Brevet FR2577855A1 — publié le 19860829

La présente invention concerne les dispositifs de suspension pour véhicules et elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif de suspension pour la roue avant directrice unique et suspendue d'une balayeu- se ou d'un engin équivalent. On connaft déjà dans la technique des balayeu- ses à trois roues comportant une roue avant direc- trice unique, du type décrit dans le brevet des E.U.A. 4 457 044. Toutefois, la roue avant unique ae ce véhicu- le est une roue non suspendue. On connait dans la technique ui dispositif de suspension à roue avant directrice unique qui est analo- gue au dispositif de suspension du brevet précité, sauf que la roue unique est montée rotative sur des bras os- cillants qui tourillonnent indépendamment sur les deux côtés opposés d'un ensemble fourche qui est lui-même por- té par le châssis du véhicule de façon à pouvoir décrire un mouvement de braquage autour d'un axe vertical. Les premières extrémités de deux ressorts à lames sont fixées aux bras oscillants correspondants tandis que les autres extrémités des ressorts sont reliées à l'ensemble fourche, par des articulations, au moyen de biellettes. Deux amortisseurs sont également montés entre les bras oscillants et l'ensemble fourche. Toutefois, cette sus- pension de la technique antérieure s'est révélée insatis- faisante en raison du flottement excessif de la roue, qui se traduisait par une usure excessive des pneumati- ques. Selon la présente invention, un dispositif de suspension 3 roue avant directrice unique à suspension élastique comprend un ensemble fourche monté pivotant sur le châssis d'une balayeuse de rues ou d'un engin équivalent. L'ensemble fourche supporte libres en rota- tion deux bras oscillants espacés qui sont reliés rigide- ment l'un à l'autre pour éviter les déplacements indépen- dants des bras sur lesquels la roue tourillonne, ceci afin de réduire l'usure des pneumatiques. Des ressorts à lames et des amortisseurs relient les bras oscillants à l'ensemble fourche. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels, la figure 1 est une vue en perspective illus- trant une balayeuse de rues qui comprend le dispositif de suspension de roue avant à suspension élastique de la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation de côté du dispositif de suspension de la présente invention, isolé de la balayeuse; la figure 3 est une vue en élévation du disposi- tif de suspension dont les bras oscillants ont été arra- chés; la figure 4 est une coupe horizontale prise se- lon la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en perspective éclatée du dispositif de suspension dont on a omis de représen- ter la roue et certains éléments du côté droit. Le dispositif de suspension de roue avant uni- que à suspension élastique (figures 1 à 5) selon la pré- sente invention est destiné à être utilisé dans un véhi- cule lourd tel qu'une balayeuse de rues 11 du type dé- crit dans le brevet 4 457 044 précité, lequel est cité dans le présent m4moire à titre de référence. Etant donné que les éléments du côté gauche et du côté droit du dispositif de suspension 10 sont identi- ques entre eux, on utilisera les mêmes numéros de réfé- rence pour désigner les éléments de droite et de gauche. Le dispositif de suspension 10 comprend un en- semble fourche 12 qui comprend lui-même un arbre 14 diri- gé vers le haut qui est monté rotatif dans le chassis 15 du véhicule 11 et est relié fonctionnellement au volant de direction du véhicule, par des moyens non représen- tés. L'ensemble fourche 12 (figures 2 à 6) comprend des branches rigides 16 qui font saillie sur l'arbre 14 vers le bas et vers l'avant et sont renforcées par des pla- ques latérales nervurées 18, et par des étriers 20 ou équivalents. Les branches 16, les plaques de renforce- ment 18 et les étriers 20 sont soudés les uns aux autres et à une structure supérieure 22. La structure supérieu- re comprend une partie centrale épaisse 24 à laquelle l'arbre 14 est soudé, une plaque avant 26 et une plaque arrière 28 qui comprend ellemême une partie 29 rabattue vers le bas. Deux caissons 30 de forme générale triangu- laire (dont un seul est représenté) sont soudés respecti- vement aux plaques 18 correspondantes et présentent des oreilles espacées 31 qui font saillie vers le bas pour coopèrer avec des manchons 32 de manière à définir des supports de ressorts 33. Des supports d'amortisseurs 34 et des tourillons 36 d'articulation des bras oscillants sont également fixés à l'ensemble fourche. Des bras oscillants 40 de droite et de gauche présentent des perçages 42 (figure 5) situés entre leurs extrémités, pour recevoir les tourillons 36 qui leur cor- respondent. Des rondelles de butée 45 sont disposées au- tour des tourillons 36 et entre les bras 40 et les bran- ches 16 de l'ensemble fourche 12. La partie d'extrémité arrière de chaque bras oscillant porte une plaque sup- port de ressort 46 soudée sur lui et qui coopère avec une plaque 48 de serrage du ressort, des éléments d'as- semblage 50, tels que des vis à tête ou des boulons ser- rant solidement une extrémité du ressort lame 52 corres- pondant au bras 40 correspondant. Les autres extrémités des ressorts à lames sont articulées sur des supports de - ressorts correspondants 33 (figures 4 et 5) de l'ensem- ble fourche 12 au moyen de jumelles 54 à extrémités fen- dues, de deux douilles 56, de deux axes 58 et de deux vis 60 (dont une seule est représentée) qui serrent les jumelles à extrémités fendues sur les axes 58. I1 est prévu deux amortisseurs 64, une extrémi- té de chaque amortisseur étant articulée- sur le support d'amortisseur 34 correspondant par une douille 66 et une - 5 vis à tête 68. L'autre extrémité de chaque amortisseur est articulée sur des oreilles 70 soudées à la plaque 48 de serrage du ressort correspondant-par une vis 72. Une roue classique 76 (figure 1) équipée d'un pneumatique est montée rotative sur un axe 80 présentant des méplats 82 à proximité de chacune de ses extrémités. L'axe 80 est logé dans des encoches 84 des bras oscil- lants 40 et est serré en position par des étriers 86 et des vis à tète 88, les méplats 82 de l'axe empêchant cet axe 80 de tourner. Il va de soi que l'ensemble fourche 12 forme une partie non suspendue du dispositif de suspension 10 tandis que les bras oscillants 40, les ressorts 52 et les amortisseurs 64 définissent la partie suspendue du dispositif de suspension. Une caractéristique importante de l'invention consiste en ce que les parties d'extrémités avant des bras oscillants font saillie vers l'avant de la roue 76 et sont reliées rigidement l'une à l'autre par une pla- que d'accouplement 90. Des vis à tête 92 sont indiquées en qualité de moyens de liaison préférés. En fonctionnement, lorsque la balayeuse 11 cir- cule le long d'une rue à des vitesses pouvant atteindre environ 48 kilomètres à l'heure, les ressorts 52 et les amortisseurs 64 coopèrent pour assurer la douceur du rou- lement. Lorsqu'on dirige la balayeuse lourde 11 vers la droite ou vers la gauche, ou bien lorsque la roue 76 rou- le sur une surface qui n'est pas horizontale dans la di- rection transversale à la direction du mouvement du véhi- cule, la plaque d'accouplement 90 a pour effet que les deux bras oscillants 40 pivotent conjointement autour des tourillons 36, en maintenant ainsi le plan vertical de rotation de la roue 76 et les plans verticaux des bras oscillants parallèles entre eux à tout moment. En d'autres termes, si l'on supprimait la plaque d'accouole- ment 90 et si l'on faisait tourner brusquement la ba- layeuse lourde vers la droite pendant la marche, l'extré- mité arrière du bras oscillant de droite s'élèverait et l'extrémité arrière du bras oscillant gauche s'abaisse- rait, en inclinant ainsi le plan de rotation de la roue par rapport aux plans verticaux des bras oscillants. In- versement, si l'on faisait tourner la balayeuse vers la gauche, l'extrémité arrière du bras oscillant droit s'abaisserait et l'extrémité arrière du bras oscillant gauche s'élèverait. En utilisant une balayeuse dépourvue d'une pla- que d'accouplement 90, on a observé que l'usure de pneu- matiques est tellement excessive que le pneumatique est lisse au bout de seulement 800 kilomètres d'utilisation lorsque les bras oscillants ne sont pas accouplés par la plaque d'accouplement 90 ou par des moyens d'accouple- ment équivalents. Il est également évident que, en fai- sant circuler la balayeuse le long d'une trajectoire rec- tiligne sur des chaussées inégales, dont l'inclinaison varie dans la direction transversale à la marche du véhi- cule, ceci fait osciller les bras oscillants l'un par rapport à l'autre en provoquant une abrasion et une usu- re excessives du pneumatique 78 lorsque les deux bras oscillants ne sont pas accouplés par la plaque d'accou- plement 90. Il ressort de la description donnée ci-dessus que le dispositif selon la présente invention donne nais- sance à un dispositif de suspension pour une roue direc- trice unique suspendue d'un véhicule lourd et maintient le plan de rotation de la roue sensiblement perpendicu- laire à la surface de roulement, en réduisant ainsi con- sidérablement l'usure du pneumatique. Ce résultat est ob- tenu en montant l'axe de la roue sur deux bras oscil- lants espacés qui sont rigidement accouplés l'un à l'au- tre pour décrire des mouvements d'oscillation identiques et simultanés autour d'un axe d'oscillation, en permet- tant à deux ressorts et à deux amortisseurs montés entre les bras oscillants et l'ensemble fourche de maintenir le plan de rotation de la roue sensiblement perpendicu- laire à la surface sur laquelle porte la roue. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif de suspension pour la roue direc- trice d'un véhicule (11) possédant un châssis (15), ce dispositif de suspension comprenant: un ensemble four- che (12) relié au chassis (15) de façon à pouvoir pivo- ter; deux bras oscillants allongés (40) possédant cha- cun une première et une deuxième parties d'extrémités et supportés par ledit ensemble fourche (12) en un point compris entre leurs parties d'extrémités, de façon à pou- voir osciller autour d'un axe horizontal; un axe (80) fixé auxdits bras oscillants; un ensemble roue et pneu- matique (76) qui tourillonne sur ledit axe; des premiers moyens élastiques (52) montés entre l'un desdits bras oscillants (40) et ledit ensemble fourche (12); et des deuxièmes moyens élastiques (52) montés entre ledit au- tre bras oscillant (40) et ledit ensemble fourche (12), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de liaison (90) qui- accouplent rigidement les- dits bras oscillants (40) l'un à l'autre pour faire en sorte que les deux bras oscillants oscillent d'un même angle autour dudit axe horizontal, en faisant ainsi en sorte que le plan de rotation de ladite roue directrice reste perpendiculaire audit axe horizontal lorsqu'on fait tourner ledit véhicule ou qu'on le fait rouler sur des chaussées inégales, ceci afin de réduire l'usure du pneumatique. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits moyens- de liaison (90) sont constitués par une plaque d'accouplement (90) qui est fixée par des liaisons démontables à une partie d'extré- mité de chacun des bras oscillants (40). 3 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits moyens élastiques (52) sont des ressorts à lames (52) et en ce qu'une première extrémité du premier ressort à lames est reliée à ladite première partie d'extrémité de l'un desdits bras oscillants (40), tandis qu'une première extrémité du deuxième ressort à lames (52) est reliée à ladite première partie d'extrémi- té de l'autre bras oscillant (40) et en ce que lesdits moyens de liaison (90) sont fixés rigidement aux autres parties d'extrémités desdits bras oscillants. 4 - Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que lesdits moyens de liaison (90) sont constitués par une plaque d'accouplement (90) fixée par des liaisons démontables aux autres parties d'extrémités desdits bras oscillants. - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend en outre deux amortisseurs (64) montés fonctionnellement entre lesdits bras oscil- lants (40) et ledit ensemble fourche (12). 6 - Dispositif de suspension suspendue pour la roue avant directrice unique d'un véhicule lourd à trois roues tel qu'une balayeuse de rues, qui comprend: un en- semble fourche (12) relié audit chassis (15) de façon à pouvoir pivoter et possédant des branches (16) espacées et qui sont dirigées vers le bas; deux bras oscillants allongés (40) possédant des parties d'extrémités avant et arrière; des moyens d'articulation (36) qui articu- lent lesdits bras oscillants (40) respectivement sur les branches espacées (16), en des points situés à proximité du milieu desdits bras oscillants (40) pour leur permet- tre d'osciller autour d'un axe horizontal; un axe (80) fixé auxdits bras oscillants, à proximité des extrémités arrière desdits bras oscillants; un ensemble roue et pneumatique (76) qui tourillonne sur ledit axe, un pre- mier ressort à lames (52) monté fonctionnellement entre l'extrémité arrière de l'un desdits bras oscillants (40) et ledit ensemble fourche (12); et un deuxième ressort à lames (52) monté fonctionnellement entre l'extrémité arrière de l'autre bras oscillant (40) et ledit ensemble fourche (12), caractérisé en ce que des moyens de liai- son (90) relient rigidement les extrémités avant desdits bras oscillants (40) l'une à l'autre pour faire en sorte que les deux bras oscillants oscillent d'angles identi- ques autour de l'axe horizontal, ce qui maintient le plan de rotation de ladite roue directrice (76) perpendi- culaire audit axe horizontal lorsqu'on fait tourner brus- quement ledit véhicule lourd dans un sens ou dans l'au- tre alors qu'il circule à des vitesses pouvant atteindre environ 48 kilomètres à l'heure, ceci afin de réduire au minimum l'usure du pneumatique. 7 - Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que lesdits moyens de liaison (90) sont constitués par une plaque d'accouplement (90) qui est fixée par des liaisons démontables aux parties d'extrémi- tés avant des bras oscillants (40), en avant dudit ensem- ble roue et pneumatique (76). 8 - Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé en ce qu'il comprend en outre deux amortisseurs (64) montés fonctionnellement entre lesdits bras oscil- lants (40) et ledit ensemble fourche (12).