pouvant par
exemple être une structure en
T, en L, en M, ou une plaque.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le
troisième élément est solidarisé au
deuxième élément de préférence par un point de pivot.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel est fixé sur le troisième
élément une hélice, une roue, une
poulie, un patin, un guide, une chenille, un élément mécanique articulé ou
non, tel qu'un engrenage, un bras, un
étrier.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendcations 1 à 6 de type essieu
et/ou de type mécanisme de robot
et/ou mécanisme de gouverne dans un avion, bateau, sous-marin, hydroglisseur
ou tout autre mécanisme
1

necessitant un contrôle du rayon de braquage; de préférence dans le cas d'un
essieu le troisième élément de
l'essieu est équipé d'un axe de roue.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendicationns 1 à 7, comportant 2
premiers éléments, 1 premier
élément, un troisième élément et dans lequel le déplacement du troisième
élément est dirigé par le premier
élément.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant:
- une structure portante traversée par un plan de référence ;
- deux premiers éléments solidarisés avec la structure portante, chacun de ces
deux premiers éléments
pouvant se déplacer sur une trajectoire sensiblement circulaire et dont le
rayon de courbure est
avantageusement sensiblement constant;
- un deuxième élément fixé à chacun des deux premiers éléments et ne
pouvant faire que de la
translation dans l'espace par rapport à la structure portante;
- au moins deux troisièmes éléments, chacun des troisièmes éléments étant
solidarisé avec le deuxième
élément et devant se déplacer selon un mouvement angulaire qui est
proportionnel au déplacement
angulaire du premier élément.
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le déplacement du premier
triplet (premier élément,
deuxiéme élément, troisième élément) est synchronisé avec le déplavement du
deuxième triplet (premier
élément, deuxiéme élément identique à celui mentionné dans le premier triplé,
troisième élément), mais l'angle
formé par chacun des troisièmes éléments, avec le plan de référence, peut être
différent.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel
le deuxième élément est une
structure en T (101) centrale comportant de chaque côté une paire de premiers
éléments constituée par des
membrures (102) et (103), la première membrure gauche (102) est fixée à gauche
de la structure en T par un
point pivot (104) et la seconde membrure droite (103) est fixée à droite de la
structure en T par un point pivot
(106).
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel l'extrémité libre de la
membrure de gauche comporte un
point pivot (104) fixe et l'extrémité libre de la membrure de droite comporte
un point pivot (107) fixe.
13. Dispositif selon les revendications 10 ou 11, dans une configuration ou la
membrure centrale du deuxième
élément (101) a été déplacée sur la gauche en effectuant un arc de cercle; la
membrure de gauche (104) ayant
alors effectué une rotation en sens antihoraire autours du point pivot fixe
(104) alors que la membrure de droite
(103) a effectué une rotation antihoraire autours du point pivot fixe (107).
2

14. Dispositif selon les revendications 10 ou 11, dans une configuration où la
membrure centrale du deuxième
élément (101) a été déplacée sur la droite en effectuant un arc de cercle; la
membrure de gauche (104) ayant
alors effectué une rotation en sens horaire autours du point de pivot fixe
(104) alors que la membrure de droite
(103) a effectué une rotation horaire autours du point pivot fixe (107).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel
le deuxième élément comporte
additionnellement : un point pivot (108) situé au centre de la membrure
centrale en T et à sa base et qui relie le
troisième élément (109), de préférence un étrier, avec le deuxième élément et
qui permet d'effectuer la
jonction du troisième élément avec un arbre support (110).
16. Dispositif selon la revendication 15, en déplacement vers la gauche, dans
lequel la composante centrale
(101) est déplacée vers la gauche et l'arbre support (110) est pivoté dans le
sens antihoraire.
17. Dispositif selon la revendication 16, en déplacement vers la droite, dans
lequel la composante centrale (101)
est déplacée vers la droite et l'arbre support (110) qui est pivoté dans le
sens horaire.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comportant
additionellement un quatrième
élément qui est un modulateur de ratio angulaire.
19. Dispositif selon la revendication 18, constitué d'un étrier (111) et d'un
bras multiplicateur ou bras de torsion
(113) fixe, de préférence en un point d'ancrage (114), par rapport à la
structure portante.
20. Dispositif selon la revendication 19, dans lequel le bras de torsion (113)
comporte une poulie (112) et le
point d'ancrage (114) du bras de torsion est positionné dans le même plan de
référence ou dans un plan
parallèle au plan de référence; la distance entre les axes des pivots restant
la même.
21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, dans une
position des points d'ancrages (115)
de l'étrier (111) et du point d'ancrage (116) de la poulie (112), le mécanisme
est en position droite montrant
l'arbre support (110) de l'étrier (111) à la verticale, les éléments (101,102
et 103) sont dans une position
permettant qu'une roue soit fixée à l'arbre support de façon qu'elle soit
perpendiculaire au dit axe support et
parallèle au châssis.
22. Dispositif selon la revendication 21, dans une position ou l'élément
central (101) a été déplacé vers la
gauche tandis que l'arbre support (110) a pivoté en sens antihoraire.
23. Dispositif selon la revendication 21, dans une position où l'élément
central (101) a été déplacé vers la droite
tandis que l'arbre support (110) a pivoté en sens horaire.
24. Dispositif selon les revendications 22 ou 23, dans lequel le mouvement que
réalise une roue fixée à l'arbre
support correspond au mouvement du point d'attache de la roue à l'extrémité de
l'arbre (110).
3

25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 24 dans lequel le
lien mécanique (118) entre le bras
(113) et l'étrier (111), est de préférence réalisé avec une chaine (118)
entourant la poulie (120) et relié à l'étrier
(111) par les points d'attaches (115).
26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, dans lequel
la structure portante comporte un
élément excentrique (ayant des axes décalés), de préférence un arbre
excentrique tel qu'un un cylindre
excentrique (119) qui est désaxé par rapport à l'axe du pivot (107); la poulie
(120), fixée au cylindre (119),
permettant au mécanisme de la direction d'etre solidarisé avec la composante
(103) par la présence du pivot
(122) situé sur le premier élément et sur un axe paralelle à l'axe d'ancrage
de son plan de référence et de
préférence maintenu par un bloc coulisseau (121) qui est introduit dans la
base de la poulie (120).
27. Système de braquage angulaire à correction progressive comprenant deux
dispositifs symétriques du type
défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 26; les deux dispositifs
étant solidarisés à la même structure
portante.
28. Système selon la revendication 27, dans lequel les 2 dispositifs sont
positionnés de façon systémique et les 2
dispositifs sont solidarisés par un cinquième élément, aussi appelé système de
direction, qui est de préférence
constitué d'un système poulies-chaîne (2 poulies); ledit système de direction
ayant notamment pour fonction de
synchroniser le déplacement des 2 dispositifs dudit système.
29. Système selon la revendication 27, dans lequel chacune des poulies du
système de direction est solidarisée
avec le premier élément correspondant.
31. Système selon la revendication 30, dans lequel la solidarisation est
réalisée de façon excentrique par un
désaxage de l'ancrage du premier élément avec la poulie, de préférence avec le
même degré d'excentricité que
celui du système de conduite de chacun des dispositifs respectifs; du fait du
couplage désaxé entre le premier
élément et la poulie et du fait que la poulie est reliée au premier élément,
les mouvements angulaires de
chaque dispositif sont différents respectivement en sens horaire et en sens
antihoraire.
32. Système selon l'une quelconque des revendications 27 à 31, dans lequel
chacune des composantes du
dispositif de gauche est le miroir d'une composante du dispositif de droite.
33. Système selon la revendication 32, dans lequel points d'ancrage de la
poulie placée à gauche (204) et celle
placée à droite (207), la chaîne (201) est reliée au mécanisme du dispositif
de droite (100) et la chaîne (203) est
reliée au dispositif de gauche (300), l'élément (202) agit comme tendeur de
chaîne, les chaînes (201 et 203) sont
reliées au bâti du cylindre (206) et la tige (205) est fixe par rapport à la
structure (400).
4

34. Système selon la revendication 33, comportant un dispositif actuateur (de
préférence de type linéaire) dont
la fonction est d'initier/controler/gérer le déplacement angulaire des 2
poulies; l'actuateur pouvant par exemple
etre mis en uvre par une force hydraulique.
35. Système selon les revendications 33 ou 34, dans lequel le mécanisme de
l'actuateur est déplacé par l'action
du bâti du cylindre (206) dont la tige du cylindre (205) ne bouge pas, car
elle est fixe à la structure (400) tel que
montré à la figure 400-a.
36. Système selon la revendication 35, dans lequel l'angle de braquage du
dispositif (l'essieu (300)) ayant son
arbre (310) incliné de a 1 par rapport à l'horizon est différent de celui de
l'essieu de droite (100) avec son arbre
(110) incliné d'un angle.alpha.2, étant donné que .alpha.1>.alpha.2 permet
d'orienter les roues (505) sur le même point de
braquage.
37. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 36, dans lequel la
structure portante mobile (400)
est munie de moyens de fixation, de préférence de pentures, qui permettent de
solidariser le système à un
châssis principal, tel qu'un châssis de remorque et préférentielle ladite
structure portante est munie d'un
dispositif d'amortissement dont la finalité est notamment d'amortir les chocs
que la structure subie de
l'extérieur (par exemple les chocs générés par les trous dans la route).
38. Système selon la revendication 37, dans lequel le dispositif
d'amortissement est constitué par des ballons
(503) de la suspension et par des amortisseurs (504).
39. Ensemble mobile constitué par l'assemblage d'un système tel que défini
dans l'une quelconque des
revendications 27 à 38, avec une structure fixe par exemple avec une structure
fixe fixée par exemple à une
remorque ou à une partie d'une remorque.
40. Ensemble constitué par l'assemblage d'un système tel que défini dans l'une
quelconque des revendications
27 à 38 avec une structure fixe par exemple une structure fixe fixée
parexemple au corps d'un automate.
41. Procédé de fabrication d'un dispositif tel que défini dans l'une
quelconque des revendications 1 à 26, par la
mise en uvre de moyens connus, lesdits moyens connus étant préférablement
choisis dans le groupe
constitué par les techniques : de pliage, soudage, rivetage, collage, et/ou
emboitage.

42. Procédé de fabrication d'un système tel que défini dans l'une quelconque
des revendications 27 à 38, par la
mise en oeuvre de moyens connus, lesdits moyens connus étant préférablement
choisis dans le groupe
constitué par les techniques : de pliage, soudage, rivetage, collage, et/ou
emboitage.
43. Procédé de fabrication d'un ensemble tel que défini dans l'une quelconque
des revendications 39 ou 40, par
la mise en oeuvre de moyens connus, lesdits moyens connus étant préférablement
choisis dans le groupe
constitué par les techniques : de pliage, soudage, rivetage, collage, et/ou
emboitage.
44. Utilisation d'un dispositif tel que défini dans l'une quelconque des
revendications 1 à 26, pour
- diminuer le phénomène de ripage notamment de ripage des pneus dans un semi-
remorque; et/ou
- diminuer la consommation de carburant dans un véhicule; et/ou
- d'accroitre la manoeuvrabilité d'un véhicule et en particulier d'un
véhicule autotracté tel une remorque
ou une semi-remorque; et/ou
- de réduire le rayon de braquage d'un véhicule.
45. Utilisation d'un dispositif tel que défini dans l'une quelconque des
revendications 1 à 26, pour accroitre
- la simplicité mécanique; et/ou
- l'efficacité et linéarité dans la transmission des forces; et/ou
- l'efficacité énergétique.
6

Description

CA 02814791 2013-05-06
DISPOSITIF DE BRAQUAGE ANGULAIRE A CORRECTION PROGRESSIVE, SYSTEMES ET
ENSEMBLES
CORRESPONDANTS, PROCÉDÉS DE FABRICATION ET UTILISATIONS CORRESPONDANTES
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention est relative au domaine des dispositifs de braquage et
notamment à celui des essieux
dirigés pour véhicules, leurs procédés de fabrication et leurs utilisations.
Plus particulièrement la présente
invention est relative aux essieux dirigés avec système de braquage angulaire
à correction progressive, aux
procédés en permettant la fabrication et aux utilisations correspondantes.
Cette invention est en relation avec
les systèmes de direction. Plus précisément, cette invention se rapporte à un
ensemble de direction pour
orienter les roues d'un véhicule et à des procédés de mise en oeuvre de tels
ensembles.
ART ANTÉRIEUR
Les remorques sont habituellement utilisées pour le transport de biens. Une
remorque est généralement reliée
et tirée par un véhicule motorisé tel qu'une voiture ou, pour des remorques de
grandes dimensions, un camion
tracteur.
Typiquement, les roues d'une remorque sont montées sur un axe de roulements,
fixé à une structure
intermédiaire qui est reliée à la structure de la remorque, ou montée
directement à la structure de la remorque
à des localisations spécifiques.
Dans les deux cas, les roues sont orientées parallèlement à la structure.
Cette configuration est adaptée à une
remorque se déplaçant en ligne droite, mais ça devient problématique quand une
remorque tente de négocier
un virage. Les roues deviennent non-alignées avec le centre de la trajectoire
causant ainsi du ripage entre les
roues et la route.
Il est toutefois désirable d'avoir des roues bien alignées (i.e.
tangentiellement) avec la trajectoire de la
remorque. Toutefois, dans une courbe, les roues de chaque coté du véhicule
n'ont pas le même rayon de
braquage pour éviter le ripage, car elles doivent avoir le même centre de
braquage. De ce fait, les roues de la
remorque étant fixes, elles glissent sur la route et cela crée une usure
prématurée des pneus tout en négociant
des virages suivant des trajectoires différentes du véhicule tracteur, ce qui
accroît le risque d'accidents.
Dans l'espoir de surmonter ces inconvénients, certains appareils permettant
d'orienter les roues sur une
remorque ont été proposés. Dans un tel appareil, les roues sont montées sur un
essieu et sont reliées à l'aide
d'un système à crémaillère et pignon, qui est largement utilisé dans les
voitures modernes, et donc bien connus
dans l'art. Malheureusement, ce système ne permet pas aux roues du côté gauche
et droit de la remorque
d'être tournées à des angles différents, donc on ne résout pas le problème du
patinage des roues.
En outre, en se référant aux lois de la plupart des juridictions, on recherche
une distance maximale entre les
roues du côté gauche et du côté droit du véhicule. Les roues sont donc
positionnées relativement proche du
cadre sur une remorque. Cette configuration empêche ainsi les roues de tourner
à des angles prononcés, sans
contact avec le châssis de la remorque.
1

CA 02814791 2013-05-06
Un autre moyen est un appareil muni d'un système de chariot étant monté sur
une structure pivotante sous la
remorque. Le chariot comprend un châssis monté sur un ensemble de roues,
généralement reliées entre elles
par un essieu rigide. Tandis que les roues restent parallèles au plateau, à
tout moment, l'ensemble chariot peut
pivoter par rapport à la remorque lorsque celle-ci négocie un virage. Une fois
de plus, parce que ce système n'a
pas la capacité d'orienter les roues sur le côté gauche et le côté droit au
véhicule à des angles différents, la
question de glissement n'est pas résolue. En outre, l'installation d'un
chariot sous la remorque soulève le centre
de gravité de la remorque. Cela augmente alors le risque de la remorque de
basculer dans les virages.
D'autres appareils impliquant des circuits hydrauliques complexes ont été
proposés, mais ils sont souvent trop
compliqués, lourds et sont sujets à des fuites, ce qui serait le moins
souhaitable, particulièrement si la remorque
se déplace à grande vitesse.
Il existe donc un besoin pour un appareil qui permettra de surmonter au moins
l'un des inconvénients identifiés
ci-dessus.
ABBRÉGÉ DESCRIPTIF
Dispositif de braquage angulaire à correction progressive comprenant:
- une structure portante traversée par un plan de référence ;
- au moins un premier élément solidarisé avec la structure portante pouvant se
déplacer sur une
trajectoire sensiblement circulaire et dont le rayon de courbure est
avantageusement sensiblement
constant;
- au moins un deuxième élément fixé au premier élément et ne pouvant faire que
de la translation dans
l'espace par rapport à la structure portante;
-au moins un troisième élément solidarisé avec le deuxième élément et devant
se déplacer selon
un mouvement angulaire qui est proportionnel au déplacement angulaire du
premier élément.
Systèmes Procédé de fabrication des des dispositifs, systèmes, ensemble de
braquage et utilisations des
systèmes notamment dans l'industrie du transport comme essieu de braquage
angulaire à correction
progressive.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS JOINTS
Figure 1: représente, selon un mode de réalisation de l'invention, une vue en
plan de la du deuxième élément
qui est une structure en T avec les deuxièmes éléments qui sont des bras
pivots Gauche et Droit.
Figure 2: représente une vue en plan de la structure en T représentée dans la
Figure 1, en mouvement
antihoraire.
Figure 3: représente une vue en plan de la structure en T représentée dans la
Figure 1, en mouvement horaire.
2

CA 02814791 2013-05-06
Figure 4: représente une vue en perspective de la structure en T représentée
dans la Figure 1 et connectée avec
un arbre autours d'un axe de pivot.
Figure 5: représente une vue plan de la structure en T telle que représentée
sur la Figure 4.
Figure 6: représente une vue en plan du déplacement antihoraire du système
représenté sur la Figure 2.
Figure 7: représente une vue en plan du déplacement horaire du système
représenté sur la Figure 2.
Figure 8: représente une vue en perspective du dessous de l'essieu représenté
dans les Figuresl à 7, avec ajout
d'un étrier et de son mécanisme de déplacement angulaire.
Figure 9: représente une vue en plan du système représenté dans la Figure 8 en
mouvement dans un sens
antihoraire.
Figure 10: représente une vue en plan du système représenté dans la Figure 8
en mouvement dans un sens
horaire.
Figure 11: représente une vue de dessous en perspective du système représenté
dans la Figure 8 avec chaine
d'entrainement de déplacement angulaire et en position.
Figure 12: représente une vue en perspective du dessus du système montré en
Figure 8 avec l'ajout du
mécanisme de la poulie de direction en vue partielle éclatée.
Figure 13: représente une vue droite en perspective du système représenté sur
la Figure 11 et avec
l'ajout d'une deuxième chaine assurant le lin mécanique.
Figure 14: représente la vue en plan d'un système à 2 essieux (Gauche, Droite)
selon un mode de réalisation
selon l'invention en vue partielle sur la Figure 13.
Figure 15: représente une vue en plan du système représenté sur la Figure 14
au repos.
Figure 16: représente une vue en plan du système représenté sur la Figure 14
en mouvement (antihoraire,
horaire).
Figure 17: représente une vue en perspective d'un châssis mobile selon un mode
de réalisation de l'invention.
Figure 18: représente une vue en plan de la Figure 16 avec 2 essieux (G/) de
roues montées sur le système.
Figure 18: représente une vue en coupe du système représenté sur la Figure 17
selon un plan (situé au-
dessous de la partie supérieure du châssis et en dessous du mécanisme).
Figure 19: représente une vue en coupe du système représenté sur la Figure 17
selon un plan (situé au-
dessous de la partie supérieure du châssis et en dessous du mécanisme).
Figure 20: représente une vue en perspective de l'essieu représenté dans la
Figure 17 complété notamment par
l'addition de la structure fixe et de roues et amortisseurs, en vue
partiellement éclatée par rapport aux
éléments ajoutés par rapport à la Figure 18.
Figure 21: représente comme la Figure 20 une vue générale de la structure fixe
mais assemblée avec le système
d'essieux.
DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'INVENTION
3

CA 02814791 2013-05-06
Définitions preliminaires:
Essieu : est un arbre placé transversalement sous la caisse d'un véhicule à
roues. Il supporte par l'intermédiaire
des fusées les roues situées à ses extrémités. Un essieu peut être simplement
porteur, ou moteur et/ou
directeur.
Rayon de braquage: rayon du cercle décrit par le point le plus extérieur d'un
véhicule au cours d'un essai de
braquage maximal.
Un premier objet de la présente invention est constitué par des dispositifs de
braquage angulaire à correction
progressive. Ces dispositifs comprennent:
- une structure portante traversée par un plan de référence ;
- au moins un premier élément solidarisé avec la structure portante pouvant
se déplacer sur une
trajectoire sensiblement circulaire et dont le rayon de courbure est
avantageusement sensiblement
constant;
- au moins un deuxième élément fixé au premier élément et ne pouvant faire que
de la translation dans
l'espace par rapport à la structure portante;
- au moins un troisième élément solidarisé avec le deuxième élément et
devant se déplacer selon
un mouvement angulaire qui est proportionnel au déplacement angulaire du
premier élément.
Dans les dispositifs de l'invention le nombre de troisième éléments n'est pa
limité par exemple dans le cas d'un
éssieu à roues multiples.
L'invention en question est notamment un système d'essieu qui permet de
braquer des roues situées à
proximité d'un châssis à des angles de plus de 30 degrés. Les roues peuvent se
déplacer en effectuant des arcs
de cercles en améliorant la stabilité du véhicule lors des virages. Le système
permet d'ajuster et de corriger le
centre de braquage progressivement sans accroître les efforts pour modifier
les angles désirés. Le mécanisme
de l'essieu auquel les roues sont reliées est fixé à un châssis mobile dont
une extrémité est reliée à un pivot et à
l'autre extrémité à un ballon pneumatique suivi d'un amortisseur. Le
déplacement du mécanisme de l'essieu est
assuré par une conversion d'un déplacement linéaire en mouvement angulaire tel
qu'un cylindre rattaché à des
poulies et chaînes.
Description sommaire: Le système d'essieu dirigé développé consiste
principalement à permettre à une ou des
roues située(s) à proximité d'un châssis de s'orienter et de s'ajuster
progressivement à des angles importants
avec le centre de braquage du véhicule sur lequel il est installé. Les roues
s'ajustent par un simple mouvement
d'un mécanisme linéaire qui convertit celui-ci en mouvement angulaire sans en
accroître les efforts pour des
angles donnés.

CA 02814791 2013-05-06
Un deuxième objet de la présente invention est constitué par des systèmes de
braquage angulaire à correction
progressive comprenant au moins deux dispositifs symétriques du type définis
dans le premier objet de la
présente invention.
De préférence, les 2 dispositifs sont positionnés de façon systémique et
solidarisé par un cinquième élément,
aussi appelé système de direction, qui est de préférence constitué d'un
système poulies-chaîne. 2 poulies; ledit
système de direction ayant notamment pour fonction de synchroniser le
déplacement des 2 essieux dudit
système.
Avantageusement chacune des poulies du système de direction est solidarisée
avec le premier élément
correspondant.
Selon un mode préférentiel, la solidarisation est réalisée de façon
excentrique et, de préférence avec le même
degré d'excentricité que celui du système de conduite de chacun des essieux
respectifs.
Un troisième objet de la présente invention est constitué par des ensembles
résultant de l'assemblage d'un
dispositif selon le premier objet et/ou d'un système selon le deuxième objet
de l'invention avec une structure
fixe par exemple une structure fixe fixée à une remorque ou partie d'une
remorque.
Un quatrième objet de la présente invention est constitué par les procédés de
fabrication d'un dispositif tel que
défini dans le premier objet de l'invention ou d'un système tel que défini
dans le deuxième objet de la présente
invention ou d'un ensemble tel que défini dans le troisième objet de la
présente invention, par la mise en oeuvre
de moyens connus, lesdits moyens connus étant préférablement choisis dans le
groupe constitué par les
techniques : de pliage, soudage, rivetage, collage, et/ou emboitage.
Les moyens connus étant préférablement choisis dans le groupe constitué par
les techniques : de pliage,
soudage, rivetage, collage, et/ou emboitage.
Un cinquième objet de la présente invention est constitué par les utilisations
d'un dispositif tel que défini dans
le premier objet de la présente invention, ou d'un système tel que défini dans
le deuxième objet de la présente
invention, ou d'un ensemble tel que défini dans le troisième objet de la
présente invention pour
Dans le cas d'un essieu
- diminuer le phénomène de ripage notamment de ripage des pneus dans un semi-
remorque;
- diminuer la consommation de carburant dans un véhicule;
- d'accroitre la manoeuvrabilité d'un véhicule et en particulier d'un véhicule
autotracté tel une remorque
ou une semi-remorque;
- de réduire le rayon de braquage d'un véhicule ....
Dans le cas d'un robot ou automate :
5

CA 02814791 2013-05-06
- augmentation de la simplicité mécanique;
- efficacité et linéarité dans la transmission des forces; et
- efficacité énergétique.
DESCRIPTION D'UN MODE PRÉFÉRENTIEL DE RÉALISATION DE L'INVENTION
Le mode de réalisation ci-après décrit constitue un mode illustratif seulement
d'un mode de réalisation de la
présente invention, mas ne saurait en aucun cas être interprété comme amenant
une quelconque limitation de
l'objet de la présente invention.
Dans cette section du document, le principe de l'invention est expliqué
progressivement en partant du principe
fondamental allant jusqu'à l'essieu global incluant aussi le châssis mobile et
le châssis fixe.
La numérotation du coté droit de l'essieu est dans la série 100 et est aussi
applicable au coté gauche de l'essieu
en remplaçant le premier chiffre de gauche soit le 1 par un 3 pour devenir la
série 300.
En se référant à la figure 100-a, on identifie une structure en T située au
centre (101) de la Figure, et de chaque
coté une membrure (102) et (103). La membrure de gauche (102) est fixée à la
base par un point pivot fixe (104)
et par un autre point pivot (105) le reliant au centre de la structure en T
(101). La membrure de droite (103) a un
point pivot fixe (107) à sa base et un autre point pivot (106) le reliant à la
membrure du centre (101).
En référence à la figure 100-b, tel que défini en [0015], la membrure centrale
(101) se déplace sur la gauche en
effectuant un arc de cercle. La membrure de gauche (104) effectue une rotation
en sens antihoraire sur le pivot
de base (104) tandis que la composante (103) effectue une rotation sur sa base
(107).
Figure 100-c, tel que défini en [0016], la rotation se fait vers la droite au
lieu de la gauche. Les points
pivots(104,107) sont maintenus fixes.
La Figure 100-d introduit trois nouveaux éléments, le point pivot (108) situé
au centre de la membrure centrale
et T à sa base. Elle relie l'élément (109) qui permet d'effectuer la jonction
avec un élément dont un arbre (110)
est relié.
La Figure 100-e montre une vue du dessus de la figure 100-cl qui est une vue
isométrique. Les mêmes éléments
sont montrés et ont les mêmes définitions.
La Figure 1004 montre la Figure 100-e en déplacement vers la gauche. On y
retrouve les éléments (101, 102,
103 109 et 110) et les points pivots fixes (104, 107) qui sont à la base des
éléments (102, 103) et les pivots en
déplacement (105,106).
Tel qu'il est défini à la Figure 100-f, la Figure 100-g montre un déplacement
de la composante centrale (101)
vers la droite et la composante montrant l'arbre de rotation (110) qui est
pivoté dans le sens horaire.
6

CA 02814791 2013-05-06
La Figure 100-h permet de visualiser en isométrique les bras pivots (102, 103)
et l'étrier (E) composé des
éléments (109, 110 et 111) avec son axe pivot (108). Le bras de torsion (113)
montre sa poulie (112) et son axe
ancrage (114).
Vue des points d'ancrages (115) de l'étrier (111) et du point d'ancrage (116)
de la poulie (112) à la Figure 100-i.
Le mécanisme est en position droite montrant l'arbre (110) de l'étrier (111) à
la verticale. Les éléments (101,102
et 103) sont dans une position pour que la roue qui sera fixée à l'arbre (110)
soit parallèle au châssis.
Le mécanisme à la Figure 100-j permet de visualiser le mouvement désiré quand
l'élément central (101) se
déplace vers la gauche tandis que l'arbre (110) pivote en sens antihoraire.
Chacun des autres éléments sont les
mêmes que ceux identifiés dans les paragraphes précédents.
La Figure 100-k permet de comparer le mouvement du mécanisme avec les figures
100-j et 100-i. Les définitions
sont les mêmes qu'en [0023] et [0024]. Elle permet de comprendre le mouvement
que la roue peut faire en
pointant l'extrémité de l'arbre (110).
Comme tout élément en mouvement, en Figure 100-1 on voit le lien i.e. la
chaine (118), assurant le lien
mécanique entre l'étrier et la poulie (112), entre le bras (113) identifié à
la figure 100-j avec comme point
d'attache (116) qui est relié à l'étrier (111) par les points d'attaches (115)
de la figure 100-j. La chaîne permet de
mieux comprendre la particularité du mouvement du mécanisme.
La Figure 100-m ajoute les éléments de la conduite (119, 120, 121 et 122) du
système. Le cylindre excentrique
(119) est désaxé par rapport à l'axe (107). La poulie (120) est fixée au
cylindre (119) et permet de se joindre à la
composante (103) par la présence du pivot (122) situé sur son dessus et
maintenu par le bloc coulisseau (121)
qui est introduit dans la base de la poulie (120).
Maintenant que l'essieu de droite est complété dans sa définition, on
introduit une chaîne (201) au mécanisme
pour joindre la direction à la figure 200-a.
Vue du dessus de la direction avec l'essieu de droite (100) et l'essieu de
gauche (300) sur la Figure 200-b.
Chacune des composantes montrées pour l'essieu de gauche (300) est le miroir
de l'essieu de droite (100), le
numéro est de la série 300 au lieu de la série 100 en remplaçant les deux
décimales. On note le point
d'importance aux points d'ancrage de la poulie placée à gauche (204) et celle
placée à droite (207). La chaîne
(201) de la direction est reliée au mécanisme de l'essieu de droite (100) et
la chaîne (203) est reliée à l'essieu de
gauche (203). L'élément (202) agit comme tendeur de chaîne. Les chaînes (201
et 203) sont reliées au bâti du
cylindre (206) et la tige (205) qui est fixe par rapport à la structure (400)
montrée en figure 400-a.
A la Figure 200-c, le mécanisme est déplacé par l'action du bâti du cylindre
(206) qui se déplace dont la tige du
cylindre (205) ne bouge pas, car elle est fixe à la structure (400) tel que
montré à la figure 400-a. L'angle de
braquage de l'essieu (300) ayant son arbre (310) incliné de al par rapport à
l'horizon est différent de celui de
l'essieu de droite (100) avec son arbre (110) incliné d'un anglea2. A noter
que al>a2, ce qui permet d'orienter
les roues (505) sur le même point de braquage tel que montré à la figure 500-
b.
7

CA 02814791 2013-05-06
Par ailleurs: la définition des angles 1 et 2 ainsi que leur positionnememnt
et valeurs relatives peuvent etre
représentés/formulés comme suit :
Ir¨ Mire
4d ft
Exemple si k = 05
a = 45 degrés
= 0.5 x 45 = 22.5 degrés
Le châssis mobile (400) est montré à la Figure 400-a. On a identifié les
pentures (401) qui permettent au châssis
mobile (400) d'être retenu à son extrémité par les socles (402) dont les
ballons (503 de la figure 503-a) seront
fixés. Les composantes (404 et 405) recouvrent le système de direction (200)
figure 200-c, et le protège. A noter
que la poutre (406) permet de fixer le pivot (114) de la figure 100-k et il en
est de même pour le pivot (314 non
montré) de l'essieu de gauche (300).
Identification du châssis mobile (403) à la figure 400-b avec les composantes
de l'essieu de droite (100) et de
l'essieu de gauche (300). Cette vue permet de visualiser la présence de gardes
de protection (124 et 324) et des
éléments rotatifs (123 et 323) des roues (505 montré en figure 500-b). Les
membrures des essieux (102, 103,
302, 303) ainsi que les axes d'ancrages des pivots (104, 107, 304 et 307).
En Figure 500-a, on ajoute la présence de la structure fixe (501) comprenant
les pentures (502) de jonction aux
pentures (401) de la structure mobile (400). Les ballons (503) de la
suspension et des amortisseurs (504) sont
montrés à l'arrière de la suspension.
Vue de l'essieu assemblé avec identification des structures (400 et 501) et
des deux roues.
AVANTAGES INNATENDUS DES ESSIEUX SELON LA PRÉSENTE INVENTION
= Les améliorations présentées permettent de dissocier les types d'efforts
présents dans le système de
braquage. Le ratio angulaire du mécanisme de la roue est bien défini par
rapport à la structure.
= La relation directe entre les deux cotés de la conduite permet de réduire
les énergies requises pour
effectuer un braquage. L'effet du freinage a moins d'effet sur l'énergie
requise pour maintenir les
composantes en positions ce qui contribue à avoir un système moins énergivore.
= Le principe du mécanisme en T du type penture multiple permet de réduire
le dimensionnement des
composantes tout en transférant les efforts aux extrémités de la suspension.
8

CA 02814791 2013-05-06
= Le fait de convertir un mouvement angulaire en mouvement linéaire au
niveau de la conduite permet
par une relation directe de contrôler plus facilement les autres essieux qui
sont positionnés à des
endroits différents.
= Il n'est plus requis de maintenir un lot de composantes différentes pour
tenir compte du
positionnement de l'essieu par rapport à la longueur de la semi-remorque ou de
la remorque pour le
maintien de la correction du braquage à chacune des roues.
= L'ajustement du centrage de chacune des roues peut se faire de façon
individuelle pour la valeur du
zéro de référence et l'ajustement du centrage de la conduite se fait aussi
facilement.
= Lorsque la suspension est soumise à des mouvements du aux hasards de la
route, le cylindre de la
conduite est soumis à un minimum de mouvement puisqu'il est près du point
pivot de la suspension.
Les joints à l'intérieur du cylindre sont moins soumis aux efforts occasionnés
par la vibration.
= L'essieu à suspension pneumatique de la figure 500-b donne une meilleure
répartition de la charge au
sol que celle de la figure 2 qui a une structure rigide de grande dimension.
De plus cette dernière est
moins adaptée aux conditions climatiques difficiles d'Amérique.
= La suspension pneumatique présenté offre une douceur de roulement plus
avantageuse que les essieux
tandem tel que montré aux figures 29 et 37.
= Finalement l'espacement entre les essieux est à la liberté du concepteur
pour offrir une meilleur
répartition de charge au sol en utilisant le nombre d'essieux désiré.
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en uvre
spécifiques, il est entendu que
plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux dites mises en
oeuvre, et la présente invention
vise à couvrir de telles modifications, usages ou adaptations de la présente
invention suivant en général,
les principes de l'invention et incluant toute variation de la présente
description qui deviendra connue ou
conventionnelle dans le champ d'activité dans lequel se retrouve la présente
invention, et qui peut
s'appliquer aux éléments essentiels mentionnés ci-haut, en accord avec la
portée des revendications
suivantes.
9

Dessin représentatif