Brevet FR2543889A1 — publié le 19841012

La présente invention se rapporte, de façon géné- rale, à la suspension des essieux de véhicules et plus parti- culièrement à une suspension pour essieu auxiliaire comportant un mécanisme de relèvement pivotant. Il est souvent opportun d'équiper d'un essieu auxiliaire un véhicule routier tel qu'une semi-remorque ou remorque, afin d'augmenter la capacité de charge de ce véhi- cule La présente invention concerne un mécanisme original de relèvement à ressorts, destiné à permettre de relever l'essieu lorsque la charge du véhicule est relativement faible, ce qui réduit l'usure des pneumatiques, économise le carburant et améliore la maniabilité de ce véhicule. Dans les suspensions articulées usuelles pour essieu auxiliaire, la charge est transmise au châssis du véhicule au moyen, par exemple, d'un ou plusieurs soufflets à air comprimé Le mécanisme de relèvement-de l'essieu com- porte un ou plusieurs ressorts Lorsque l'air comprimé est chassé du soufflet, ces ressorts font remonter l'essieu à une position haute, dans laquelle ses roues sont écartées du sol, le bandage des ressorts diminuant Si de l'air compri- mé est de nouveau injecté dans le soufflet, les roues sont repoussées vers le bas de manière à venir en contact avec le sol, le bandage des ressorts augmentant Cette augmentation du bandage des ressorts est indésirable, parce qu'elle appli- que une contrainte préliminaire sur la suspension et diminue donc l'importance de la charge que cette suspension peut porter. Dans la formede réalisation particulière qui va être décrite, le mécanisme de relèvement comprend un cylin- dre contenant un organe à mouvement alternatif qui est relié positivement à l'essieu Un ressort sollicite cet organe dans le sens qui fait relever cet essieu Le cylindre est articulé sur le châssis du véhicule, de façon à permettre à la ligne de force de soulèvement de suivre le déplacement de l'essieu lorsque celui-ci est relevé et abaissé Cet agencement supprime la tringlerie de certaines réalisations connues, telle que celle décrite dans le brevet US-A-3 771 812. Par ailleurs, conformément à l'invention, le pivot du mécanisme de relèvement à ressorts est disposé par rapport à celui de la suspension de l'essieu auxiliaire de façon que le bras de levier de la ligne de force des ressorts augmente à mesuré que l'essieu est relevé Cet essieu peut ainsi être maintenu relevé avec des ressorts moins bandés De plus, lorsque l'essieu est abaissé et que le bandage des ressorts augmente, ce bras de levier diminue, si bien que le couple de relèvement appliqué à cet essieu lorsque ses roues sont en contact avec le sol est réduit, ce qui diminue de manière correspondante la perte de charge utile. L'invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale de la sus- pension d'un essieu auxiliaire de véhicule, représentant cet essieu en position basse ou de soutien d'une charge; la figure 2 est une élévation latérale analogue à celle de la figure 1, représentant l'essieu relevé; la figure 3 est une vue en bout dans le sens de la flèche 3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en bout dans le sens de la flèche 4 de la figure 1; et la figure 5 est une coupe par la ligne 5-5 de la figure 2. La suspension d'essieu auxiliaire représentée sur ces figures comporte un essieu 10, un ressort à lames 12 qui porte cet essieu en lui permettant de tourner sur l'axe de pivotement 14, un soufflet 16 à air comprimé, destiné à repousser l'essieu à sa position basse de soutien d'une charge, dans laquelle les roues 18 de l'essieu sont en contact avec le sol et un mécanisme de relèvement 20 destiné à faire remonter l'essieu au-dessus de sa position de soutien de charge, suffisamment pour que ses roues soient écartées du sol L'axe de pivotement 14 est disposé à une certaine distance de l'essieu 10 dans le sens de l'avant du véhicule La sus- pension est soutenue par un longeron 22 de ce véhicule Bien entendu, ce longeron est disposé d'un côté du véhicule et un longeron similaire qui lui est parallèle est disposé de l'autre côté du véhicule et soutient une suspension semblable à celle qui est représentée et décrite. L'essieu 10 est horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule Il est fixé à une semelle 24 qui est rendue solidaire du ressort à lames 12 Celui- ci est composé d'une lame-maîtresse 26 et d'une lame secon- daire 28, dont les extrémités correspondantes entourent le goujon horizontal 30 qui constitue l'axe de pivotement 14 sur lequel l'essieu 10 peut se déplacer Un fourreau 32 approprié est disposé entre l'extrémité du ressort à lames et le goujon Ce goujon 30 est monté sur une chaise 34 en forme d'étrier renversé, ainsi que le montre la figure 3, et il passe dans des trous 35 des branches latérales 36 de cette chaise et traverse l'espace compris entre elles Ces trous 35 sont avantageusement allongés en forme de bouton- nières horizontales afin de permettre de régler la position longitudinale du goujon 30 La chaise 34 est fixée à un support 37 boulonné à une cornière 40, elle-même fixée au longeron 22 L'essieu 10 est ainsi fixé au ressort 12 en un point intermédiaire, situé entre et à une certaine dis- tance du soufflet 16 et du pivot 14. La semelle 24 comporte une plaque d'assise 42. Un étrier fileté 46 et des écrous 48 vissés sur ses extrémi- tés serrent le ressort à lames entre cette plaque et une plaquette de serrage 44 Ainsi que le représente la figure 1, cet étrier fileté passe sur l'essieu, si bien que, en serrant les écrous 48, on solidarise la semelle 24, et donc cet essieu 10, avec le ressort à lames Ce ressort 12 cons- titue par conséquent un soutien élastique de l'essieu et permet à celuici de se déplacer vers le haut et vers le bas en parcourant un arc centré sur l'axe de pivotement 14. L'essieu 10 est repoussé vers le bas, à sa posi- tion de soutien d'une charge dans laquelle ses roues sont appliquées sur le sol, par le soufflet à air comprimé 16, qui comprend le soufflet tubulaire flexible 50 et le piston 52 Des vis 54 fixent ce piston 52 à une extrémité de la lame maîtresse 26 Ledit piston présente une surface supé- rieure concave 55 qui est raccordée par un arrondi à sa paroi latérale 58 annulaire Une coupelle 60, qu'une vis 62 fixe à cette surface supérieure concave du piston, applique hermé- tiquement l'extrémité inférieure du soufflet contre ladite surface 55 Un disque annulaire 64 à bord roulé serre hermé- tiquement l'extrémité supérieure de ce soufflet Des vis 68 fixent ce disque 64 à une plaque de support 66, qui est elle- même fixée à l'aile inférieure de la côrnière 40 Lorsque de l'air comprimé est introduit dans le soufflet, il repousse l'essieu vers le bas, à sa position de soutien d'une charge qui est représentée sur la figure 1 et dans laquelle la roue 18 est en contact avec le sol. Le mécanisme 20 destiné à relever l'essieu com- prend un appareil moteur 70 comportant un élément 72 de solli- citation élastique disposé au-dessus du goujon 30 et entre les branches latérales 36 de la chaise Ce élément comprend un cylindre 74, composé de deux parois latérales cintrées 76 disposées longitudinalement Les extrémités de ce cylindre 74 sont fermées par des plaques de bout 78 et 80 Le cylindre 74 est ouvert en haut et en bas entre les bords longitudinaux des deux parois 76 Il est articulé sur les branches latérales 36 par des tourillons 81 définissant un axe horizontal de pivotement, qui est situé au-dessus de l'axe de pivotement formé par le goujon 30 et lui est parallèle. Un piston 82, qui peut aller et venir dans le cylindre 74, est relié à un bras 84 de l'essieu 10 par une bielle composite 86 comprenant des tronçons 88 et 90 qui sont vissés l'un dans l'autre afin de permettre de régler la longueur de cette bielle Le tronçon 90 passe dans une ouverture de la plaque de bout 80 et un pivot 92 l'articule sur le bras 84. Deux ressorts hélicoldaux 94 et 96, montés dans le cylindre 74, sont comprimés entre la plaque de bout 80 et le piston 82, de façon à solliciter ce dernier vers la gauche sur les figures 1 et 2, en tendant à relever l'ensemble de la suspension Bien que l'empilage de relèvement représenté soit constitué des ressorts hélicoïdaux 94 et 96,-qui se sont révélés satisfaisants et qui peuvent être préférés pour certaines applications, il est évident qu'il pourrait être composé d'éléments autres que des ressorts hélicoïdaux, par exemple de rondelles Belleville ou d'un ressort élastomère. La figure 1 représente la suspension dans sa position basse, dans laquelle la roue 18 est en contact avec le sol, moment o l'élément de sollicitation élastique est comprimé, ce qui augmente le bandage des ressorts et fait pencher le cylindre vers le bas La figure 2 représente cette suspension dans sa position relevée, dans laquelle l'élément de sollicitation subit une contrainte plus faible et prend une orientation plus ou moins horizontale On remar- quera que la ligne de la force de relèvement, qui cotncide avec l'axe longitudinal des ressorts 94 et 96 (et qui co ncide aussi avec l'axe de la bielle 86) suit le déplace- ment de l'essieu lorsque celui-ci est relevé et abaissé. L'axe des tourillons 81 est disposé par rapport à l'axe du goujon 30 d'articulation de la suspension de manière que la longueur du bras de levier de la ligne de force des ressorts augmente à mesure que l'essieu est relevé. Il est par conséquent posssible de maintenir cet essieu relevé au moyen d'un bandage plus faible des ressorts Par ailleurs, ce bras de levier est perpendiculaire à la ligne de force des ressorts et passe par l'axe du goujon 30; il est désigné par L sur les figures 1 et 2 A mesure que l'essieu 10 est abaissé en augmentant le bandage des ressorts, la longueur de ce bras de levier L diminue, si bien que le couple de relèvement appliqué à cet essieu 10, lorsque ses roues sont en contact avec le solest réduit. Une extrémité d'un amortisseur de chocs 100 est articulée sur une patte 102 de l'essieu 10 et son autre extrémité est articulée sur un support 104 fixé à la cornière 40. En service, lorsque de l'air sous une pression de, par exemple, 172 à 690 k Pa est introduit dans le soufflet , le ressort à lames 12, qui porte l'essieu 10, est repoussé vers le bas à la position de soutien d'une charge de la figure 1 en amenant la roue 18 en contact avec le sol. La force du soufflet est suffisante pour amener le piston 82 à la position représentée sur cette figure 1, contre l'action des ressorts 94 et 96 Mais lorsque l'air comprimé est chassé du soufflet 50 d'une manière appropriée non repré- sentée, la force de ces ressorts 94 et 96 est suffisante pour repousser le piston 82 complètement à gauche (figure 2) contre la plaque de bout 78, et par la bielle composite 86, relever l'essieu à la position de la figure 2 et par conséquent relever la roue 18 en l'éloignant du sol. Comme on l'a mentionné précédemment, il existe une suspension semblable du côté du véhicule opposé à celui qui est représenté sur les figures Les deux essieux, c'est- à-dire l'essieu 10 et l'essieu aligné de la suspension située sur le côté opposé du véhicule,peuvent être reliés par un organe rigide ou constituer un seul et même élément continu. La suspension d'essieu selon l'invention peut être disposée devant les roues motrices ou derrière elles. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications à la suspension d'essieu auxiliaire représentée et décrite. REVENDICATIONS 1 Suspension d'essieu auxiliaire montée sur le châssis d'un véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier pivot ( 30) d'articulation d'un élément pivotant ( 12,30) qui monte l'essieu ( 10) sur le châssis ( 22) de manière que cet élément puisse pivoter sur un axe horizontal ( 14) situé à une certaine distance, longitudinalement, de cet essieu ( 10), un premier mécanisme ( 16), qui peut être actionné à volonté de façon à repousser l'essieu vers le bas, à une position de soutien d'une charge, et un second mécanisme ( 20) qui, lorsque le premier n'agit pas, relève l'essieu par rapport au châssis ( 22) en l'amenant à une posi- tion haute, au-dessus de cette position de soutien d'une charge, ce mécanisme comprenant un appareil moteur ( 70) comportant des organes élastiques ( 94,96) qui sont reliés positivement à l'essieu ( 10) et qui le sollicitent à cette position haute avec une force qui diminue à mesure que cet essieu est relevé de la position de soutien de charge à sa position haute, un second pivot ( 81) reliant cet appareil moteur ( 70) au châssis 22). 2 Suspension selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le premier pivot ( 30) est situé à une cer- taine distance, non nulle, du second pivot ( 81). 3 Suspension selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le second pivot ( 81) est disposé de façon que le bras de levier (L) de la ligne de force des organes élastiques ( 94,96) par rapport au premier pivot ( 30), augmente à mesure que l'essieu ( 12) est relevé et passe de sa position de soutien d'une charge à sa position haute. 4 Suspension d'essieu auxiliaire montée sur le châssis d'un véhicule caractérisée en ce qu'elle comprend un premier pivot ( 30) d'articulation d'un élément pivotant ( 12,30) qui monte l'essieu ( 10) sur le châssis ( 22) de manière que cet élément puisse pivoter sur un axe horizontal ( 14) situé à une certaine distance, longitudinalement, de cet essieu, un premier mécanisme ( 16) qui peut être actionné à volonté de manière à repousser l'essieu vers le bas à une position de soutien d'une charge, et un second mécanisme ( 20) qui, lorsque le premier n'agit pas, relève l'essieu par rapport au châssis en l'amenant à une position haute, au dessus de cette position de soutien d'une charge, ce second mécanisme ( 20) comprenant un appareil moteur ( 70) qui comporte un ensemble de sollicitation élastique à cylindre ( 74), un second pivot ( 81) étant disposé à une certaine distance du premier pivot ( 30) d'articulation de l'élément pivotant ( 12, ) et reliant ce cylindre ( 74) au châssis ( 22), un organe ( 82) à déplacement alternatif, qui est-disposé dans ledit cylindre, étant relié positivement ( 86) à l'essieu ( 10) et un organe élastique ( 94) sollicitant cet organe alternatif dans le sens qui lui fait relever cet essieu et agissant avec une force qui diminue à mesure que l'essieu est relevé et passe de sa position de soutien à sa position haute. 5 Suspension selon la revendication 4, caracté- risée en ce que le second pivot ( 81) est disposé de façon- que le bras de levier (L) de la ligne de force des organes élastiques par rapport au premier pivot ( 30) d'articulation de l'élément pivotant ( 12, 30) augmente à mesure que l'essieu ( 10) est relevé et passe de sa position de soutien d'une charge à sa position haute. 6 Suspension selon la revendication 5, caracté- risée en ce que les organes élastiques sont ou comprennent au moins un ressort hélicoîdal ( 94,96). 7 Suspension selon la revendication 6, caracté- risée en ce que l'ensemble pivotant ( 12,30) comprend un ressort à lames ( 12), auquel l'essieu ( 10) est fixé et un pivot ( 30), auquel ce ressort ( 12) est relié et qui définit l'axe de pivotement ( 14) sur lequel cet essieu peut se dépla- cer. 8 Suspension selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce qu'une chaise ( 34) fixée au châssis ( 22) soutient le premier pivot ( 30) et le second pivot ( 81). 9 Suspension selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le premier méca- nisme est un soufflet à air comprimé ( 16). Suspension selon la revendication 9, caracté- risée en ce que le soufflet ( 16) et le premier pivot ( 30) d'articulation de l'ensemble pivotant ( 12,30) sont reliés au ressort à lames ( 12) aux extrémités opposées de celui- ci, l'essieu ( 10) étant fixé à ce ressort ( 12) en un point intermédiaire, situé à une certaine distance de ce soufflet ( 16) et de ce pivot ( 14).