Brevet FR2373409A1 — publié le 19780707

La présente invention concerne un dispositif de suspension pour véhicule routier, en particulier pour une remorque, du type comportant, pour chaque roue, un bras oscillant dont une extrémité porte la roue et dont l'autre extrémité est calée sur l'extrémité d' un demi- arbre p o r t é p a r des paliers de sorte à pouvoir pivoter par rapport au châssis du véhicule, des moyens élastiques étant interposés, pour limiter la rotation dudit demi-arbre, entre celui-ci et un organe fixe par rapport au chassie On connaît déjà des dispositifs de ce genre, dans lesquels les moyens élastiques sont constitués par des boudins de caoutchouc interposés entre un élément tubulaire profilé extérieur solidaire du châssis du véhicule, et un élément tubulaire profilé intérieur coaxial, solidaire du demi-arbre qui porte le bras oscillant.L'amortissement des mouvements de pivotement du bras oscillant résulte alors de l'effet de roulementcompression auquel sont soumis les boudins de caoutchouc lors de la rotation de l'élément tubulaire intérieur par rapport à l'élément tubulaire extérieur. Les boudins de-caoutchouc doivent, pour que l'on obtienne un effet d'amortissement suffisant, avoir une longueur assez importante, ce qui rend ce genre de dispositif encombrant. En outre, l'insertion des boudins entre les deux éléments coaxiaux est assez délicate et par suite, le montage est relativement compliqué. Quant au fonctionnement, d'une part la sécurité laisse à désirer car il n'y a pasde retenue axiale des deux éléments coaxiaux l'un par rapport à l'autre, d'out résulte un risque d'arrachement ; d'autre part, le guidage de l'élément profilé intérieur, et donc le guidage du bras de roue, n'est assuré que par les boudins de caoutchouc, et il n'est donc pas très précis. Dans des dispositifs d'un autre type, l'élément amortisseur est constitué d'une barre de torsion ou d'un paquet de lames élastiques, mais là encore l'encombrement axial est important, et le guidage est assuré par une bague tourillonnante qui est sujette à l'usure. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients, tout en donnant une meilleure constante d'assiette au véhicule, notamment en faisant en sorte que les éléments élastiques travaillent essentiellement en compression, avec une déformation permanente limitée. A cet effet, un dispositif de suspension conforme à l'invention, du type mentionné au dnDut, est caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques comprennent au moins un bloc de matériau élastique s'étendant essentiellement en direction périphérique à partir d'un pied de fixation essentiellement radial solidaire du demi-arbre, un moyen propre à permettre une fixation du bloc sur ledit organe fixe étant prévu sur le bloc a proximité de son extrémité libre, et le sens dans lequel s'étend ledit bloc à partir du pied de fixation étant tel que lorsque le chassies du véhicule se déplace vers le bas tandis que la roue est en appui sur le sol, le bloc soit soumis essentiellement à des forces de compression, amortissant le pivotement du bras oscillant. Bien entendu, pour permettre un centrage et un guidage plus faciles du demi-arbre, et un travail correct et identique des blocs élastiques, on prévoira que lesdits moyens élastiques comprennent deux blocs de matériau élastique agencés chacun comme décrit ci-dessus, et s'étendant respectivement 3 partir de deux pieds de fixation essentiellement diamétralement opposés par rapport audit dem i-a rbre. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, en outre, ledit organe fixe par rapport au châssis du véhicule est constitué par une pièce en forme d'étrier ou analogue, dont les deux ailes s'étendent, essentiellement perpendiculairement à l'axe du demi-arbre, de part et d'autre de l'ensemble que constituent le ou les blocs de matriau élastique et le ou les pieds de fixation du demi-arbre, et sont reliées par un pontet adapté à être fixé sur ledit châssis. On conçoit qu'une telle disposition donne l'assurance que le demi-arbre ne sera pas arraché, car les pieds de fixation qui en sont solidaires ne peuvent s'échapper de l'étrier correspondant, qui est lui-même solidaire du châssis du véhicule. Avantageusement, et quelque soit d'ailleurs le mode de réalisation de l'organe fixe précité, on prévoit en outre que ledit moyen propre à permettre une fixation d'un bloc de matériau élastique sur l'organe fixe est constitué d'un tube rigide traversant le bloc considéré à proximité de son extrémité libre, parallèlement à l'axe dudit demi-arbre, ledit tche étant lui-même traversA d'une tige, boulon, broche ou analogue, solidarisée dudit organe fixe. Dans le cas oN l'organe fixe est une pièce en forme d'étrier du genre décrit plus haut, on prévoit que la tige ou analogue traverse deux trous se fai-sant face, un dans chaque aile, de ladite pièce en forme d'étrier. On obtient ainsi très facilement une solidarisation efficace entre les blocs élastiques à proximité de leur extrémité libre et la pièce en forme d' étrier. D'une façon générale, par ailleurs, un dispositif conforme à l'invention pourra encore être avantageusement caractérisé en ce que les paliers de support du demi-arbre sont constitués par des bagues élastiques insérées chacune entre le demi-arbre et un manchon solidarisé dudit organe fixe. De préférence, chaque manchon comporte une collerette grâce à laquelle, par l'intermédiaire desdites tiges ou analogues, il est solidarisé extérieurement d'une aile de la pièce en forme d'étrier, un manchon et une bague élastique étant prévus de part et d'autre de ladite pièce, pour le support du demi-arbre. On voit que, grâce à ces différentes dispositions, l'ensemble des organes constituant un dispositif de suspension conforme à l'invention sera très facile à monter et à démonter. De préférence, en outre, on fera en sorte que l'insertion de chaque bague élastique entre le d.emi-arbre et le manchon correspondant soit réalisée avec un décalage angulaire tel que la bague sera soumise, en l'absence de charge sur le bras oscillant, à une torsion initiale telle que pour une charge statique normale exercée sur le bras-oscillant, le véhicule, à l'arrêt, reposant sur ses roues, ladite bague soit en position neutre. Ainsi, on limite les forces de torsion auxquelles sont soumises les bagues élastiques. Enfin, on pourra prévoir que le manchon intérieur de support d'un demi-arbre de roue est relié rigidement au manchon intérieur de support du demi-arbre de l'autre roue par un tubeentretoise dont les extrémités sont fixées respectivement auxdits manchons. Un mode d'exécution de l'invention est décrit ci-dessous à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente.en perspective un demi-arbre, les pieds de fixation et les blocs élastiques associés, ainsi qu'une des deux bagues élastiques de support du demi-arbre, pour un élément de dispositif de suspension conforme à l'invention - la figure 2 représente en perspective l'un des deux éléments d'un dispositif de suspension conforme à l'invention, comprenant l'ensemble de la figure 1, lá pièce en forme d'étrier et les manchons de palier du demi-arbre - la figure 3 est une vue en plan complète d'un dispositif de suspension conforme à l'invention, comprenant deux éléments tels que celui de la figure 2, disposés symétriquement l'un de l'autre par rapport au plan longitudinal médian du véhicule - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; et - la figure 5 est une vue en coupe axiale verticale-d'-un des deux éléments du dispositif de suspension. Les deux éléments, un pour chaque roue du -véhicule, du dispositif de suspension, sont constitués de la même manière, et l'on se réfèrera essentiellement, dans ce qui suit, à l'élément situé du côté gauche du véhicule -par exemple une remorque pour automobile. La roue 1 est portée par une extrémité d'un bras oscillant 2 dont l'autre extrémité est calée sur l'extrémité extérieure d'un demi-arbre 3. On voit aux figures 1 et 2 que cette extrémité de l'arbre porte deux méplats 4 destines à être engagés dans un trou de forme correspondante de l'extrémité du bras 2, laquelle pourra en outre être soudée en bout de demi-arbre. A quelque distance de son extrémité extérieure, le demiarbre 3 porte deux pieds de fixation 5 radiaux diamétralement opposés, faisant corps avec lui. A Tartir de chacun de ces pieds de fixation s'étend un bloc élastique 6, par exemple en élastomère, en direction essentiellement périphérique, dans le sens qui sera celui de la rotation du demi-arbre 3 lorsque la roue . du véhicule sera posée sur le sol Les deux ensembles comprenant chacun le pied 5 et le bloc élastique 6 correspondant sont ainsi parfaitement symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe du demi-arbre 3. Bien entendu, les deux blocs 6 adhèrent fortement par leur extrémité sur la face latérale correspondante des pieds de fixation 5 ; on utilisera à cet effet un adh.'sif approprié. A proximité de leur extrémité libre, les deux-blocs élastiques 6 sont traversés par un tube métallique 7, parallèlement à l'axe du demi-arbre, ce tube étant pourvu d'épaulements extrêmes 8 en appui sur les faces frontales du bloc considéré. Les deux pieds 5 peuvent être enrobés par l'élastomère, comme représenté aux figures, mais ceci n'est pas indispensable. Le demi-arbre 3 étant destiné à subir un certain battement angulaire dont l'amplitude doit être limitée par les blocs élastiques 6, il convient que les tubes 7 qui les traversent soient solidarisés d'un organe fixe par rapport au chassies du véhicule. Ceci est réalisé grâce à l'utilisation d'une pièce en forme d'étrier, comportant deux ailes parallèles 9 s'tendant perpendiculairement à l'axe du demi-arbre 3 et réunies, à leur partie supérieure, par un pontet 1C pourvu des deux trous -11 qui en permettent la fixation, par-exemple à l'aide de boulons, sur un longeron du châssis du véhicule.Les deux ailes 9 de l'étrier portent chacune une paire de trous 2 qui se font face et dont l'entre-axe -correspond à celui des deux tubes 7 des blocs élastiques 6. On constate donc que l'extrémIté de chaque bloc élastique 6, par l'intermédiaire de son tube métallique 7, peut être solidarisée de l'étrier simplement par des tiges, boulons ou analogues, dont chacun traverse deux trous 12 qui se font face, en même temps que le tube 7 du bloc élastique correspondant. De la sorte, toute tendance au pivotement du demi--arbre 3, par suite d'une sollicitation s'exerçant, sur. le bras 2, sera freinée et amortie essentiellement par des forces de compression s'exerçant dans les blocs élastiques 6, en direction périphérique, les forces de cisaillement étant pratiquement nulles. I1 convient par ailleurs que le demi-arbre 3 soit ccnvena- blement centré et guidé lors de ses mouvements de pivotement. Ceci est réalisé commodément arâce à deux bagues en élastomère telles que la bague 13 représentée à l'état non déformé sur la figure 1. Ces bagues, 13 et 14, sont insérées à force entre le demi-arbre 3 et, respectivement, deux manchons 15 et 16 entourant le demi--arbre et disposés de part et d'autre de la pièce en formez d'étrier. Chacun de ces deux manchons est fixé extérieurement sur une aile 9 de la pièce en forme d'étrier, grâce å une collerette, respectivement 17 et 18, par exemple soudée sur le manchon correspondant, et pourvue de deux trous de même entre-axe que les trous 12.De la sorte, on peut utiliser, pour la solidarisation de la pièce en forme d'étrier, d'une part avec les tubes 7, d'autre part avec les collerettes des manchons, deux ensembles à houblons 19 et écrous n auto-serrage 20. A l'examen de la figure 5, on constate que le demi-arbre 3 peut ne pas être plein sur toute sa longueur et peut, vers l'intérieur, être constitué d'un tube emmanché et soudé sur un bout d'axe 21 solidaire des pieds de fixation 5. Comrne indiqué plus haut, l'insertion des bagues 13 et 14 est réalisée avec un certain décalage angulaire, c'est-à-dire que pour une charge nulle sur le bras oscillant 2, une certaine torsion s'exercera sur les bagues dans le sens inverse a celui de la rotation du bras 2 lorsque les roues du véhicule s.ont en appui sur le sol. De la sorte, en charge statique, les roues du véhicule à l'arrêt étant en appui sur le sol, la rotation du bras 2 sous l'effet de l'abaissement du châssis du véhicule amènera les bagues 13 et 14 en position neutre, pour laquelle elles ne subissent pas de torsion, mais seulement un écrasement. Cela limite la fatigue des bagues, qui ne travailleront en torsion qu'à la suite des rebonds du véhIcule. On voit en tout cas que l'invention donne une grande sécurité à l'arrachement des roues, du fait que les pieds de fixation 5 sont emprisonnés entre les deux ailes 9 de l'étrier, lui-même fixé au véhicule. Les figures 4 et 5 montrent que chacune des ailes 9 de l'étrier porte une encoche d'accès inférieure 22. Cela permet de faciliter le montage et le démontage des éléments de la suspension. En effet, on peut effectuer le ncntage des manchons de palier 15 et 16 sur le demi-arbre 3, avec interposition des bagues élastiques 13 et 14,et monter ensuite l'ensemble sur la pice en forme d'étrier, éventuellem.,ent déjà montée sur le véhicule.Pour effectuer le démontas, il suffit de retirer les boulons 19 pour pouvoidc'gager vers le has, hors de la pièce en forme d'étrier, l'ensemble comportant le demi-arbre 3, avec ses pieds de fixation 5 et les blocs élastiques 6, les manchons 15 et 16, et les bagues élastiques 13 et 14 ; il n'est pas nécessaire, pour effectuer le démontage, d'extraire ces bagues élastiques d'entre le demi-arbre et le manchon correspondant. Pour solidariser l'un de l'autre les deux éltments de la suspension, à savoir l'élément droit et l'élément gauche, on peut réunir les deux manchons intérieurs 16 nar un tube-entretoise 23 (figures 4 et 5) dont les extrém.ites sont soudos sur les manchons, en 24. la fixation d'un tel tube-entretoise, au lieu d'être réalisée par soudage, pourrait toutefois être réalisée grâce à des collerettes analogues aux collerettes 18, fixées aussi grâce aux boulons 19 sur les pièces en forme d'étrier. Toutefois, on pourrait laisser ces deux éléments totalement indépendants et ne pas utiiiser de manchon ou tube-entretoise 23. Dans ce cas, il pourrait s'avérer nécessaire d'utiliser une pièce en forme d'étrier plus large, ou deux pièces accolées. Quel que soit le mode de réalisation choisi, on constate qu'un dispositif conforme à l'invention sera d'un entretien facile aucun frottement n'existant dans l'ensemble, il n'y a pas besoin de prévoir de graissage. Un avantage supplémentaire réside aussi dans le fait qu'un prolongement 25 des blocs élastiques G (fIgure 2), au-deli de leur tube de fixation 7, pourra servir de butée au rebond. En effet, en cas de rebond important du véhicule, entraînant un abaissement relatif de ses roues, les pieds de fixation 5 viendront buter sur ces prolongements 25, ce qui limitera automatiquement le débattement des bras oscillants 2. Ces butées serviront bien entendu aussi à limiter ce débattement lorsqu'on lève.la caisse du véhicule, par exemple pour changer une roue. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en-embrasse, au contraire, toutes les variantes. Par exemple, les bras oscillants 2, au lieu d'être fixés en bout des demi-arbres 3, pourraient être constitués par un prolongement radial d'un des deux pieds de fixation 5 de chacun des deux éléments -droit et gauche- du dispositif de suspension, avec sensiblement les mêmes avantages. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension pour véhicule routier, en particulier pour une remorque, du type comportant, pour chaque roue, un bras oscillant dont une extrémité porte la roue et dont l'autre e x tr m it é est s oll.da i r e d'un demi-arbre porté par des paliers de sorte à pouvoir pivoter par rapport au châssis du véhicule, des moyens élastiques étant interposés, pour limiter la rotation dudit demi-arbre, entre celui-ci et un organe fixe par rapport au châssis, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques comprennent au moins un bloc de matériau élastique s'étendant essentiellement en direction périphérique à partir d'un pied de fixation essentiellement radial solidaire du demi-arbre, un moyen propre à permettre une fixation du bloc sur ledit organe fixe étant prévu sur le bloc à proximité de son extrémité libre, et le sens dans lequel s'étend ledit bloc à partir du pied de fixation étant tel que lorsque le châsse du véhicule se déplace vers le bas tandis que la roue est en appui sur le sol, le bloc soit soumis essentiellement à des forces de compression, amortissant le pivotement du bras oscillant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques comprennent deux blocs de matériau élastique agencés de la façon décrite à la revendication 1 et s'étendant respectivement à partir de deux pieds de fixation essentiellement diamétralement opposés par rapport audit demiarbre. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit organe fixe par rapport au châssis du véhicule est constitué par une pièce en forme d'étrier ou analogue, dont les deux ailes s'étendent, essentiellement perpendiculairement à l'axe du demi-arbre, de part et d'autre de l'ensemble que constituènt le ou les blocs de matériau élastique et le ou les pieds de fixation du demi-arbre, et sont reliées par un pontet adapté à être fixé sur ledit châssis 4.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en chaque ledit moyen propre à permettre une fixation d'un bloc de matériau élastique sur l'organe fixe est constitué d'un tube rigide traversant le bloc considéré à proximité de son extrémité libre, parallèlement à l'axe dudit demi-arbre, ledit tube étant lui-même traversé d'une tige, boulon, broche ou analogue, solidarisée dudit organe fixe. 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractéris en ce que la tige ou analogue traverse deux trous se faisant face, un dans chaque aile,de ladite pice en forme d'étrier. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paliers de support du demi-arbre sont constitués par des bagues élastiques inséres chacune entre le demi-arbre et un manchon solidarisé dudit organe fixe. 7. Dispositif selon l'ensemble des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ledit manchon comporte une collerette grâce à laquelle, par l'intermédiaire desdites tiges ou analogues, il est solidarisé extérieurement d'une aile de la pièce on forme d'étrier, un manchon et une bague élastique étant pr4vus de part et d'autre de ladite pièce, pour le support du demi-arbre. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérise en ce que l'insertion de chaque bague élastique entre le demiarbre et le manchon correspondant est réalisée avec un décalage angulaire tel que la bague sera soumise, en l'absence de charge sur le bras oscillant, à une torsion-initiale telle que pour une charge statique normale exercée sur le bras oscillant, le véht- cule, à l'arrêt, reposant sur ses roues, ladite bague soit en poition neutre. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé -en ce que le manchon intérieur de support d'un demi-arbre de roue est relié rigidement au manchon intérieur de support du demi-arbre de l'autre roue par un tube-entretoise dont les extrémités sont fixées respectivement auxdits manchons.