Brevet FR2582261A1 — publié le 19861128

Suspension de l'essieu de direction monté sur ressorts d'un tracteur agricole ". L'invention concerne une suspension pour un essieu de direction monté sur ressorts d'un tracteur agricole, en particulier d'un tracteur utilisable pour les travaux des champs, pendant que le corps d'essieu est posé sur deux fusées d'essieu s'etendant centralement dans le sens longitudinal du véhicule, en pouvant exécuter un mouvement pendulaire sur un bras articulé sur le véhicule et suspendu sur ressorts par rapport à lui, comportant deux éléments porteurs s'étendant perpendiculairement au sens longitudinal du tracteur, recevant entre eux le corps de l'essieu. Une suspension de ce genre est décrite dans le document DE-OS 27 45 848 pour l'essieu de direction de tracteurs ou de véhicules de transport. Un bras oscillant longitudinal en forme de plaque désigné par le terme "bascule" est ici articulé en avant de l'essieu de direction sur le châssis du véhicule, et est rendu élastique par rapport à ce châssis, en arrière de l'essieu de direction au moyen de ressorts en caoutchouc. Sur la face inférieure du bras longitudinal sont disposés, comme éléments porteurs du corps de l'essieu, des flasques placés à une certaine distance l'un de l'autre, qui s'étendent perpendiculairement au sens longitudinal du véhicule. La suspension connue présente l'in convénient d'être très encombrante dans le sens vertical, ce qui amène à un mode de construction du véhicule où le centre de gravité se trouve relativement haut. Cela n'est pas souhaitable pour les tracteurs agricoles, qui marchent fréquemment dans des terrains accidentés Jusqu'à un état très voisin de la limite de basculement, si l'on veut éviter les accidents. Plus encore, la suspension d'essieu connue comporte des masses importantes qui ne sont pas montées sur ressorts, ce qui n'offre qu'un confort de marche médiocre, en liaison avec l'amortissement des chocs fourni par du caoutchouc à faible course, relativement dur. Pour arriver à un confort élevé à la marche, il est indispensable que l'élasticité soit relativement souple, avec une course élastique importante.La suspension d'essieu connue convient, par suite, seulement pour des tracteurs et véhicules de transport qui doivent etre mis en service sur des surfaces de circulation relativement bien aplanies. Les tracteurs agricoles dont le domaine de mise en oeuvre principal est souvent constitué par des champs très inégaux, ont Jusqu'ici une suspension relativement dure. Mais on demande pour ces véhicules aussi qu'il soit offert au conducteur, un confort de marche meilleur grâce à une suspension plus souple. Dans le véhicule connu cela ne présente pas de difficultés particulières : il faut seulement remplacer le ressort en caoutchouc à course relativement courte par un ressort hélicoidal ou autre dont la course sera nettement plus grande. En ce qui concerne la tendance observée dans les derniers temps, de réaliser l'essieu de direction sous la forme d'essieu moteur, pour transmettre sans détérioration, au sol, une puissance plus en plus grande d'entratnement, on rencontre toutefois d'importants problèmes pour la réalisation d'une suspension souple. Ainsi, dans les tracteurs de ce genre, l'entralnement de l'essieu moteur s'opère au moyen d'un arbre articulé qui relie le changement de vitesse du tracteur avec le différentiel monté sur l'essieu moteur. Si maintenant la suspension d'essieu connue est transférée sur un tracteur agricole avec un essieu moteur, il apparait qu'en raison de la rotation de cet essieu moteur sur son axe longitudinal, il se produit au cours de la remontée et de la descente de la suspension, sur l'articulation du côté de l'essieu, des angles de pliage qui diminuent nettement la durée d'usage de cet arbre articulé. Ces angles de pliage peuvent sans doute être atténués en augmentant la longueur du bras longitudinal, toutefois, de ce fait, la masse de suspension non amortie qui est de toute façon déJà trop grande, augmentera encore. Abstraction faite de ce dernier point, la prolongation quelle qu'elle soit du bras longitudinal est soumise à d'étroites limites dans les tracteurs agricoles pour des raisons d'encombrement. L'invention a pour obJet de réaliser une suspension pour un essieu de direction d'un tracteur agricole du type décrit plus en détail en commençant, qui, en plus d'un confort à la marche élevée offre aussi la possibilité de mettre en place un essieu de direction entrainé, l'arbre moteur devant alors subir le moins de contraintes possibles sous l'effet de la compression et relâchement de la suspension du corps de l'essieu. A cet effet, l'invention propose les éléments porteurs qui a) sont articulés excentriquement sur le véhicule, à une certaine distance de l'articulation formée par les fusées d'essieu, par l'intermédiaire d'une articula tion latérale au véhicule (tourillons d'articulation); oeillets de fixation avec un axe d'articulation s'étendant essentiellement dans le sens longitudinal du véhicule, et, b) sont reliés, dans la zone de l'articulation du côté du véhicule (tourillons d'articulation), oeillet de fixation, avec formation d'un bras transversal résis tant à la torsion, au moyen d'une traverse. Cette traverse est réalisée sous la forme d'un étrier en forme de U. En raison de la réalisation proposée du bras portant le corps de l'essieu sous la forme d'un bras transversal, on est parvenu à conférer à cet essieu une stabilité suffisante avec une très faible hauteur de construction. I1 en résulte que la masse non suspendue élastiquement est nettement diminuée, masse qui offre en liaison avec une course importante de suspension, un gain important du confort pendant la marche. Malgré l'importance de la course de suspension, on évite cependant que le corps de l'essieu bascule au cours des mouvements de suspension, sur son axe longitudinal, et soit cause, si l'essieu de direction est entrainé, d'un accroissement des sollicitations qui affectent l'arbre articulé d'en tratnement. D'autres particularités avantageuses et caractéristiques de l'invention ressortiront d'autres ameliorations ainsi que de la description ci-après faite avec référence aux dessins annexés où : - la figure 1 est un premier exemple de réalisation de la suspension suivant l'invention au moyen d'une barre de torsion, vue en perspective, - la figure 2 est un second exemple de réalisation de la suspension suivant l'invention avec différentes dispositions possibles de Jambes de force à ressort, vue en sens inverse de la marche, - la figure 3 montre la suspension de la figure 1 vue d'en-dessous, - la figure 4 montre le détail A de la figure 3 à plus grande échelle, - la figure 5 est un troisième exemple de réalisation d'une suspension suivant l'invention avec deux bras transversaux, vue en sens inverse de la marche du tracteur, et, - la figure 6 est une vue de l'avant d'un tracteur agricole équipé avec la suspension de la figure 1. Dans la suspension suivant les figures 1 et 3, le corps de l'essieu de direction, en trainé, portant les roues directrices 2 d'un tracteur agricole qui, pour le reste n'est pas montré en détail, est désigné par 1. Ce corps 1 d'essieu est constitué de deux parties la, lb, dont la partie lb est pourvue, dans la zone terminale pourvue d'une bride, d'une possibilité, non représentée, de recevoir un différentiel qui n'est pas non plus représenté. Centralement, entre les roues 2 se trouvent, dans la zone du différentiel, sur les deux côtés du corps 1 de l'essieu 1, deux fusées 3, 4 d'essieu, s'étendant dans la direction longitudinale du tracteur, qui servent à la fixation pendulaire de l'essieu. La fusée 4 dirigée vers l'arrière, si l'on regarde dans le sens de la marche, est creuse, et permet le passage d'un arbre articulé 5, qui sert à entrainer les roues 2 et qui relie le changement de vitesse 6 du tracteur avec le différentiel. Les arbres de ce dispositif qui vont, à l'intérieur de l'essieu vers les roues ne sont pas illustrés pour plus de simplicité. La suspension proprement dite de l'essieu sur le tracteur s'effectue au moyen d'un bras transversal 7. Ce dernier est constitué de deux éléments porteurs 8, 9 s'étendant parallèlement l'un à l'autre, qui sont reliés par l'une de leurs extrémités libres l'un à l'autre par une traverse 10 et forment ainsi un cadre suffisamment stable. Dans la zone de la traverse 10 sont fixés latéralement sur les éléments porteurs 8, 9 deux tourillons 11, 12 avec un axe d'articulation commun 13. Les tourillons 11, 12 d'articulation sont suspendus au châssis 15 du tracteur, avec formation d'une articulation latérale au tracteur, par des oeillets de fixation désignés par 14 appropriés.Afin qu'en serrant et desserrant les ressorts, l'essieu de direction ne subisse pas un décalage latéral d'une importance inadmissible, les oeillets de fixation 14 sont disposés de façon telle que les tourillons d'articulation 11, 12 se trouvent, quand l'essieu ne pèse pas trop sur le ressort, à la même hauteur que les fusées 3, 4. A une certaine distance des tourillons 11, 12, les éléments porteurs 8, 9, sont montés sur les fusées 3 et 4 de l'essieu, de sorte qu'il est formé une articulation sur laquelle le corps 1 de l'essieu peut exécuter un mouvement pendulaire Afin que le corps de l'essieu 1 ne soit pas gêné, dans son mouvement pendulaire par la traverse 10, celle-ci est réalisée sous la forme d'un étrier en U qui chevauche l'essieu avec un écart suffisant.Comme le corps de l'essieu 1 présente déjà dans la zone de la traverse 10, une hauteur de construction sensiblement plus petite que dans la zone centrale ou se trouve monté le différentiel, toute la hauteur de construction de l'essieu de direction n'est pratiquement pas augmentée par le bras transversal 7, ce qui fait que, malgré l'importance de la course de suspension, il est obtenu un mode de construction du tracteur où le centre de gravité se trouve relativement bas. Pour des raisons de confort de la suspension, la masse qui n est pas suspendue de l'ensemble de la suspension doit être maintenue aussi petite que possible. Par suite l'élément porteur 9 est prolongé, pour augmenter la force de résistance du bras transversal 7, dans le sens de l'axe 17 longitudinal du véhicule, vers l'extérieur, au-delà de sa position de fixation sur la fusée 4, et s'appuie sur le châssis 15 du tracteur en arrière de l'essieu de direction, articulé de toutes parts, par l'intermédiaire d'une barre de direction 16 s'engageant, articulée de toutes parts, dans la zone terminale libre de l'élément porteur 9. Quand l'essieu de direction n'est pas enfoncé sur le ressort, la barre de direction 16 se trouve sur un plan horizontal. Pour suspendre l'essieu de direction par rapport au tracteur, il est prévu une barre de torsion 18 qui est fixée, résistante à la rotation, en alignement avec l'axe 13 d'articulation d'une part, derrière l'essieu de direction sur le châssis du véhicule, et qui est reliée d'autre part, au moyen de sa denture extérieure 18a (figure 4) qui s'engage dans une denture intérieure de l'élément porteur 9 solidaire en rotation avec de dernier. La denture intérieure de l'élément porteur 9 est ici placée sur le même axe que le tourillon d'articulation 12. Comme il ressort de la figure 3, l'axe d'articulation 13 et la barre de torsion 18 sont inclinés sur un angle a par rapport à l'axe longitudinal 17 du tracteur, pendant que le point d'articulation de la barre 18 sur le châssis 15 du tracteur présente une distance plus petite, par rapport à l'axe longitudinal 17 du tracteur, que le point de fixation de la barre de torsion 18 sur l'élément porteur 9. Cette disposition résulte de cette circonstance qui fait que le point d'articulation de la barre de direction 16 sur l'élément porteur 9 est décalé vers l'arrière en raison de la déviation de la barre de direction 16 à partir de sa position normale dans le sens longitudinal du tracteur, au cours des compressions et relâchement d'amortissement de l'essieu de direction. Ce phénomène conduirait, avec une barre de torsion 18 qui serait dirigée dans le sens longitudinal du tracteur, à un comportement propre de direction de l'essieu de direction, lors des mouvements de suspension qui rendrait au conducteur nettement difficile le contrôle du tracteur. Grâce à la prévision d'une position oblique de la barre de torsion 18, le point d'articulation de la barre de direction 16 sur l'élément porteur 9, au cours des mouvements de suspension de l'essieu est décalé vers l'arrière, au moins approximativement du parcours correspondant au raccourcissement apparent, sur le plan de la longueur projetée, de la barre de direction 16. Les faibles différences, que-l'on ne peut éliminer pour des raisons de construction, seront absorbées par la fixation élastique qui est illustrée en détail dans la figure 4.L'opération décrite sera appuyée supplémentairement en articulant la barre de direction 16 de façon que la distance de son point d'articulation sur le châssis 15 du tracteur jusqu'à l'axe 17 longitudinal, soit plus petite que la distance correspondante entre son point d'articulation et l'élément porteur 9. Cette disposition a pour effet que la longueur apparente de la barre de direction 16 ne se modifie pas au cours des mouvements de la suspension d'une façon aussi importante que si cette barre de direction 16 était disposée parallèlement au sens longitudinal du véhicule. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 1, la suspension de l'essieu de direction s' opère à l'aide d'une barre de torsion 18. Comme on peut le voir d'après la figure 2, cet esssieu de direction peut aussi être suspendu, d'une façon connue, au moyen de jambes de force constituées d'un ressort et d'un amortisseur de chocs. A cet effet, il est montré dans la figure 2 différentes possibilités d'action de telles Jambes de force 19, 20, 21 sur un bras transversal 7. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 5, l'essieu de direction est monté sur le châssis 15 du tracteur, à l'aide de deux bras transversaux 22, 23, par l'intermédiaire de boulons 24, 25, qui sont posés sur des côtés qui se font face par rapport à l'axe longitudinal 17. En particulier, il est posé, sur chacune des fusées 3, 4 d'essieu, un levier 26 à deux bras, rotatif, dont le bras supérieur libre 26a est relié, avec articulation par un boulon 27, avec l'élément porteur 28 du bras transversal supérieur 22, et dont le bras inférieur 26b libre l'est de son côté, par le boulon 29 avec l'élément porteur 30 du bras transversal inférieur 23.Dans cet exemple de réalisation aussi, les articulations (boulons 27, 29) de chacun des bras transversaux 22, 23 se trouvent à la même hauteur que les points d'articulation (boulons 24, 25) sur le châssis du tracteur 15, de sorte qu'en cas de mouvements de suspension de l'essieu de direction, les leviers 26 se déplaceront en commun, l'essieu lui-même n'étant toutefois pas décalé latéralement. Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, la suspension est pourvue d'un dispositif qui assure que l'essieu de direction, peut non seulement exécuter un mouvement pendulaire qui est encore suffisamment grand quand la suspension est complétement affaissée, mais aussi que, si la suspension est détendue au maximum, il ne puisse osciller suffisamment pour que les roues 2 puissent rencontrer des parties de la construction du tracteur, telles que par exemple le capot du moteur 31, et puissent les endommager. Pour maintenir l'angle pendulaire de l'essieu indépendant du parcours de suspension à peu près constant, on dispose, sur la face supérieure du corps 1 de l'essieu, des deux côtés de l'axe longitudinal 17 du tracteur, à une distance suffisante l'une de l'autre, deux pièces moulées 32, 33, qui coopèrent avec deux butées 34, 35 fixées sur Te tracteur.Pour atteindre le but recherché, chacune des pièces moulées 32, 33 est pourvue d'une voie de butée 32a, 33a, qui présente à la butée en fonction de l'état de la suspension de l'essieu, des zones placées différemment par rapport à l'essieu pour la coopération avec la butée afférente 34, 35. Dans les exemples de réalisation présentés, les voies de butée 32a, 33a sont montrées courbées, une zone intérieure voisine du corps de l'essieu se transformant peu à peu en une zone extérieure plus éloignée du corps de l'essieu. Si, comme le montre la partie de gauche de la figure 6, l'essieu est complètement détendu sur la suspension, dans la position pendulaire du corps de l'essieu 1 qui est indiquée, c'est la zone extérieure, éloignée du corps de l'essieu de la pièce 32 qui coopère avec la butée 34. De même, comme le montre la partie de droite de la figure 6, quand le ressort de suspension est serré au maximum, c'est la zone intérieure voisine du corps de l'essieu qui coopère avec la butée 35. R E V E N D I C A T I O N S 10) Suspension de l'essieu de direction, monté sur ressorts, d'un tracteur agricole, en particulier d'un tracteur utilisable pour les travaux des champs, pendant que le corps d'essieu est posé sur deux fusées d'essieu s'étendant centralement dans le sens longitudinal du véhicule, en pouvant exécuter un mouvement pendulaire sur un bras articulé sur le véhicule et suspendu sur ressorts par rapport à lui, comportant deux éléments porteurs s'étendant perpendiculairement au sens longitudinal du tracteur, recevant entre eux le corps de l'essieu, suspension caractérisée en ce que les éléments porteurs ( 8,9) : a) sont articulés excentriquement sur le véhicule, à une certaine distance de l'articulation formée par les fusées d'essieu (3, 4), par l'intermédiaire d'une articulation latérale au véhicule (tourillons d1arti- culation (11, 12) ; oeillets de fixation (14) avec un axe d'articulation (13) s'étendant essentiellement dans le sens longitudinal du véhicule, et, b) sont reliés, dans la zone de l'articulation du côté du véhicule (tourillons d'articulation (11, 12), oeillet de fixation (14), avec formation d'un bras transversal (7) résistant à la torsion, au moyen d'une traverse (10). 20) Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la traverse (10) est réalisée sous la forme d'un étrier en forme de U. 30) Suspension suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément porteur (9) arrière, si l'on regarde dans le sens de la marche, est prolongé au-delà de l'articulation avec le corps (1) de l'essieu, et qu'il est prévu une barre de direction (16) s'étendant, au moins à peu près horizontalement quand le véhicule ne comprime pas le ressort de suspension, et qui est fixée, de préférence articulée de toutes parts, aussi bien sur le véhicule que sur la zone terminale libre de l'élément porteur (9). 40) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que de préférence, l'élément porteur (9) arrière, si l'on regarde dans le sens de la marche, présente sur le même axe que le tourillon d'articulation (12), une denture intérieure, dans laquelle s'engage une barre de torsion (18), fixée par son autre extrémité sur le véhicule et portant une denture extérieure (18a) appropriée. 50) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément porteur (9) arrière est relié, par son extrémité terminale libre, avec une jambe de force (21) s'appuyant sur le véhicule. 60) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des jambes de force (19, 20) sont articulées, dans la zone d'articulation du bras transversal (7), sur le véhicule, sur les éléments porteurs (8, 9) et/ou sur la traverse (10). 70) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'axe (13) de l'articulation du côté du véhicule, (tourillons d'articulation (11, 12) ; oeillets de fixation (14)) du bras transversal (7) s'étend, si on regarde d'en haut, sous un angle (a) par rapport à l'axe longitudinal (17) du véhicule. 80) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bras transversal (7) est articulé sur le véhicule, par l'intermédiaire d'une articulation élastique. 90) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 4 et 7, caractérisée en ce que la barre de torsion (18) s'aligne avec l'axe d'articulation (13) de l'articulation du côté du véhicule (tourillons (11, 12) ; oeillets de fixation (14)) du bras transversal (7). 100) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'aussi bien la fixation de la barre de torsion (18) que l'articulation de la barre de direction (16) s'effectue sur le véhicule, derrière le corps (1) de l'essieu, si l'on regarde dans le sens de la marche. 110) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'articulation de la barre (16) de direction sur le véhicule s'effectue à une distance plus petite de l'axe (17) longitudinal du véhicule que l'articulation sur le bras transversal (7). 120) Suspension suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que a) sur chaque fusée (3, 4) du corps (1) de l'essieu, il est monté un levier à deux bras (26), b) les bras (26a, 26b) du levier (26) dirigés dans le même sens, sont reliés avec articulation chacun avec un élément porteur (28, 30) d'un bras transversal (22, 23), c) les bras transversaux (22, 23) sont montés sur le véhicule sur les côtés opposés de l'axe longitudinal (17) du véhicule, et d) quand l'essieu (1) ne charge pas le ressort de suspen sion, les articulations du côté de véhicule des bras transversaux (22, 23) et les articulations des élé ments porteurs (28, 30) sont à la même hauteur que les bras (26a, 26b). 130) Suspension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'importance angulaire du mouvement pendulaire de l'essieu (1) est à peu près constante, indépendamment de l'appui sur la suspension. 140) Suspension suivant la revendication 13, caractérisée en ce que, pour limiter l'angle du mouvement pendulaire, deux pièces moulées (32, 33) sont fixées sur. le corps (1) de l'essieu, et coopèrent à chaque occasion avec deux butées (34, 35) qui se trouvent chacune d'un côté, dans la zone de l'essieu (1), ces pièces moulées (32, 33) présentant une voie de butée (32a, 33a) avec une extrémité voisine de l'essieu et une extrémité éloignée de l'essieu, l'extrémité voisine de l'essieu coopérant avec l'une des butées (34, 35) quand la suspension est complètement affaissée et l'extrémité éloignée de l'essieu coopérant avec l'autre butée quand la suspension est complètement relâchée. 150) Suspension suivant les revendications 13 et 14, caractérisée en ce que la voie de butée (32a, 33a) est courbe.