Brevet FR2099508A1 — publié le 19720317

La présente invention concerne les roues pour véhicules et plus particulièrement des roues comportant des moyens pour absorber les cahots de la route. Traditionnellement, les véhicules sont supportés par des 5 roues relativement rigides tournant sur des essieux, des ressorts ou autres dispositifs d'amortissement étant montés entre l'essieu et le châssis du véhicule. Ainsi, toute- la roue est soumise à des mouvements verticaux rapides quand le véhicule circule sur des routes inégales, et la masse de la roue, qui est parfois con-10 sidérable, intervient dans la poussée verticale qui est exercée sur le châssis du véhicule ou sur tout autre corps supporté par celui-ci. Des tentatives ont été faites pour produire des roues suspendues intérieurement et dont la jante et le bandage peuvent 15 se déplacer par rapport au point de liaison de la roue sur le véhicule. Un certain nombre de roues de ce type ont été proposées, qui toutes peuvent être classées en deux catégories. Dans la première catégorie, la jante de la roue est supportée par un moyeu central au moyen d'éléments élastiques afin de lui permettre 20 de se déplacer dans un plan vertical par rapport à ce moyeu, le moyeu et la roue tournant ensemble. Dans la seconde catégorie, le moyeu, ou partie centrale dé la roue, est fixé au véhicule de façon à ne pas se déplacer par rapport à celui-ci, cependant que la jante est libre de tourner par rapport à ce moyeu. Dans cette 25 forme de réalisation, des éléments élastiques sont interposés entre la partie centrale fixe et la jante. Bien que les-roues de ce genre puissent avoir des qualités satisfaisantes de suspension et d'amortissement des chocs, il a été jusqu'à présent difficile d'obtenir des résultats satisfai-30 sants et d'assurer une stabilité latérale suffisante de la roue. Le but général de l'invention est de fournir une roue de véhicule suspendue intérieurement qui comporte une partie centrale permettant de la fixer à un véhicule et une jante pouvant tourner par rapport à celle-ci, cette roue ayant des propriétés 35 de suspension, d'amortissement et de stabilité latérale améliorées. Un autre but de l'invention est de fournir une roue du type spécifié comportant, à la fois, un ressort hélicoïdal et un ressort à lame montés entre la partie centrale fixe et la jante 71 24515 2 2099508 rotative afin d'obtenir un meilleur amortissement par le ressort hélicoïdal et une meilleure stabilité par le ressort plat. L'invention se propose également d'apporter une roue suspendue intérieurement qui est capable de recevoir un amortisseur 5 de construction classique pour amortir davantage et augmenter encore sa stabilité. Enfin,* l'invention se propose de fournir une roue dans laquelle un cadre non rotatif supporte une jante rotative et où les organes de suspension et d'amortissement sont placés entre 10 une partie centrale^ destinée à être liée invariablement au véhicule, et le cadre non rotatif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, 15 dans lequel: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une roue suspendue intérieurement matérialisant les principes de l'invention; - la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 20 2-2 de la figure 1; et, - la figure 3 est une coupe horizontale suivant la ligne 3-3 de la figure 1. La roue qui fait l'objet de l'invention peut être utilisée sur tout véhicule et emplacement où une roue de support est 25 nécessaire. Pour cette raison, aucun type particulier de roué n'a été représenté, la roue réprésenteesur le dessin n'ayant, en ce qui concerne sa jante et son bandage, que le caractère d'un exemple nullement limitatif. En se référant maintenant au dessin, on voit que la roue 30 1 comprend une jante 2, qui peut être d'un type quelconque, sur laquelle peut être monté, le cas échéant, un bandage plein ou pneumatique 3. L'essentiel est que la roue ait une jante circulaire. Cette jante est supportée en rotation sur un cadre 4 qui est monté élastiquement, au moyen d'une structure de suspension 35 5 sur un organe central 6 conçu pour être fixé au véhicule, ou de manière plus générale, au corps que la roue doit supporter. Le cadre 4 se présente soUs la forme d'un organe ouvert ayant sensiblement la même largeur que la jante et qui suit sen- 71 24515 3 2099508 siblement le pourtour intérieur de celle-ci. En trois endroits ou plus, le cadre est plan, comme indiqué en 7 par exemple, afin de constituer le sièges d'un support 8 en U, dont la base 9 est fixée à ce siège et dont les branches parallèles 10 enfourchent la jante 5 2.0ettejante 2 peut tourner librement entre ces branches du support, maisœlles-ci empêchent le déplacement latéral relatif du cadre et de la jante. Les branches 10 de chaque support présentent des encoches 11 d'extrémité s'étendant vers l'intérieur et qui reçoivent des axes 12 supportant en rotation des galets 13. Des paliers 10 appropriés 14 sont utilisés pour assurer la libre rotation de ces galets sur leur axe respectif. Ces galets sont disposés de façon à s'appliquer contre la surface intérieure de la jante et à rouler sur celle-ci en la supportant symétriquement. Sauf en ce qui concerne la rotation de la jante sur le cadre, il n'y a aucun 15 autre mouvement relatif entre ces organes. L'organe central 6 se compose d'un élément de support de ressort 15 et d'un organe 16 de fixation au véhicule, cet organe de fixation 16 peut prendre la forme d'un support, comme représenté, ou de tout autre élément approprié. L'organe de support 20 de ressort est une cuvette renversée 17 fixée à ou solidaire du support de montage et comporte une paroi cylindrique 18 et un sommet fermé 19. L'axe de cette cuvette est vertical èt coïncide avec le diamètre vertical de la jante et du cadre. La structure 5 de suspension élastique est composée par 25 deux éléments, à savoir: un ressort hélicoïdal 20 et un ressort à lame 21. L'extrémité supérieure du ressort hélicoïdal 20 est logée dans la cuvette 17 de l'organe central 6, tandis que son extrémité inférieure entoure un bossage vertical 22 de la base du cadre 4 et prend appui sur ce dernier. Le bossage 22 et la paroi 30 cylindrique 18 de la cuvette empêchent le ressort de se déplacer latéralement. Ce ressort est appliqué élastiquement contre le sommet fermé 19 de la cuvette et contre le fond du cadre. Le cadre et la jante sont ainsi rappelés vers le bas par rapport à l'organe central 6. Le centre du ressort à lame 21 est relié au centre 35 supérieur du cadre 4, en 23, tandis que ses extrémités sont reliées à des leviers d'articulation 24 par des pivots 25. De leur coté, les leviers d'articulation sont reliés par des pivots 26 à des oreilles 27 qui s'avancent des côtés opposés de la paroi cylindri 71 24515 4 2099508 que 18 de la cuvette 17 de l'organe central. Cette disposition assure une flexion égale et uniforme des branches opposées du ressort 22 et, partant, assure le mouvement vertical de la jante par rapport à l'organe central quand la roue rencontre des sur-5 faces inégales. Le ressort à lame est sous tension préalable de façon à solliciter la jante et le cadre vers le haut par rapport à l'organe central et à contre-balancer le rappel du ressort hélicoïdal 20. Les ressorts 20 et 21 peuvent être conçus pour réaliser 10 toute action nécessaire. C'est ainsi, par exemple, qu'ils peuvent être simplement calculés de façon à se compenser mutuellement, de sorte que l'organe de montage 16 soit situé au centre de la jante quand la roue n'est pas chargée. Ou bien, ce qui est préférable du point de vue pratique, les ressorts peuvent être précontraints 15 de façon que le centre de la jante soit situé au point de liaison avec le véhicule quand la roue est montée et est en charge par celui-ci, afin d'obtenir les meilleurs résultats des deux ressorts. Bien que le ressort hélicoïdal soit susceptible d'osciller latéralement en fonctionnement, son effet d'amortissement est supérieur 20 à celui d'un ressort plat. Par contre, le ressort plat résiste mieux aux mouvements latéraux et tient le ressort hélicoïdal dans le plan de fonctionnement vertical voulu. Par un choix judicieux de la tension préalable des deux ressorts, on peut obtenir un amortissement satisfaisant et une bonne stabilité latérale. 25 Pour augmenter la stabilité et l'amortissement des cahots, un amortisseur 28 est monté dans le cadre 4 et est relié par un pivot 29 au centre supérieur du cadre et à une oreille 30 du sommet 19 de la cuvette centrale 17 au moyen d'un pivot31.Il est à noter que cet amortisseur est facultatif. 30 La nouvelle roue, suspendue intérieurement et roulant librement, absorbe les cahots sans les transmettre au véhicule auquel elle est fixée. Le cadre et la jante sont libres de se déplacer verticalement lorsque la roue passe sur des surfaces inégales, sans quesoient gênées en quoi que ce soit ses caractéris-35 tiques de roulement libre. L'action d'amortissement souple d'un ressort hélicoïdal est utilisée, cependant que la stabilité latérale de l'ensemble est maintenue par un ressort plat. La fixation du ressort plat à l'organe central par des leviers d'articulation 71 24515 5 2099508 situés de part et d'autre de la ligne médiane verticale de la roue assure un mouvement vertical exact de la jante sur les surfaces inégales. Un contrôle renforcé de l'action élastique et une stabilité accrue peuvent être obtenus en utilisant un amortisseur, tel que celui indiqué en 28, mais celui-ci n'est pas obligatoire. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 71 24515 6 2099508 REVENDICATIONS 1. Roue à auto-suspension élastique, caractérisée en ce qu'elle comprend une jante, un cadre dans cette jante, des galets portés par le cadre et supportant à rotation ladite jante, un organe de montage pouvant être relié à un châssis de véhicule, 5 ainsi qu'un ressort hélicoïdal et un ressort plat,tous deux interposés entre ledit organe de montage et ledit cadre pour supporter élastiquement ce dernier sur le premier. 2. Roue selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ressort plat et le ressort hélicoïdal sont disposés de part et 10 d'autre de l'organe de montage. 3. Roue selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ressort plat est situé sous l'organe de montage et est disposé verticalement de sorte que le mouvement d'ascension "de la jante et du cadre sous l'action des cahots provoque une compression du 15 ressort hélicoïdal. 4. Roue selon la revendication 3 caractérisée en ce que le ressort plat est fixé à son centre au cadre, au-dessus de l'organe de montage, tandis que les extrémités du ressort plat sont reliés audit organe de montage. 20 5. Roue selon la revendication 4 caractérisée en ce que la liaison entre les extrémités du ressort plat et l'organe de montage est réalisée au moyen de leviers qui sont articulés aux extrémités du ressort plat et à l'organe de montage. 6. Roue selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'un 25 amortisseur est interposé entre le cadre et l'organe de montage. 7. Roue selon la revendication 6 caractérisée en ce que l'amortisseur est disposé verticalement en ligne avec le ressort hélicoïdal et est relié au cadre dans la région où le ressort plat est relié à celui-ci, tandis qu'il est relié à l'organe de montage, 30 du côté de celui-ci opposé au ressort hélicoïdal.