Brevet FR2025231A1 — publié le 19700904

La présente invention se rapporte, pour équiner des camions, à un essien, coopérant avec un différentiel et avec une transmission possédant un arbre monté sur cardans, avec une suspension qui est articulée, à une extrémité, au châssis du véhicule, à laquelle est fixée le carter tubulaire d'essieu et porte sur le châssis par l'intermédiaire d'un coussin pneumati@ue. Les véhicules équipés d'essieux de types connus comportent le défaut selen lequel l'élément d'arbre côté moteur et l'élément d'arbre côté différ@ntiel, éléments reliés l'un et l'autre à l'arbre de transmission par un joint universel, ne sont rarallèles l'un à l'autre qu'en position normale et forment des angles différents avec l'arbre de transmission lors des flexions dela suspension. I1 en résulte une vitesse de rotation irrégulière de l'élément d'arbre entraînant le différentiel et, par suite. la marche du véhicule est perturbée. Conformément à l'invention ce défeut est éliminé au moyen d'un quadrilatère articulé dont un côté est formé par la suspension. Cette disnosition perfectionnée est, il est vrai, plus coûteuse que celle classique des essieux non moteurs, cependant, dans le cas de l'inventionS elle donne un résultat nouveau et désiré,selon lequel les deux éléments d'arbre aux deux extrémités e de l'arbre de transmission demeurent constamment parallèles et tournent uniformément à la même vitesse.La réalisation, conforme à l'invention, ne nécessite aucune modification importante du châssis du véhicule, quand elle remplace les structures usuelles à lames-ressorts, de sorte outil est nossible d'équiper un véhicule ordinaire d'un essieu conforme à l'invention sans dépense supplémentaire, car pour le montage sont utilisés les éléments ctui annartiennent à un chassis ordinaire et qui sont soumis aux forces développées à nartir de la chaussée et de l'essieu. On connaît des suspensions pneumatiques d'essieux moteurs dans lesquelles l'essien est fixé à un châssis auxiliaire qui est déchargé vers l'avant et est articulé au milieu du châssis principal le plus loin possible vers l'avant du véhicule pour réduire autant que possible les variations angulaires de l'arbre de transmission. La partie du châssis auxiliaire, se prolo@ge@nt vers l'arrière au delà de l'essieu, supporte les coussins pneumatiques. Axialement, l'essieu est mai@teru par l'intermédiaire d'une articulation transversale. La réalisation connue, vis-à-vis de l'objet de l'invention est très coûteuse et n'est utilisable @ue pour des véhicules neufs. Conformément à l'invention, le côté du quadrilatère faisant face à la suspension est un premier ressort à lames dont la direction de Flexion est la même aue celle du fléchissement du coussin pneumatique et la suspension elle-mame est constituée par un deuxième ressort à lames dont la direction de flexion est parallèle au carter tubulaire d'essieu. La lame-ressort ou les lames-ressorts du nremier ressort à lames sont tout à fait sounles et sont destirées à reçevoir les forces développées axialement entre l'essieu et le châssis. La flexibilité du nremier ressort à lames apparaît dès qu'agit le coussin pneumatique. Les deux premiers ressorts à lames, lors de flexions inégales fléchissent et se tordent. Cependant les deuxièmes ressorts à laines, lors de chaque flexion, pivotent et se tordent aussi lors de flexions inégales. Dans une forme d'exécution de l'invention, l'étrier d'essieu est fixé sensiblement au milieu des premier et second ressorts à lames et une extrémité du nremier ressort à lames est fixée au châssis au moven d'une jumelle de ressort connue en soi ou au moyen d'un patin. Le deuxième ressort à lames, que comporte la suspension pneumatique, est constituée, de préférence, par une paire de lames ressorts à distance. l'une de l'autre. Dans ce cas, il est possible de monter sur un balancier les extrémités d1une paire droite de lames-ressorts et d'une paire gauche de lames-ressorts, ce balancier supportant le châssis par l'intermédiaire du coussin pneumatique. Ce balancier a un profil en caisson ouvert et peut être tordu élastiquement lors de flexions inégales, cependant il peut également avoir la forme d'un ressort de torsion résistant au fléchissement. Lors de flexions transversales d'un seul côté, comme celles qui se produisent lors d'une conduite en virage, le mouvemen@tde fléchissement est retardé. Le ressort agit alors en stabilisateur. Selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, un prolongement de la suspension au-delà de l'articulation éloignéo du coussin pneumatique porte un ballonnet gonflable qui est applique contre le châssis et est destiné à tirer vers le bas le châssis, soulagé nar exemple lors de ltenlèvement d'une palette de chargement, auand le poils propre du châssis n'est pas suffisant pour surmonter la force du premier ressort à laines. Dans ce but, la pression exercée nar le coussin pneumatique doit être au préalable réduite. Dans un exemple dtexécution, le ballonnet embrasse le côté formant chape du quadrilatère articulé. Le quadrilatère articulé ne doit pas être un parallèlogramme, il peut avoir le forme dSun auadrilatère quelconque et celle d'un trapèze également Ces exemples d'exécution présentent la particularité selon laquelle la course de fléchissement au coussin pneumatique est transmise proportionnellement à la course de l'essieu.Cependant il est important de maintenir égales la course de fléchissement du coussin pneumatique et la. course de essieu Si lton désire utiliser avec avantage la dissositior conforme à llinvention nour des essieux articulés dans lesquels une bielle et de grandes échancrures pour les roues rendent nécessaire le report des coussins pneumatiques derrière les roues, il faut, aux emplacements où sont disposés les coussins pneumatiques, mouvoir nrévoir une distance quelconque à l'essieu. Dans ce but, conformément à l'invention, une console est serrée par l'étrier de serrage avec le nremier ressort à lames et l'essieu qui est façonné pour former un plateau-support pour le coussin pneumatique et qui forme, avec une monture disposée à l'extrémité du- deuxième ressort à lames, une articulation. Avec cette disposition, le mouvement de fléchissement du carter tubulaire essieu et celui du coussin pneumatique sont maintenus tout à fait égagx@pour autant que les coussins pneumatiques soient éloignés de l'essieu. La console reçoit le plateau-support au moyen d'un bras porteur, qui se prolonge en s'écartant du carter tubulaire d'essieu pour contourner la périphérie la plus exterre de la roue correspondante. Cette variante convient particulièrement aux essieux à retour automatique de direction, avec fusées et bielle. Cette console, conformément à l'invention, dans la direction de l'articulation quelle forme avec la suspension, est courbée vers le bas jusqu'au dessous du carter d'essieu Dans cn cas, le bras porteur se prolonge à .atrtir de a console au-dessaus du niveau de ce carter. Dans les suspensions classiques il est connu d'ajouter aux ressorts à lames un soutien élastique qui, lors de la flexion des ressorts vers le haut prend une forme déterminée. Ainsi la longueur efficace des ressorts est réduite et on obtient une grande progressivité. Conformément à l'invention, un tel soutien élastique est formé nar la console dans la zone du nremier ressort. Par ce moyen, les contraintes de traction, dans le premier ressort à lames, sont diminuées lors des flexions. Du fait de la liaison rigide du brns porteur avec le coups d'essieux une force de traction apparaît quand la@lame-ressort est courbée vers le haut lors d'une flexion. La contrainte est encor@ augmentée par le couple d'entraînement de l'essieu. La courbure vers le bas du ressort commence aussitôt, extérieurement aux emplacements de serrate dnns 11 étrier de montage. Sans soutien élastique, conforme à l'inventionS la contrainte de traction du ressort, dès l'apparition de forces de traction relativement faibles, deviendrait si élevée à ces amplacements qu'une rupture se produirait. Du fait de la disposition conforme à l'invention, la partie libre de ressort, située entre le point d'articulation et chaque ?oint d'appui sur le soutien élastiquet forme une droite lors de la flexion. Le ressort possède les propriétés d'ligne barre de traction. D'autres caractéristiques et avantages de 11 invention apparattront au cours de la description donnée ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente un exemple d'exécution d'un essieu dont la moitié droite est vue de l'avant et la moitié gauche, de l'arrière; la figure 2 est une vue de profil du@ meme- exemple d'exécution coupé suivant la ligne A-A de la-figure l; la figure 3 est une vue partielle,à plus grande échelle, du même exemple d'exécution coupé suivant la ligne B-B de la figure 2; la figure 4 est une vue partielleyà plus grande échelle, du même exemple d'exécution coupé suivant la ligne C-C de la figure 2;; la figure 5 est une vue partielle,à plus grande échelle, du mdme exemple d'exécution coupé suivant la ligne D-D de la figure 4; la figure 6 est une vue de profil dune variante d'essieu, conforme à l'invention; la figure .7 est un schéma de fonctionnement; les figures 8a, 8b et 8c sont des vuea de détail; et la figure 9 est une vue de profil d'une troisième variante d'essieu, conforme à l'inventionO A la figure 1, le châssis du véhicule est désigné par 1, les roues par 2, le carter tubulaire d'essieu ?ar 3, le carter de différentiel par 4, l'élément d'arbre de différentiel par 5, les coussins pneumatiques nar 6, le balancier des coussins pneumatiques nar 7, un étrier de serrage par 8, cet étrier 8 étant fixé sur le carter tubulaire 39 Le premie ressort 9 à lames., constitué par deux lames ressorts individuelles, est maintenu rigidement dans l'étrier 8, les faces inférieures de ces lames étant tournées vers la chaussée. L'extrémité arrière 11 du rassort 9 est suspendue par une jumelle 10 à une chape 12. L'autre extrémité 13 du ressort 9 est articulée dans une fourche 14 d'une chape 20 d'articulation qui possède encore trois éléments 15, 16, 17 d'articulation (fi@ure 2). La chape 20 est reliée au châssis 1 par son élément 15 et par un support 18. Avant qu'un véhicule classique à susnension à lames-ressorts soit équipé de l'essieu conforme à l'invention, ce support 18 coonère avec lo chape 12 pour fixer le naquet de lames-ressorts. Un autre sunnort 19 reçoit l'élément 16 de la chape 20 oui est donc fixée rigidement nu châssis 1.Le quatrième élément 17 permet l'articulation d'une monture 21 à laquelle est fixée une extrémité 22 du deuxième ressort 23 à lames qi est également constitué par deux lames- ressorts. Une monture analogue 24, à laquelle est fixée l'autre extrémité 25 du ressort 23, est-rendue solidaire du balancier 7. Une autre monture 26 est disnosée au milieu du ressort 23 et rolie celle- ci par l'intermédiaire d'une articulation 27 à l'étrier 8 fixé au carter tubulaire 3. La même disposition est utilisée des deux côtés du véhicule. Pendant la circulation du véhicule sur une chaussée plane, le nremier ressort 9 et le deuxième ressort 23 sont droits et forment deux côtés d'un quadrilatère articulé dont le troisième côté est constitué nar l'étrier 8 et le quatrième par la chace 20 20 d'articulation. Si le cousin pneumatique 6 fléchit, 1-e premier ressort 9, à nartir de l'étrier 8 se courbe vers le haut. Le premier ressort 9 remplace également le stabilisateur transversal nécessaire avec les suspensions classiques, car il neut snbir avec rigidité les forces exercées dans la direction axiale du fait de sa nosition narallèle à la chaussée et transmettre ces forces au châssis 1. Quand le ressort 9 est courbé, ses extrémités 11 et 12 pivotent dans la jumelle 10 et dans la fourche 14 respectivement. Le deuxième ressort 23 à lames oscille lors de ses flexions du fait de l'articulation 17. Si les coussins pneumatiques 6 fléchissent inégalement, le bal@ncier s'incline et tord les deux deu@ièmes ressorts 23. Le nremier ressort 9 lors de tous les mouvements du carter 4 de différentiel, conserve obligatoirement sa direction. La figure 7 montre le carter 4 de différentiel avec son élément 5 d'arbre d'entrée et l'arbre 30 de tra@smission, avec les joints universels 31 et 32, ainsi que l'élément 33 d'arbre de sortie moteur. L'angle oc riue f.pit l'élément 5 d'arbre avec l'arbre 30 et l'angle ss nue fait l'élément 33 d'arbre avec ce même arbre 30 restent pratiquement inchangés nuand varie la distance entre le carter 4 et le châssis l.ee qui est obtenu par la cinématique du quadrilatère articulé 8, 9, 23 20. Les fiaures 3 et 4 montrent comment les extrémités 22 et 25 du ressort 23 sont fixées dans les montures 21 et 24 respectivement. Cette fixation est réalisée par des oreilles 28 qui sont vissées en qens inverse en recouvrement. Le balancier 7 est en forme de caisson ouvert nar une fente 29. De l'exemnle d'exécution, nui est décrit ci-dessus, la variante, représentée à la figure 6, se distinque par le montage d'un ballonnet gonflable 34 sur un prolongement 35 de l'extrémité du ressort 23 éloignée du coussin pneumatique 6. A l'extrémité la nlus extérieure du nrolontement 35 se trouve une pièce 36 dtappui et le ballonnet 34 est disposé entre cette pièce 36 et la chape 20. En fait le Premier ressort 9 est relativement faible. Cependant, il est possible, lors de l'enlèvement d'une palette de chargement, que le coussin pneumatique 6 se détende, que le poids du châssis, ainsi déchargé, ne suffise pas pour s'abaisser suffisamment pour un transport satisfaisant en charge. Dans ce cas le ballonnet 34 est gonflé avec de l'air. Il fait pivoter en agissant sur l'extrémité 35, le deuxième ressort 23 dans l'articulation 17 à la façon d'une barre rigide. Le chassies 1 est ramené ver le bas, le nremier ressort 9 etant courbé vers le haut. Le balancier représenté à la fiacre 8 est une poutre 47 dont la section est rectangulaire et qui s'étend transversalement, sur chant, sous le châssis 1 et supporte les coussins pneumatiques 6. La figure 8b est une coune suivant la ligne E-E de la figure 8a. On voit que le balancier 47 est fixé à chaque coussin 6 nar une monture 40. Dans ce cs la monture 40 est soudée au socle du coussin 6 correspondant. Des vis et des rondelles 41 fixent le balancier 47 à chaque monture 40. A l@ figure 8c, on peut voir le monture 24 à laquelle est fi@ée une extrémité du ressort 23 et le balancier 47 au moyan de vis et d'entreteises 42. Lors de flexions inégales, le balancie@ 47 pivote mais ne se courbe pas. Dans ce cas, le balancier 47 fonction@ comme un stabilisataur et retarde le fléchissement. A la figure 9, on peut voir une console 50 qui est rendue solidaire du nremier ressort 9 et du carter tubulaire 3 nar l'étrier 8 de serrage. La monture 26 maintient l'autre extrémité du deuxième ressort 23 Rt nossède en commun nvec la console 50 irne articulation 52. La console 50 comporte une plaque 51 d'a@@ui à l'extrémité d'un bras qui contourne la roue 2 et supporte nar ss plaque 51 le coussin 6 correspondant. Dans le cas où on désire articuler l'essieu, il faut monter une bielle 54 avec un levier 53 d'actionnement Pendant la circulation sur une surface nlane, le premier ressort 9 et le deuxième ressort 23 sont droits et forment deux côtés d'un quadrilatère articulé dont le troisième côté est formé par la chape 20 et le quatrième nnr l'étrier 8 qui possède en comnun avec le deuxième ressort 23 une articulation 52 dons la monture 56. La quatrième articulation du quadrilatère est remplacée par la fixation du ressort 9 à l'etrier 8. Cet étrier 8, à partir de sa portion horizontale de serrage, est rabattu vers le bas de sorte nue l'articulation 52 est située au-dessous iiu carter tubulaire. De même, la plaque 51 d'appui du bras contourné 55 de la console 50 est disposé au-dessous du milieu du tube 3. Si le coussin 6 fléchit, le nremier ressort 9, à partir de l'étrier 8 se courbe vers le haut. Ce premier ressort 9 remplace également le stabilisateur transversal indisnensable aux essieux classiques Car il peut sunnorter sans fléchir les forces développées dans la direction axiale du fait de sa position parallèle à la chaussée et transmet ces forces au châssis 1. Lorsque le ressort 9 se courbe, les extrémités 11 et 13 nivotent dans la jumelle 10 et la fourche 14 respectivement. Le deuxième ressort 23 lorsqu'il fléchit, pivote autour de l'articulation 17. Le carter tubulaire 3 et le coussin pneumatique 6 parcourent -dans ce cas des trajets tout à fait égaux. Sur le tube 3 est soudée une plaque 57 de serrage à laquelle sont fixés le nremier ressort 9 et la console 50. La console 50 à sa partie opposée s son bras 55 forme un soutien élastique 58. Lors des fléchissements de l'essieu avec la plaque 57, la console 50, l'étriper 8 et la nortion centrale du nremier ressort 9 serrée dan cet étrier, ce premier ressort 9 au voisinage de sa portion centrale vient au contact du soutien élastique 58 et s'adapte à la forme de celui-ci. On évite ainsi des contraintes excessives de la matière du ressorti De nombreuses modifications et adjonctions pourraient être apportées à l'essieu ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention, pour l'intelligence de laquelle on a décrit et représent des variantes d'exécution, à titre d'exemples nullement limitatifs. Revendications 1. Essieu pour camions, avec un différentiel et une transmission par un arbre à cardans, avec une suspension qui est articulée à une extrémité au châssis du véhicule à équiper, à laquelle est fixé le carter tubulaire d'essieu et sur laquelle porte ce châssis par l'intermédiaire d'un coussin pneumatique, cet essieu étant caractérisé par un quadrilatère articulé dont la suspension forme un côté et par la fixation d'un étrier de serrage, pour le carter tubulaire d'essieu, au moyen d'une articulation sensiblement placée au milieu de la suspension. 2. Essieu, conforme à la revendication 1, caractérisé par ce que le côté du quadrilatère fraisent face à la suspension est un premier ressort à lames dont la direction le flexion est parallèle à celle du coussin pneumatique, par ce que la fixation de l'étrier de serrage pour le carter tubulaire d'essieu est sensiblement au milieu du premier ressort à lames et par ce que la fixation d'une extrémité du premier ressort à lames au châssis est exécutée au moyen d'une judelle de suspension connue en soi ou d'un patin. 3. Essieu, conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé par 1 de exdoution de la suspension sous forme d'un deuxième ressort à lames qui fléchit dans la direction de déplacement relatif du carter tubulaire d'essieu. 4. Essieu, conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé par ce que le deuxième ressort à lames est une paire de lames-ressorts disposées à distance l'une de ltautre. 5. Essieu, conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé par ce que les extrémités d'une paire droite et gauche de lames-ressorts sont fixées à un balancier qui est relié au chassies par l'intermédiaire d'un coussin pneumatique. 6. Essieu, conforme à la revendication 5, caractérisé par ce que le balancier est en forme de caisson ouvert. 7. Essieu, conforme à la revendication 5, caractérisé par ce que le balancier est un ressort de torsion résistant à la flexion. 8. Essieu, conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé par ce qu'un prolongement de la suspension, au delà de l'articulation éloignée du coussin pneumatique, supporte un ballonnet gonflable qui porte contre le châssis. 9. Essieu, conforme à la revendication 8, caractérisé par ce que le ballonnet èst au contact d'une chape d'articulation formant un des côtés du quadrilatère articulé. 10. Essieu, conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 42 caractérisé par ce qu'une console est fixée dans l'étrier avec le premier ressort à lames et le carter-tubulaire d'essieu, possède un bras porteur pour le coussin pneumatique et forme une articulation avec une monture disposée à l'extrémité du deuxième ressort à lames. 11. Essieu, conforme à la revendication 10, caractérisé par ce que la console comporte un bras porteur qui possède une plaque d'appui et contourne à distance du carter tubulaire essieu le pourtour extrême de la roue correspondante. 12. Essieu, conforme à l'un. ou l'autre des revendications 10 et 11, caractérisé par ce que la console est recourbée vers le bas dans la direction de son articulation sur la monture d'extrémité du deuxième ressort à lames et se prolonge au-dessous du niveau du carter tubulaire d'essieu. 13. Essieu, conforme à la revendication 12, caractérisé par ce que le bras porteur, à partir de la console, est contourné au-dessou-s du niveau du carter tubulaire d'essieu. 14. Essieu, conforme à l'une ou l'autre des revendications 1 à 4 et 10, caractérisé par un soutien élastique constitué par un façonnage de la console et disposée dans la zone du premier ressort à lames. 15. Essieu, conforme à la revendication 14, caractérisé par ce que le soutien élastique et le bras porteur de la console sont d'une pièce avec celle-ci et sont à l'opposé l'un de l'autre.