Brevet FR2644734A1 — publié le 19900928

La présente invention se rapporte à des ensembles d'essieux dirigeables du type utilisant des chevilles ouvrières pour la fixation des fusées de direction aux moyeux d'essieu. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un appareil conçu pour retenir une cheville ouvrière contre un mouvement de rotation dans un moyeu d'essieu, malgré l'usure pendant la durée de vie utile de la cheville ouvrière. Dans des systèmes conventionnels à suspension avant pour des véhicules routiers tels que des camions, les axes des roues sont connectés aux essieux avant par les fusées de direction et les chevilles ouvrières. Typiquement, la fusée a une fourche bifurquée pour la coupler à un moyeu d'essieu fixe et la cheville ouvrière s'étend à travers les ouvertures alignées dans la fourche et un perçage dans le moyeu d'essieu pour maintenir ces organes ensemble. Le moyeu d'essieu normalement verticalement orienté, conçu pour supporter la fusée de direction, fait partie de l'essieu avant. La fusée est adaptée à pivoter autour de la cheville ouvrière sur un axe vertical. Le moyeu d'essieu, également appelé moyeu de support de fusée, retient ainsi de manière non rotative la cheville ouvrière mais permet la rotation de la fusée. Un palier à rouleaux monté entre le support de la fusée et le bras inférieur de la fourche bifurquée permet un mouvement à faible frottement de la fusée autour de l'axe de direction. Le bras supérieur supporte généralement un manchon pour recevoir une moindre charge. Etant donné les tolérances de fabrication, le palier à rouleaux de la cheville ouvrière et le manchon ne sont souvent pas précisément ajustés entre les bras inférieur et supérieur de la fourche. Les espaces ou jeux qui en résultent permettent aux organes de se déplacer l'un par rapport l'autre, en particulier par suite de l'usure pendant la durée de vie utile des pièces. Dans des systèmes de suspension pour poids lourds, les chevilles ouvrières sont normalement maintenues contre une rotation au moyen de clavettes coulissantes ayant des surfaces effilées qui passent contre les côtés des chevilles ouvrières. Cependant, par suite de l'usure, de plus grands jeux sont créés, permettant aux chevilles ouvrières de se déplacer et d'osciller dans leurs perçages associés de la fusée pendant la durée de vie utile des pièces. De tels mouvements exacerbent les problèmes de l'usure. Selon la présente invention, un assemblage d'un essieu dirigeable offre un système de clavettes coulissantes pour chevilles ouvrières avec charge préalable, qui obture les jeux créés par l'usure à l'interface de la cheville ouvrière et du moyeu de l'essieu directeur. Sous une forme préférée, l'assemblage comporte une poutre transversale d'essieu ayant à ses extrémités deux moyeux de support de fusée qui sont verticalement orientés. Chacun des moyeux a des extrémités verticalement espacées et un perçage s'étendant totalement entre les extrémités. Une fusée de direction est fixée pivotante à chaque moyeu par des bras supérieur et inférieur ayant des ouvertures alignées. Une cheville ouvrière cylindrique traverse le perçage du moyeu et les ouvertures des bras pour maintenir la fusée sur le moyeu. Chaque moyeu contient une ouverture transversale qui s'étend transversalement à et qui coupe partiellement le perçage et une clavette coulissante est supportée dans chaque ouverture transversale. Chaque clavette coulissante comporte une tête allongée ayant une surface plate effilée adaptée à venir en engagement avec la cheville ouvrière. La clavette coulissante a une portion de tige filetée qui est opposée à la tête, dont l'extrémité s'étend vers l'extérieur de l'ouverture transversale. Un écrou de clavette coulissante est vissé à l'extrémité de la partie de tige filetée pour maintenir la tête de la clavette coulissante contre la cheville ouvrière. Une rondelle à ressort en disque est utilisée pour charger au préalable la clavette coulissante contre la cheville ouvrière en vertu de sa position entre le moyeu et l'écrou. Sous une forme préférée, la rondelle élastique en forme de disque est un ressort Belleville qui produit une charge relativement constante de traction sous une déformation pouvant atteindre 0,76 mm par clavette coulissante. l'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation fragmentaire d'une extrémité d'un assemblage d'un essieu dirigeable qui contient un mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une cheville ouvrière et d'un moyeu d'essieu de direction en regardant suivant la ligne 2-2 de la figure i; et - la figure 3 est une vue latérale en coupe transversale d'une paire de rondelles élastiques en disque, utilisées dans une forme préférée de la présente invention o les rondelles sont représentées à leur forme sans tension avant couple due à l'écrou de la clavette coulissante. En se référant initialement à la figure 1, une vue fragmentaire d'un assemblage d'un essieu dirigeable montre une extrémité (c8té conducteur uniquement) d'une poutre transversale d'essieu avant 12. La poutre comporte un moyeu verticalement orienté 14 supportant de manière pivotante une fusée de direction 16. La fusée 16 comporte un axe conventionnel 18 pour la roue et a un bras directeur 20 qui s'étend de manière opposée à l'axe 18. Le bras 20 est traditionnellement connecté à une timonerie (non représentée) qui comprend une bielle de direction couplée à un volant à commande manuel, contrôlé par le conducteur d'un véhicule. La fusée 16 comporte des bras supérieur et inférieur 22, 24 qui définissent ensemble une fourche bifurquée pour coupler la fusée au moyeu 14 par une cheville ouvrière cylindrique 32. Le moyeu 14 comprend un perçage interne verticalement orienté 26 tandis que les bras supérieur et inférieur 22 et 24 contiennent des ouvertures 28 et 30, respectivement, pour connexion à la cheville ouvrière cylindrique 32. Comme ceux qui sont compétents en la matière le noteront, la cheville ouvrière, fixée dans le perçage et les ouvertures par des moyens conventionnels, supporte la fusée 16 pour un mouvement pivotant par rapport au moyeu 14 et ainsi les roues (non représentées), portées par l'axe 18, peuvent être pivotées autour d'un axe relativement vertical de direction "a-a" défini par l'axe du perçage 26. En se reférant maintenant à la figure 2, elle présente une vue en section transversale de la cheville ouvrière 32 et du moyeu 14 de support de la fusée. Des ouvertures transversales droite et gauche 34 et 36 respectivement supportent une paire de clavettes coulissantes 42 qui sont disposées sur des côtés opposés de la cheville ouvrière 32 comme on peut le voir. Chaque clavette coulissante 42 comporte une tête 38 ayant un plat effilé 54. Chaque plat 54 est conçu pour venir en engagement avec un plat correspondant 40 sur les côtés opposés de la cheville ouvrière, de manière que la cheville ouvrière soit efficacement empêchée de tourner dans le perçage 26. Chaque clavette coulissante a également une portion de tige non filetée 46 qui fait corps avec la tête 38. De la portion de tige non filetée dépasse une extrémité de tige filetée 50 qui s'étend vers l'extérieur de l'ouverture transversale 34, 36. Chaque clavette coulissante est maintenue en place par un écrou 52 à une charge de tension d'environ 276 à 344 kPa. Deux rondelles à ressort en disque 44, 48 sont interposées entre l'écrou 52 et la surface d'extrémité à ouverture 60 de l'essieu 14 comme on peut le voir. Sous la forme préférée, les rondelles à ressort en disque comprennent des ressorts Belleville qui, lorsque les écrous 52 sont serrés, se trouvent aplatis comme le montre la figure 2. Bien que le ressort Belleville soit préféré, on peut cependant utiliser d'autres ressorts qui ont des capacités similaires de déformation sous la charge. En se référant maintenant à la figure 3, elle montre une paire de ressorts Belleville 44, 48 sous une forme non chargée ou non comprimée. La figure 3 représente une méthode préférée d'empilement des ressorts Bellevilles de manière que leurs portions circonférentielles internes 56 viennent en contact l'une avec l'autre tandis que leurs portions circonférentielles externes 58 sont adaptées à un contact d'appui respectivement avec l'écrou 52 et la surface d'extrémité d'ouverture externe 60. Les ressorts Belleville 44, 48 sont adaptés à charger au préalable les clavettes coulissantes pour compenser l'usure de la cheville ouvrière, et auront une courbe de charge caractéristique qui est relativement plate sur une large étndue de déformation. Ainsi, sur une étendue de 0,76 mm de déformation, la paire de ressorts Bellevilles 44, 48 produira une force relativement constante efficace pour éviter un jeu ou relâchement du fait de l'usure de la cheville ouvrière, permettant un mouvement pouvant atteidre 0,76 mm de la clavette coulissante contre la cheville ouvrière. Sous leur forme préférée, les ressorts Bellevilles ont une dureté Rockwell comprise entre 45 et et sont fabriqués en un acier à forte teneur en carbone. Tous les autres matériaux pour les chevilles ouvrières, les moyeux etc... sont tels qu'utilisés traditionnellement par ceux qui sont compétents en la matière. Enfin, dans la même forme préférée, les clavettes coulissantes sont agencées de manière à être parallèles mais axialement décalées (sur la figure 1) le long de la cheville ouvrière 32 et les conicités sont comprises entre 5-15 degrés en mesurant par rapport aux axes "b-b" et "c-c" des clavettes coulissantes. De même, dans le mode de réalisation préférée, chaque tête de clavette coulissante est allongée au point d'être plus longue que les portions totales d'extrémités filetées et intermédiairement filetées des clavettes coulissantes. Par ailleurs, les clavettes coulissantes sont en orientation inverse. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Assemblage d'essieu dirigeable, du type comprenant une poutre transversale définissant un moyeu allongé verticalement orienté à une extrémité, ledit moyeu définissant une paire d'extrémités verticalement espacées et ayant un perçage s'étendant totalement entre lesdites extrémités, ledit assemblage comprenant de plus une fusée pivotante de direction définissant une fourche bifurquée ayant des bras supérieur et inférieur, lesdits bras ayant des ouvertures alignées adaptées à correspondre avec les extrémités opposées dudit perçage, ledit assemblage comprenant de plus une cheville ouvrière cylindrique supportée dans ledit perçage et traversant lesdites ouvertures, ledit moyeu comprenant une ouverture transversale qui s'étend transversalement à et coupe partiellement ledit perçage, une clavette coulissante supportée dans ladite ouverture transversale, ladite clavette coulissante ayant une têt allongée avec une surface plate effilée adaptée à engager ladite cheville ouvrière, ladite clavette coulissante ayant une tige filetée avec une extrémité qui s'étend vers l'extérieur de ladite ouverture transversale, sur ladite extrémité étant vissé un écrou pour fixation de ladite clavette coulissante contre ladite cheville ouvrière, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (44, 48) interposé entre ledit moyeu (14) et ledit écrou (32) pour charger au préalable ladite clavette coulissante (42) contre ladite cheville ouvrière (32). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cheville ouvrière (32) a une surface plate et effilée pour correspondre avec ladite surface plate et effilée sur la tête (38) de la clavette coulissante. 3. Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort (44, 48) comprend au moins une rondelle élastique en disque placée autour de la tige filetée. 4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lors du montage, la tension sur les clavettes coulissantes (42) est suffisante pour déformer ladite rondelle élastique en disque à une position totalement aplatie. 5. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la charge de traction sur la clavette coulissante (42) est comprise entre 276 et 344 kPa. 6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une seconde clavette coulissante (42) placée parallèlement à mais axialement décalée de la première clavette coulissante, la cheville ouvrière ayant une seconde surface plate et effilée qui est placée à 180 degrés de la première surface plate effilée, ladite seconde surface étant axialement décalée de ladite première surface et en ce que ladite seconde clavette coulissante contient également une rondelle élastique en disque et un écrou qui lui est associé, lesdites rondelles fonctionnant en parallèle pour produire une charge relativement constante de traction sous une déformation totale pouvant atteindre 0,76 mm par clavette coulissante. 7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poutre transversale comprend de plus un second moyeu (14) à une extrémité opposée, chaque moyeu comprenant une paire d'ouvertures croisées et chacune des rondelles élastiques en disque est une rondelle Belleville. 8. Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les clavettes coulissantes et les conicités sont en alignement correspondant et parallèle, les concités étant comprises entre 5 et 10 degrés par rapport à l'axe de chaque clavette coulissante. 9. Assemblage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les têtes allongées des clavettes coulissantes sont plus longues que les tiges desdites clavettes coulissantes. 10. Assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les clavettes coulissantes sont en orientation inverse.