Brevet FR2123291A1 — publié le 19720908

La présente invention concerne une articulation à ressort, en particulier un axe rotatif pour véhicule, par exemple pour caravane, comprenant un tube de support dans lequel est disposé concentriquement un corps rotatif tournant autour de son axe longitudinal et comportant un bras oscillant, de manière 'au un qu moins un dispositif d'amortissement puisse être prévu entre le tube de support et le corps rotatif, dispositif d'amortissement qui oppose une résistance élastique à la rotation. Pour supporter de grosses charges de l'essieu, les dimensions d'une telle articulation à ressort sont relativement grandes. En outre, l'amortissement est très progressif, ce qui n'est pas souhaitable pour voitures. Un but de la présente invention est de réaliser une articulation à ressort qui peut supporter une grosse charge malgré ses faibles dimensions. Pour ce faire, selon la présente invention, une barre de torsion est disposée avec jeu radial coaxialement dans le tube de support et dans le corps rotatif creux, et est reliée avec écartement, d'une part au corps rotatif et d'autre part, au tube de support de façon à résister à la rotation. La barre de torsion reçoit une partie de la charge agissant sur l'articulation, permettant ainsi d'adapter le dispositif d'amortissement de sorte qu'il correspond au reste de la charge. De ce fait, on obtient une réduction d'encombrement vis-à-vis des articulations à ressort classiques. Avantageusement, la barre de torsion reçoit à peu près la même charge que le dispositif d'amortissement.Grâce à l'utilisation de la barre de torsion, on peut du reste pratiquement doubler la charge de l'essieu pour des dimensions données vis-à-vis d'une articulation à ressort ne comportant qu'un dispositif d'amortissement. La barre de torsion a une caractéristique élastique linéaire. En combinant les caractéristiques élastiques de la barre de torsion et du dispositif d'amortissement, on obtient une caractéristique élastique de l'articulation à ressort qui est très satisfaisante pour véhicules. La sous-tangente de la courbe de la caractéristique élastique est presque constante sur toute la courbe,de sorte que la fréquence propre est également presque constante pour toutes les conditions de chargement. Un autre avantage apporté par l'utilisation de la barre de torsion est qu'on obtient une sauvegarde supplémentaire contre un déplacement latéral du corps rotatif. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif d'amortissement est, au moins un corps soumis à des efforts de cisaillement, relié au tube de support et au corps rotatif et conformé en barre de torsion et de cisaillement. Dans un autre mode de réalisation, le tube de support et le corps rotatif ont une forme prismatique et le dispositif d'amortissement a la forme d'une corde. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-dessous à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale selon la ligne 1-1 de la figure 1 et représentent une modification d'une des parties - les figures 4 à 6 sont des diagrammes force/angle de rotation (P/Alpha). Un tube de support 2 composé de deux parties et fixé sur un élément 1 d'un véhicule (non illustré), en particulier une remorque à deux roues, a une section transversale carrée et s'étend à peu pres sur la largeur du véhicule. Un corps rotatif creux prismatique 3 ou 4 ayant la forme d'un tube est disposé coaxialement avec jeu dans le tube de support 2, de sorte qu'il peut tourner autour de son axe longitudinal par rapport au tube de support 2. Le corps rotatif 3 peut etre fabriqué par emboutissage à la chaine. Une barre de torsion 5 ayant une section transversale carrée est disposée coaxialement avec jeu radial à l'intérieur du corps rotatif 3 ou 4 de sorte qu'elle peut subir une torsion par rapport au corps rotatif 3 et au tube de support 2. La barre de torsion peut avoir une section transversale carrée ou ronde et peut être entière ou divisée. La barre est maintenue en le centre du tube de support 2, qui peut comporter à cet endroit une ouverture ou perçage, à l'aide d'au moins une pièce de support 6 de façon à ne pas tourner par rapport au tube de support 2 et est reliée par chacune de ses deux extrémités au corps rotatif 3 avec lequel elle peut tourner de manière positive. Une cheville 7, goupille ou analogue est prévue pour fixer le corps rotatif à la barre de torsion 5, de sorte qu'une rondelle peut être placée entre la cheville 7 et le corps rotatif 3. Un bras oscillant 8 est embranché par pression sur l'extrémité du corps rotatif 3 sortant du tube de support 2 et fixé par soudage. La pièce de support 6 est soudée au tube de support 2 constitué de deux parties pour empêcher un mouvement longitudinal de cette pièce par rapport au tube de support 2. Une roue 9 est fixée de façon à tourner sur le bras oscillant 8. Un dispositif d'amortissement 10 en une matière élastique, par exemple en caoutchouc, et ayant une section transversale triangulaire, est disposé dans chacun des angles du tube de support 2 situés entre ce dernier et le corps rotatif 3, dispositif qui oppose une résistance à la rotation du corps rotatif 3 par rapport au tube de support 2, résistance qui augmente à mesure que l'angle de rotation s'accroit, comme le montre la figure 4, la charge statique étant indiquée par Po et une force se produisant pendant le fonctionnement par 2 Po. Sur la figure 4 on peut voir une ligne caractéristique très progressive du dispositif d'amortissement 10 selon le mode de réalisation décrit, mais sans tenir compte de la barre de torsion 5. La ligne caractéristique de la barre de torsion 5 seulement est représentée sur la figure 5, elle est presque linéaire. Avec une force Pi agissant sur la barre de torsion 5, on obtient le même angle de rotation Alpha que donne la force 2 Po agissant sur le ressort en caoutchouc (figure 4). L'effet combiné des deux ressorts est représenté sur la figure 6. I1 en ressort que de la grandeur de la charge maximum à absorber agissant sur les dispositifs d'amortissement 10, la barre de tension en absorbe à peu près la moitié. La ligne caractéristique combinée des ressorts combinés est moins progressive que la ligne caractéristique des dispositifs d'amortissement constitués uniquement de caoutchouc (figure 4). Dans la figure 6, s désigne les soustangentes pour deux différents points tangentiels.On peut voir que les soustangentes sont sensiblement égales, et donc que la fréquence propre est presque constante pour toutes les conditions de chargement. Au lieu des dispositifs d'amortissement 10, qui sont intercalés entre le tube de support 2 et le corps rotatif 3, les dispositifs d'amortissement ou au moins un d'eux peuvent être fermement reliés au tube de support 2 et au corps rotatif 3. Il est également possible de relier les dispositifs d'amortissement 10 les uns aux autres et de les conformer en barre de torsion et de cisaillement, et pour ce faire, le tube de support 2 et le corps rotatif 3 ont de préférence une section transversale circulaire. Dans ce cas, le dispositif d'amortissement a la forme d'un cylindre creux avec une surface de base circulaire. Il est également possible de donner une autre forme prismatique au tube de support 2 et au corps rotatif 3, au moins extérieurement et d'adapter le nombre de dispositifs d'amortissement au nombre de bords longitudinaux de la forme de profil choisie, par exemple trois dispositifs d'amortissement en forme de corde pour un profil triangulaire. REVENDICATIONS 1.- Articulation à ressort, en particulier axe rotatif pour véhicule, par exemple pour caravane, comprenant un tube de support dans lequel est disposé concentriquement un corps rotatif tournant autour de son axe longitudinal et comportant un bras oscillant, de manière qu'au moins un dispositif d'amortissement puisse être prévu entre le tube de support et le corps rotatif, dispositif d'amortissement qui oppose une résistance élastique à la rotation, caractérisée en ce qu'une barre de torsion (5) est disposée avec jeu radial dans le tube de support (2) et dans le corps rotatif creux (3 - 4), la barre de torsion étant reliée avec écartement d'une part au corps rotatif, et d'autre part au tube de support (2) de façon à résister à la rotation. 2.- Articulation à ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps d'amortissement est un corps soumis à des efforts de cisaillement, relié au tube de support (2) et au corps rotatif (3 - 4) et conformé en barre de torsion et de cisaillement. 3.- Articulation à ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de support (2) et le corps rotatif (3 - 4) ont chacun une forme prismatique et en ce que le dispositif d'amortissement (10) a la forme d'une corde.