Brevet FR2481199A1 — publié le 19811030

Dispositifs de suspension comportant au moins une lame de ressort parabolique. La présente invention concerne des dispositifs de suspension comportant au moins une lame de ressort parabolique. Les gros véhicules routiers et ferroviaires sont géné- ralement suspendus par des ressorts composés d'un faisceau de plu- sieurs lames plates superposées, reliées entre elles en leur milieu par une bride solidaire de l'essieu. Les lames sont pdsitionnées dans la bride par un boulon qui traverse un trou percé au milieu de chaque lame. La charge du véhicule est appliquée aux extrémités de la lame supérieure du faisceau de lames et détermine dans chaque lame un momrent de flexion qui est maximal en son milieu, l o elle est percée du trou de passage du boulon. Le trou' east une amorce de rupture. Oa peut leviter, s'il s'agit de lames minces, en emboutis- sant à sa place ute cuvette qui ressort sur l'autre face en forme de bouton. Chaque bouton se loge dans la cuvette de la lame voisine et le bouton de la dernière lame dans une cuvette emboutie dans la bride. On peut obtenir le m8me résultat avec des ondulations formées au mi- lieu de chaque lame et dans la bride. Des brides longues et épaisses diminuent la valeur du imoment de flexion maximal et contribuent ainsi à éviter les rup- tures. Par contre, elles diminuent la flexibilité du ressort et l'alourdissent. On cherche au contraire à alléger les ressorts pour diminuer la charge h transporter. Dans ce but, on tend & remplacer le faisceau de lames plates par une ou plusieurs lames de forte épaisseur, réunies par une bride en leur milieu; ces lames ne sont plates qu'a l'intérieur de cette bride et ont une épaisseur dégres- siveselon une loi parabolique, vers les extrémités, de façon à former un solide d'égale résistance. En extrémité, les lames sont conformées de façon a s'appliquer les unes sur les autres et se partager la charge du véhicule. En leur milieu, elles sont trop épaisses pour etre boutonnées ouoRndulées; elles sont percées ou encochées et centrées dans la bride par des.boulons, des tétons ou des clavettes de posi- 2 48 11 99 tionnement. On évite que les trous ou les encoches ne provoquent des ruptures en augmentant leur épaisseur, ce qui nuit à leur flexibilité. L'invention concerne donc un dispositif de suspension comportant au moins une lame de ressort parabolique dont le centre de la face convexe est en contact avec une bride, elle-même solidaire d'une partie d'un véhicule, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le contact entre ladite face convexe de la lame et la bride s'ef- fectue selon deux surfaces positionnées, de part et d'autre du centre de ladite lame, de façon qu'à tout moment les efforts exercés sur la lame soient des efforts de compression. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, le centre de la face convexe de la lame parabolique a la forme d'un dièdre plan, la face supérieure de la bride a une forme identique et le contact entre ladite lame et ladite bride s'effectue par deux surfaces situées de part et d'autre et & une certaine distance de l'arête (éventuel- lement non matérialisée) dudit dièdre. Ce que l'on appelle une certaine distance est une distance suffisante pour que, quelle que soit la déformation de la làme les forces transmises par les surfaces de contact aient une composante en "compression". Dans un autre mode particulièrement intéressant de réali- sation de l'invention, les faces convexes et concaves de la partie centrale de la lame sont pourvues de deux surfaces formant dièdre. De cette façon, toute la partie centrale de la lame peut être comprimée entre, d'une part, la bride s'appuyant sur la partie convexe de la lame et, d'autre part, une contre-bride serrée à la bride, et agissant en compression sur le dièdre porté par la face concave de la lame. Là encore, les dièdres doivent être prévus pour que les forces auxquelles les faces de ces dièdres sont soumises soient toujours des forces ayant une composante de compression. L'invention permet de supprimer une des causes de rupture des lames. Les dessins annexés donnent des exemples de réalisation de ressorts conformes à l'invention. La description qui va suivre fera mieux comprendre leur fonctionnement et les avantages de l'invention. La figure 1 est une vue en élévation d'un ressort conforme à l'invention. 3, La figure 2 est une variante du ressort de la figure 1. La figure 3 est une autre variante relative à un ressort comportant plusieurs lames. La figure 4 est une vue en coupe transversale du ressort de la figure 3. La figure 5 est une variante de la figure 3. On se reporte d'abord à la figure 1. Le ressort conforme à l'invention comprend une lame para- bolique L et une bride B. La lame parabolique L se compose de deux bras 1 et 2 de forme parabolique reliés par une partie centrale 3 bridée par la bride B. Chacun des deux bras 1, 2 se termine par un glissoir 4, 5 qui s'applique sur les appuis A 1, A 2 solidaires du véhicule. La partie centrale de la lame L comporte deux plans inclinés 6 et 7 en contact avec les plans inclinés aux mêmes pentes de la bride B; les plans inclinés 6' et 7' de la bride B se terminent à l'extérieur par des arrondis 8, 9 et sont reliés entre eux par un dégagement 10; les plans inclinés 6 et 7 de la lame L se prolongent un peu à l'extérieur de la bride B. La force F correspondant à la charge du véhicule sur l'essieu est appliquée à la bride B o elle se décompose en deux forces F 1 et F 2 qui se décomposent elles-mêmes en deux forces F 1' et F 2' perpendiculaires à la force F et deux forces F 1" et F 2" parallèles à la force F. Les forces F 1' et F 2' dirigées l'une vers l'autre compriment la lame parabolique dans sa partie centrale bridée 3. Elles assurent donc non seulement un positionnement efficace de la lame L par rapport à la bride B, mais encore augmentent sa résistance par des efforts qui s'opposent à une rupture. Cet effet peut être accentué par deux brides B 1 et B 2 serrées de part et d'autre de la lame L 1,comme le montre la figure 2. La lame L 1 comporte, sur une face, des plans inclinés Il et 12 et, sur l'autre face, deux autres plans inclinés 13 et 14. Les plans inclinés 11 et 12 sont appliqués sur des plans inclinés correspondants de la bride B 1 et les plans inclinés 13 et 14 s'appliquent de même à deux plans inclinés de la contre-bride B 2. 248 11 99 Les brides B 1 et B 2 sont fortement serrées sur la lame L 1 par plusieurs boulons 15, 16, etc., situés des deux côtés de la lame. Les efforts exercés par les boulons s'ajoutent à la force F 1 appliquée à la bride B 1 et augmentent les efforts de compression exercés sur la partie centrale 17 de la lame. Cette partie centrale 17 comprimée peut être plus ou moins longue, les plans inclinés Il et 13, d'une part, et 12 et 14, d'autre part, étant réunis par une partie plate 18, 19. L'invention s'applique aussi à des ressorts composés de plusieurs lames, tels que celui représenté dans les figures 3 et 4 qui comprend deux lames paraboliques 20, 21 réunies par une même bride qui comporte plusieurs éléments: une cage 22 à l'intérieur de laquelle des cales 23, 24 sont soudées après montage et deux coins 25, 26 qui sont enfoncés à force entre les lames 20 et 21, puis soudés en 27, 28 sur la cage 22. Les cales 23, 24 ne sont pas toujours indispensables. Pour des raisons d'encombrement, on peut parfois se contenter des coins 25 et 26 qui coopèrent avec la cage 22 pour assurer le posi- tionnement et le renforcement des lames 20 et 21. Les lames du ressort ne sont pas toujours toutes paraboliques; l'invention peut aussi s'y appliquer comme le montre la figure 5, o le ressort se compose de trois lames plates 29, 30, 31 et d'une lame parabolique 32. réunies dans une bride composée d'une cage 33 et d'une cale 34. La cage 33 est frettée à chaud sur l'ensemble des lames et de la cale 34, puis soudée sur cette cale. Au refroidissement, le frettage exerce sur la lame parabolique 32 les efforts de compres- sion recherchés. Les lames 29, 30 et 31 qui sont'minces comportent chacune une cuvette 41, 35, 36 et le bouton correspondant 37, 38, 39. Le bouton 37 s'engage dans la cuvette 35, le bouton 38 dans la cuvette 36, le bouton 39 dans une cuvette 40 creusée dans la bride. Toutes les lames plates sont ainsi positionnées entre elles et par rapport à 14 bride. , Les dessins ont donné quelques exemples de réalisation de ressorts paraboliques conformes à l'invention; celle-ci s'applique à tous les ressorts qui comprennent une ou plusieurs lames d'épais- seur variable et une bride qui porte sur le ressort par des plans inclinés de pente contraire. Ces ressorts s'appliquent aux véhicules ferroviaires avec une bride G ndralement frettée a chaud wu serrée par des eoins, aussi bien qu'aux véhicules routiers evec une ou deux brides serrées sur les lames par des organes filetés. R E V E N D I CATIONS 1. Dispositif de suspension de véhicules comportant au moins une lame de ressort parabolique dont le centre de la face convexe est en contact avec une bride elle-mgme solidaire d'une partie d'un véhicule, caractérisé en ce que le contact entre ladite portion de face convexe de la lame et de la bride s'effectue selon deux sur- faces positionnées, de part et d'autre du centre de ladite lame, de façon que, à tout moment, les efforts exercés sur la lame soient des efforts de compression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame comporte sur sa face convexe et de part et d'autre du centre de cette face deux plans formant dièdre, de façon que la lame soit, dans sa partie centrale, comprimée. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractc- risé en ce que les deux faces de la lame sont pourvues de moyens per- mettant, grace a des brides, l'exercice de forces de compression. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise un empilement de lames paraboliques et que, entre les lames, les efforts de compression sont obtenus par enfoncement de coins convenablement maintenus en place. 5. Ressort selon la revendication 2, caractérisé en ce que la compression de la lame est obtenue par des boulons disposes des deux c tês de la lame. 6. Ressort selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la bride contient des cales présentant des plans inclines appliques aux portées de la lame et rendues soli- daires de la bride par soudage. 7. Ressort selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la bride contient des coins appliqués aux portées de la lame et rendus solidaires de la bride par soudage.