Brevet FR2573013A1 — publié le 19860516

L'invention concerne des dispositifs de liaison d'une lame élastique de suspension disposée entre une charge et un porteur en particulier d'un véhicule aux roues ou analogues et au chassis, ladite lame étant constituée d'un matériau composite présentant dans son plan de symétrie vertical une épaisseur croissante du châssis à l'extrémité supportant la roue, sa section restant approximativement constante et un procédé de mise en place desdits dispositifs. Le brevet français 2 516 455 décrit une suspension de véhicule par lame élastique. La lame, formée d'un matériau composite, présente dans son plan de symétrie verticale et sur au moins une partie de sa longueur une épaisseur croissant vers une de ses extrémi- tés, et dans un plan horizontal une largeur décroissante, sa section transversale restant constante d'une extrémi- té d l'autre. Des dispositifs de liaison de la lame au support de roue et au châssis y sont décrits. Ainsi la liaison du support de roue à l'extrémité épaisse de la lame est constituée d'un insert métallique dans lequel est prévu un siège coopérant avec l'extrémité sphérique du pivot de fusée fixé à la fusée de roue et à l'extrémi- té de la jambe d'amortisseur. Selon un autre exemple, l'extrémité de la lame est enserrée dans un logement d'une pièce métallique comportant un alésage qui reçoit le pivot de fusée. La liaison lame-châssis comporte selon le brevet cité, une cage dans laquelle une partie parallélé- pipédique de la lame est maintenue par des moyens physico- chimiques ou mécaniques. Cette cage est fixée au chassis par l'intermédiaire d'un bloc d'élastomère de caractéris- tiques élastiques particulières. Ces dispositifs, bien que satisfaisants, nécessitent, par suite du sectionnement des fibres du matériau de la lame élastique pour le passage des inserts et des broches, un dimensionnement plus grand pour 25730.13 permettre une transmission convenable des efforts. Malgré cette compensation, la tenue à la fatigue est diminuée de façon significative, ce qui est un handicap. Afin d'éviter les inconvénients précédemment décrits, l'invention vise à la réalisation de dispositifs de liaison aux roues ou analogues (skis, chenilles, appuis etc...) et au châssis ne nécessitant pas un sectionnement, ou une disposition des fibres tenant compte des inserts ou broches, en mettant à profit la forme évolutive de la lame élastique. Les dispositifs selon l'invention sont remarquables en ce qu'au moins un dispositif de liaison au châssis est constitué d'une partie inférieure de maintien de la lame présentant, en projection sur un plan horizontal, une forme trapézoïdale et, dans un plan vertical, une section en forme de U, et d'une partie supérieure demi-cylindrique comportant axialement un alésage qui reçoit un dispositif amortisseur pour la fixation du dispositif au châssis, les dimensions de la partie inférieure étant prévues pour que ladite partie s'embo te sur la partie évolutive aux emplacements de fixation de la lame. Le dispositif de liaison à une roue est constitué d'une cage à une extrémité de laquelle est prévu un siège pour un pivot de fusée, ladite cage étant constituée de deux flasques latéraux de forme trapé- zoidale formant, en projection sur un plan horizontal, un V tronqué, dont l'extrémité porte le siège, lesdits deux flasques étant reliés sur le bord inférieur de leurs parties libres par une barrette et à leur partie supérieure voisine du siège par un appui, la distance séparant le bord de la barrette inférieure du bord de l'appui supérieur étant au moins égale à l'épaisseur de l'extrémité de la lame de suspension, les dimensions de l'espace intérieur défini par la cage correspondant approximativement aux dimensions de l'extrémité de la lame de manière qu'elle puisse s'y loger. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, vue de c8té, une lame de suspension munie de dispositifs selon l'inven- tion,. La figure 2 est une vue de dessus de la lame de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de liaison d'une lame de suspension au châssis. La figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 3. - Les figures 6, 7, 8 sont des vues respectivement de dessus, et en coupe d'un deuxième exemple de dispositif de liaison à un chtssis. La figure 9 est une vue en coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un dispositif de liaison à un ohAssis. Les figures 10 et 11 sont des vues de dessus et de c8t6 partiellement en coupe d'un dispositif de liaison d'une lame de suspension aux roues. Les figures 1 et 2 représentent, vues de c8ôté et de dessus, une lame élastique de suspension 1. Cette lame, comme décrite dans le brevet français 2 516 455, est constituée d'un matériau composite formé de fibres minérales ou organiques s'étendant sans coupure d'un bout à l'autre de la lame et noyées dans un liant approprié. Cette lame présente une partie centrale 2 parallélépipédique raccordée à deux parties d'extrémit6 3, 4 de forme évolutive présentant dans le plan 25730-13 horizontal (figure 2) une diminution de largeur concomitante avec une augmentation d'épaisseur dans le plan vertical (figure 1), la section restant approximativement constante. On a figuré schématiquement la position des dispositifs de liaison 5, 6 de la lame de suspension 1 au chassis et des extrémités de la lame aux roues 7, 8. Les dispositifs de liaison sont placés dans une zone évolutive de la lame de manière à bénéficier du non parallélisme de ses faces pour assurer-un blocage. Deux cas au moins sont à envisager. Dans le premier cas, la lame de suspension est soumise à une précontrainte lors du montage sur le châssis ou la caisse du véhicule (du fait que son débattement est limité par l'amortisseur). O'est le cas des véhicules de tourisme dans lesquels les efforts dans le plan vertical (poids, ressource, roulis) varient peut et o la lame reste constamment en appui.- Dans le second cas, la lame de suspension n'est pratiquement pas soumise à une préeoontrainte ou est soumise à une préoontrainte inférieure aux efforts maximaux dans le plan vertical. O'est le cas, par exemple, des remorques, des trains arrière de camionettes. la lame risque de décoller de ses appuis et il est alors nécessaire de prévoir des moyens empachant ce décollement. Une forme de réalisation d'un dispositif de liaison d'une lame de suspension au chassis d'un véhicule, plus particulièrement adapté à une lame soumise à une précontrainte, est montrée dans les figures 3 à 5. Le dispositif, qui va être ci-après décrit, est placé dans la position du.dispositif 6 des figures 1 et 2 c'est-à-dire sur les lames supportant les roues droites du véhicule. Selon l'exemple de réalisation, le dispo- sitif comprend une partie inférieure 9 de maintien de la lame de suspension 1, ladite partie présentant en projection sur un plan horizontal une forme trapézoïdale et dans un plan vertical une section en forme de U, l'axe de symétrie du U étant vertical et une partie supérieure demi-cylindrique 10 comportant axialement un alésage 11 qui reçoit un dispositif amortisseur 12 pour la fixation du dispositif au chassis et servant à la transmission des efforts verticaux et horizontaux. les ailes verticales 13 et 14 (figure 5) du U forment des cetés de forme trapézoïdale dont la grande base est située du même côté que la petite base de la partie horizontale du UTJ. Les dimensions des grandes bases et petites bases des c8tés horizontaux et verticaux de la partie 9 ont approximativement les dimensions des sections correspondantes aux emplacements de fixation de la lame de suspension. L'amortisseur 12 porte selon son axe une fourruxe15 qui reçoit une broche 16 maintenue à ses deux extrémités dans des ferrures 17, 18 solidaires de la caisse ou du châssis. De manière connue, la partie semi-cylin- drique 10 est centrée par rapport aux ferrures par des amortisseurs 19, 20 qui reprennent les efforts avant- arrière. Le dispositif de liaison, figuré sous la référence 5 dans les figures 1 et 2, est en tout point semblable à celui précédemment décrit mais est disposé symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Les dispositifs de liaison sont positionds de manière que lorsque la lame est précon- trainte, le véhicule étant au repos avec sa charge moyenne, les ailes des parties inférieures soient en contact avec les côtés de la lame. Lorsque la suspension est soumise à des efforts, la courbure de la lame diminue ce qui a pour effet d'augmenter la distance entre les points de maintien donc entre les dispositifs. Les dispositifs étant maintenus par les broches ne peuvent tourner que d'un angle faible autour de celles- ci. Un autoblocage entre la lame et les dispositifs se produit, ce qui évite tout glissement latéral. Les efforts auxquels la lame est soumise sont transmis directement aux dispositifs sans nécessiter un intermédiaire comme c'est le cas dans les dispositifs antérieurs o les efforts sont transmis par ltinter- médiaire d'une liaison lame-dispositif de liaison tels qu'un collage, une vulcanisation ou un organe mécanique de liaison (broches, boulons, etc...). Une deuxième forme de réalisation d'un dispositif de liaison conforme à l'invention est représentée figures 6 à 8. les éléments semblables à ceux du dispositif précédent portent les m9mes références. Le dispositif de liaison est constitué de deux pièces symétriques 21, 22 présentant chacune une partie inférieure 23, 24 et supérieure 25, 26. la partie inférieure 23 ou 24 de maintien de la lame 1 présente, en projection sur un plan horizontal, une forme trapézoddale rectangle et, dans un plan vertical, une section en forme du U à branches dissymétriques, l'axe de symétrie du U étant horizontal. La partie supérieure 25 ou 26 est en tout point semblable à celle décrite dans l'exemple précédent, et s'étend sur la partie inférieure correspondante 23 ou 24. Les deux pièces 21, 22 sont placées sur les bords de la lame 1 et sont serrées de manière que leurs faces planes correspondantes 27, 28 viennent en contact, une partie de la lame de suspension se trouve alors presque entièrement enfermée dans une cage trapézoedale dont les bases rectangulaires de mme surface, perpendiculaires à la lame, présentent des axes longitudinaux perpendiculaires. Ces dispositifs de liaison procurent sur une lame telle que représentée sur les figures 1 et 2 un double autoblocage dû d'une part à la forme des dispositifs et d'autre part à leur opposition. Par suite de l'autoblocage déjà obtenu avec un seul dispositif, celui-ci peut être avanta- geusement utilisé pour des lames de suspension ne supportant qu'une seule roue et correspondant approxima- tivement à une demi-lame telle que représentée figure 2. Selon une troisième forme de réalisation d'un dispositif de liaison représenté figure 9 et proche de la première forme de réalisation selon les figures 3 à 5, les ailes 13 et 14 sont prolongées vers le bas et munies d'ouvertures correspondantes 29, 30 dans lesquelles passe un moyen de maintien 31, par exemple une broche, fixée à ses extrémités par des boulons ou tout autre moyen. Cette broche maintient la lame de suspension entré les ailes de la partie inférieure et évite le décollement, la distance séparant la partie horizontale du U de la génératrice de la broche voisine de ladite partie, étant approximativement égale à l'épaisseur de la lame à l'emplacement considéré. Ce dispositif est utilisable avec des lames sans précontrainte. les éléments de ce dispositif semblables à ceux des dispositifs précédemment décrits portent les mêmes références. Les figures 10 et 11 représentent un mode de réalisation d'un dispositif de liaison d'extrémité de lame à une roue tel que ceux représentés schémati- quement en 7 et 8 sur les figures 1 et 2. le dispositif est constitué d'une cage 32 sur une extrémité de laquelle est prévu un siège 33 pour le pivot de fusée (non représenté). la cage est constituée de deux flasques latéraux 34, 35 de forme trapézoîdale formant en projection sur un plan horizontal (figure 10) un V tronqué dont l'extrémité porte le siège. Les deux flasques sont reliés par une barrette 36 sur le bord inférieur de leurs parties libres et par un appui 37 à leur partie supérieure voisine du siège 33. La distance séparant le bord 38 de la barrette inférieure 36 du bord 39 de l'appui supérieur 37 est au moins égale à l'épaisseur de l'extrémité de la lame de suspension. les dimensions de l'espace intérieur, défini par la cage 32, correspond approximativement aux dimensions de l'extrémité de la lame de manière que, lorsque ladite extrémité est logée dans la cage, elle ne puisse en être sortie que par une rotation proche de autour d'un axe horizontal perpendiculaire au plan de symétrie vertical de la lame. les efforts verticaux sont transmis à la lame par la barrette et l'appui, et les efforts transversaux et de torsion par les flasques. la forme de la lame erée un autoblocage dont l'effet s'ajoute à celui de la précontrainte. Ia disposition de la barrette 36 et de l'appui 37 permettent éventuellement le dépft d'un film de colle qui peut ttre écrasé sans glissement lors du montage de la lame et permet ainsi une fixation homogène. les efforts vers l'extérieur sont repris par serrage contre la barrette et l'appui de la partie verticale d'épaisseur croissante de l'extrémité de la lame et les efforts vers l'intérieur par les flasques trapézo!daux du dispositif contre les c8tés verticaux et divergents de la lame vers l'axe du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'une lame élastique de suspension disposée entre une charge et un porteur en particulier d'un véhicule au châssis, ladite lame présentant au-moins une partie de forme évolutive, dont la largeur diminue de manière concomittante avec une augmentation d'épaisseur du chassis à son extrémité, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de liaison au châssis est constitué d'une partie inférieure (9) de maintien de la lame (1) présentant, en projection sur un plan horizontal, une forme trapézoïdale et, dans un plan vertical, une section en forme de U, et d'une partie supérieure demi-cylindrique (10) comportant axialement un alésage (11) qui reçoit un dispositif amortisseur (12) pour la fixation du dispositif au châssis, les dimensions de la partie inférieure étant prévues pour que ladite partie s'emboete sur la partie évolutive (3, 4) aux emplacements de fixation de la lame. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de symétrie de la section en U de la partie inférieure (9) est dans un plan vertical. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ailes verticales (13, 14) du U forment des e8tés de forme trapézoïdale dont la grande base est située du m9me c8té que la petite base de la partie horizontale en U, les dimensions des grande et petite bases des cotés verticaux et de la partie horizontale de la partie inférieure (9) correspondant aux dimensions des sections correspondantes des emplacements de fixation de la lame. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties inférieure et supérieure du dispositif sont constituées de deux pièces symétriques (21, 22) dont la partie inférieure (23, 24) présente, en projection sur un plan horizontal,une forme trapézoïdale rectangle et, dans un plan vertical, une section en forme de U à branches dissymétriques, l'axe de symétrie du U étant horizontal, les dimensions des parties inférieures (23, 24) étant prévues pour que lesdites deux parties s'embo tent sur la partie évolu- tive (3, 4) aux emplacements de fixation de la lame. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ailes (13, 14) du U de la partie inférieure (9) sont munies d'ouvertures (29, 30) dans lesquelles passe un moyen de maintien (31), la distance séparant la partie horizontale du U de la partie du moyen voisine de ladite partie étant approximativement égale à l'épaisseur de la lame à l'emplacement considéré. 6. Dispositif selon l'une des reven- dilations précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de liaison à une roue ou analogue, constitué d'une cage (32) à une extrémité de laquelle est prévu un siège (33) pour un pivot de fusée, ladite cage étant constituée de deux flasques latéraux (34, 35) de forme trapézoïdale formant, en projection sur un plan horizontal, un V tronqué, dont l'extrémité porte le siège, lesdits deux flasques étant reliés sur le bord inférieur de leurs parties libres par une barrette (36) et à leur partie supérieure voisine du siège (33) par un appui (37), la distance séparant le bord (38) de la barrette inférieure (36) du bord (39) de l'appui supérieur (37) étant au moins égale à l'épaisseur de l'extrémité de la lame de suspension, les dimensions de l'espace intérieur défini par la cage (32) correspondant approxi- mativement aux dimensions de l'extrémité de la lame de manière qu'elle puisse s'y loger. 7. Procédé de mise en place des dispo- sitifs de liaison selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on place deux dispositifs de liaison (5, 6) de la lame au châssis symétriquement par rapport à l'axe du véhicule sur les parties évolutives (3, 4) de la lame de suspension (1).