Brevet FR2483335A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne une suspension à relais et effets progressifs destinée à équiper un matériel soumis à des mouvements dûs à son propre poids suspendu et à des organes non suspendus. On connait déjà pour cet usage, des suspensions avec des ressorts à lames, des ressorts à boudins, des barres de torsion, des matériels hy drauliques. Ces suspensions présentent chacune des avantages particuliers mais leur utilisation est bien spécifique. Par exemple, il existe des suspensions pour des véhicules roulant toujours sur route, ou ttautres pour des engins circulant en plus grande majorité en tout terrain. Dans ces deux cas, l'influence de la flexibilité, des amplitudes de la suspension dde à l'état du sol est très différente et par voie de eonsé quenoe, la conception en est différente. Suivant cette conception, le personnel ou le matériel se trouve, soit dans une situation très inconfortable, acceptable, confortable ou soumis un balancement qui occasionne une sensation de mal de mer. Pour remédier à cet état, il est choisi en général, une suspension inter Médi*e entre les cas d'utilisation habituelle, mas ou la suspension est trop dure sur route pour un engin tout terrain, ou très fragile pour un véhicule routier balleté en tout terrais. La difficulté à rapprocher les exigences souhait4es, grandit d'autant que le poids du matériel suspendu est grand par rapport au poids non suspendu. Le dispositif suivant l'invention, remédie à ces inconvénients. En effet une barre de torsion filtre les oscillations et ramène en douceur dans sa position d'équilibre la masse suspendue pour les faibles dénivellations. Un bras de transmission flexible réagit aux sollicitations plus importantes dans des limites préalablement déterminées par une butée servant d'encastrement au bras ci-après et imprime une retation-complémentaire à la barre de torsion. Un bras de suspension flexible supporte les très fortes réactions dyna- miques après encastrement momentané d'un levier solidaire au bras pr6- cité. Cet encastrement a pour effet de neutraliser pour la durée de cet important effort, tout faction sur le bras do transiïiission et par suite sur la barre de torsion, l'ensemble étant en équilibre mécanique. Une butée placée dans l'axe de rotation du bras de suspension, vient limiter toute flexion supplmentaire qui pourrait occasionner la ruine de celui-ci,atteignant sa limite de contrainte élastique. Une autre butée placée sur le sabot de liaison entre barre dt torsion et bras de transmission, réduit la longueur de la partie du bras de suspension travaillant en flexion par réduction du couple et limite ainsi le déplacement vertical vers le bas de la masse suspendue en bloquant l'inpulsion communiquée. Le dispositif, objet de l'tnvention, est entièrement oupresque, réalisé préférence dans un métal spécial de/léger, offrant des modules d'élasticitétransversale et longitudinale appropriés; , un frottement interne apte à modifier l'amplitude des vibrations ou oscillations et limiter ainsi les risques de rupture. Il comprend une barre de torsion 1 muni d'un encastrement fixé à l'une de ss extrémités et solidaire à l'autre extrémité du bras de transis sion flexible 2 par l'intermédiaire d'un sabot 3 à preximité immédiate d'un palier dans lequel passe la barre de torsion 7 pour empêcher tout risque de flexion et assurer une bonne rotation dans l'axe fixé. Un bras de transmission flexible 2, solidaire du bras de suspension fle- xible 4 supportant la masse oscillante par l'intermédiaire d'un bras de levier 5, placé sensiblement à la perpendiculaire à l'axe du bras de transmission 2 s'ajoute à cet ensemble. Le bras de levier 5, vient sous l'action des forces exercées, s'encastrer énergiquement dans un dispositif approprié 6, neutralisant de cette manière, tout effort supplémentaire sur l'arbre de transmission flexible a et sur l'arbre de torsion 7, maintenus ainsi dans cette position limite. L'encastrement 6, réglable, est orienté dans le secteur de rotation qu'accomplit le levier 5 qui se trouve ainsi, momentanément bloqué. Une butée7en matière élastique dure est placée de manière à empechJr le dépassement de la limite élastue du bras de suspension 4 par rotation vers le haut. en/ Enfin, une autre butée8, égalementtrmatière élastique dure,placée sur le sabot 3, limite le déplacement vers le bas du bras de suspension 4 en cas d'amplitude maximale. La Fig.1 annexe,illustre à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif conformément à l'invention. il s'agit d'une suspension nouvelle de ce type, destinée à équiper un engin chenillé de classe lourde à haute mobilité ,destiné au tout terrain et aux chemins ou routes, devant supporter sans fluer, la masse globale de l'engin, filtrer les sollicitations induites par le sol, réduire les osoillatioxo propres de la masse suspendue. L'effort dynamique réceptionné est très important et l'on sait que pour être confortable, la fréquence de résonnance en position statique doit se situer entre 0,8 et 1,2 Hz, avec une course verticale limitée entre deux points déterminés haut et bas par rapport à a position en statique. Les dimensions de l'engin chenillé exigent des contraintes dimensionnel- les bien déterminées en ce qui concerne la longueur de la barre de torsien et son diamètre, la longueur du bras de suspension entre l'axe de rotation de la barre de torsion et l'application de l'effort exercé sur la barre de suspension 4, le poids de l'ensemble du matériel de suspension. Pour cet exemple donné a' titre purement indicatif, il sera utilisé un alliage d'aluminium à haute résistance, ayant des modules d'élasticité longitudinale et transversale égaux à 35% de ceux de l'acier corme il est bien connu, ce qui implique une déformation 3 fois plus importante et une fragilité moins grande due à une meilleure répartition des charges appliquées par diminution des concentrations des contraintes unitaires. Le sottement interne de ce métal, égal A 38% de celui de l'acier, implique un amortissement 2,65 fois plus important. La barre de torsion 7 sera encastrée dans le chassis de la carrosserie de 11 engin, munie d'un dispositif de réglage ordinaire afin de pouvoir rétablir aisément le point d'équilibre en position statique. Le bras de transmission 2 sera encastré dans le sabot 3, adapté luimême à la barre de torsion 1. Le bras de levier 5, permettra d'une part 11 encastrement des bras 3 et 4 et d'autre part viendra se loger pour un effort donné important dans l'encastrement 6, bien réglé et fixé au chassis de ltemgin Une butée en caoutchouc ou en matière synthétique dure 7 sera également fixée sur le chassies et viendra limiter si nécessaire le bras de suspen- sion 4 en partie haute dans le cas de charges dynamiques maximales dépas sant dans certains cas la limite d'élasticité de l'alliage d'aluminium choisi. La butée 8, constituée de la meme matire, sera fixée par collage ou autre moyen sur le sabot 3, limitant ainsi le couple de flexion encaissé par le bras de suspension flexible 4 par réduction de la longueur de la partie de bras soumise à la flexion Tout doit outre parfaitement calculé en tenant compte de la réduction des longueurs connnes ,réduites à la flexion. Dans ces conditions, chacun des éléments constituant cette suspension à relais et effets progressifs, travaille à son tour, dans l'ordre prévu pour les charges maximales pour lesquelles il est calculé suivant une marche bien déterminée. Des amortisseurs classiques, peuvent participer si nécessaire pour freiner les oscillations brutales enregistrées, dans l'un ou l'autre sens, bien que la suspension telle qu'elle est conçue, s'adapte en permanence aux efforts exercés et assure le confort des passagers, la conservation du matériel transporté en transformant les chocs brutaux sur la chenille en actions progressives sur le chassis de l'engin. Cette suspension protège les organes de l'engin en les soustrayant aux chocs, trépidations et vibrations, améliore la tenue de route, le fenc- tionnement de la direction en permettant aux chenilles de coller au mieux au sol. Le dispositif, objet de l'invention, peut tre utilisé pour assurer la bonne suspension d'un ensemble de matériels suspendus, de véhicules divers d'engins de chantier à roues ou à chenilles, de matériels aéronautiques, de voiliers ou trimarans de cabines de téléphériques,/ces utilisations niant pas å caractère limitatif. REVENDICATIONS 1-Dispositif permettant la suspension de matériels et d'engins, composé d'é léments composés, travaillant en relais pour des effets progressifs sui vant un cycle donné à la torsion et à la flexion, réalisé dans un matéW riau possédant des modules d'élasticité appropriés, d'un frottement interne apte à modifier l'amplitude des vibrations et oscillations subies. Caractérisé par le fait que l'augmentation des efforts exercés sur un bras de suspension flexible composant l'ensemble, il s'ensuit en fonction de ceux-ci, un cycle progressif régulier amenant successivemnt la torsion d'une barre encastrée, la flexion d'un bras de transmission, l'encastre- ment d'un levier neutralisant tout effort supplémentaire sur les deux éléments précédemment cités, cet effort s'exerçant alors, uniquement sur un bras de suspension flexible encastré, le déplacement vertical obtenu étant toutefois limité à son tour, à une hauteur prélablement fixée et marquée par une butée s'appliquant à l'extrémité du bras de fle- xion précité. 2-Dispositif selon la revendication 1. Caractérisé par le fait, que sous la diminution des efforts précités, il s'ensuit,dans lordr inverse des actions énumérées dans la revendication 1, avant de se limiter égalementsur le plan de la flexion inversée du bras de suspension à une hauteur moinstiportante en déplacement vertical et arrété par une butée placée sur le sabot solidaire de la barre de torsion. 3-Disposltit selon les revendications 1 et 2. Caractérisé par le fait qu'en cette matière de suspension, un alliage d'aluminium léger, est ainsi utilisé pour un usage inhabituel et qusil permet d'assurer la bonne exécution d'une suspension procurant un confort exceptionnel pour un matérielléger ou lourd, utilisé tant utilisé tant sur route, que sur chemin ou tout terrain. ainsi qu'en milieu maritime.