Brevet FR2653509A1 — publié le 19910426

La présente invention concerne une cale intermédiaire élastique pour ressorts à lames, qui est disposée entre des lames adjacentes du ressort, s'étend au moins sur une partie de leur longueur, est maintenue par un boulon central les traversant et comble au moins localement un espacement existant entre les lames du ressort. La disposition de cales intermédiaires dans des ressorts à lames, comme indiqué ci-dessus, est connue depuis longtemps dans l'art antérieur. Ainsi il est connu de disposer entre les lames de ressorts à lames des bandes continues en résine synthétique de faible épaisseur (0,5 mm). Elles s'accrochent autour des bords longitudinaux des lames du ressort et sont pourvues, pour leur maintien, au milieu de leur longueur, d'une ouverture par laquelle elles sont engagées sur les boulons centraux du ressort à lames. Les bandes de résine synthétique doivent augmenter la durée de service du ressort à lames en empêchant une pénétration de crasse et de sable entre les lames du ressort. En outre, il est connu d'interposer entre les lames d'un ressort et à ses extrémités des cales intermédiaires en résine synthétique ayant la même petite épaisseur. Elles doivent permettre d'obtenir un grand amortissement et de réduire le frottement. Pour leur maintien, ces cales intermédiaires sont pourvues d'un appui de forme annulaire qui s'accroche sur une lame du ressort (DE-Z: Konstruktion 1952, Volume 1, Page 29 "Calcul et Agencement de Pièces de Machines"). Un ressort à lames comportant des cales intermédiaires élastiques selon un agencement conforme au premier paragraphe est connu d'après le brevet GB-234 500. Ces cales intermédiaires sont chacune constituées d'un groupe de bandes métalliques assez minces, se composant par exemple d'acier et qui s'étendent sur toute la longueur de la lame respectivement la plus courte dans une paire de lames adjacentes du ressort. Les cales intermédiaires de structure stratifiée constituent cependant dans ce cas des dispositifs servant à amortir des mouvements de flexion du ressort à lames lors des mouvements d'extension et de contraction de la suspension d'un essieu de véhicule. La force d'amortissement se produit dans ce cas par le fait que les cales intermédiaires sont serrées par effet de frottement sur toute leur longueur avec les lames du ressort s'appliquant sur elles au moyen des attaches entourant le ressort à lames. L'invention a par contre pour but, au moyen de cales intermédiaires agencées comme indiqué dans le premier paragraphe de ce préambule, de perfection- ner des ressorts à lames, sans influencer sensiblement leur comportement à la flexion, de telle sorte que leurs lames ne puissent pas, lors de processus d'accéléra- tion et/ou de freinage, venir buter l'une contre l'autre et par conséquent se rompre sous l'effet de grands angles de flexion se produisant entre le corps d'essieu et le ressort à lames en résultat d'une sollicitation par des couples. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que la cale intermédiaire comble l'espacement existant entre les deux lames de ressort la recevant, dans la zone du boulon central et en dessous d'une butée de ressort solidaire de la caisse. Dans ce cas, il est suffisant de disposer entre des lames de ressort mutuellement adjacentes simplement une cale intermédiaire d'une seule pièce, au moyen de laquelle un contact n'est établi entre une butée de ressort solidaire de la caisse et les lames du ressort et il ne se produit de ce fait des forces de frottement que dans une zone située en dessous de cette butée. Cependant, l'influence de ces forces de frottement sur le comportement à la flexion du ressort à lames est petite et négligeable. La cale intermédiaire peut être agencée de telle sorte qu'elle soit simplement associée à une butée de ressort solidaire de la caisse et située d'un côté de l'essieu. Dans le cas d'un essieu avant, la cale intermédiaire peut alors être disposée simplement entre les lames de la branche arrière du ressort car, lors d'un freinage du véhicule, c'est cette branche du ressort qui est mise en danger. Dans le cas d'un ressort à lames, associé à un essieu arrière, la cale intermédiaire peut, par contre, être associée seulement à des lames de la branche avant du ressort car, en cas d'accélération, cette branche du ressort est fortement sollicitée à la flexion. Enfin, la cale intermédiaire peut aussi être agencée de telle sorte que des lames du ressort puissent s'appuyer contre des butées de ressort qui sont disposées sur la caisse des deux côtés d'un essieu du véhicule. Selon d'autres particularités de la cale intermédiaire conforme à l'invention: - elle est formée d'un métal, comme de l'acier à ressort sous forme de bande et elle est recouverte d'un matériau élastomère, comme du caoutchouc, au moins dans la zone de la butée de ressort située côté caisse; - elle comporte, dans une zone située en dessous de la butée du ressort et des deux côtés un appui formé d'une matière plastique renforcée par fibres de verre. A cet égard, il est déjà connu, d'après la demande de brevet allemand DEAS 14 30 218, de prévoir entre les lames d'un ressort à lames et dans une zone située en dessous de butées de ressort solidaires de la caisse, des cales intermédiaires élastiques pour éviter une rupture des lames du ressort sous l'effet d'une forte déformation en S. Les cales intermédiaires doivent à cet égard être cependant collées à plat contre la face de pression correspondante des lames du ressort, ce qui peut conduire à un arrachement sous l'effet des forces de frottement se produisant entre les cales intermédiaires et la lame située au-dessus d'elles lors de mouvements de suspension de l'essieu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation latérale d'un essieu avant monté sur un châssis d'un véhicule utilitaire et dont la suspension est assurée par des ressorts à lames, dont les lames s'appuient l'une contre l'autre au moyen d'une cale intermédiaire correspondant à un exemple de réalisation de l'invention; la Figure 2 est une vue en élévation latérale partielle du ressort à lames de la Figure 1, agencé comme un ressort parabolique, la Figure 3 est une vue en plan d'une des cales intermédiaires disposées entre les lames du ressort parabolique, et la Figure 4 est une vue en coupe longitudinale partielle, faite selon la ligne IV-IV de la Figure 3 et à échelle plus grande que celle-ci. Sur la Figure 1, un ressort à lames, désigné par 14, est monté sur le corps 10 d'un essieu avant 12, par exemple directeur, d'un véhicule utilitaire. Ce ressort est monté à son extrémité avant, au moyen d'un oeillet, sur un tourillon d'appui 16 d'un corps d'appui 18 fixé sur le châssis 17 du véhicule et il est maintenu, au moyen d'un oeillet prévu à son extrémité arrière, dans une jumelle 20 articulée sur le châssis. Evidemment, la suspension arrière du ressort peut également être assurée d'une autre manière connue. La référence 22 désigne une butée élastique de ressort, solidaire du châssis, constituée par un tampon en caoutchouc et qui est disposée au point le plus haut de la courbe de déformation en S se produisant audessus du ressort à lames 14 entre l'essieu avant 12 et la jumelle de ressort 20, dans le but de limiter, au moyen d'un appui, comme indiqué en trait mixte, la course du ressort à lames 14 (déforma- tion en S) lorsque ce ressort est déformé sous l'action d'un couple agissant sur le corps d'essieu 10 lors d'un freinage. Le ressort à lames 14 est agencé avantageuse- ment comme un ressort parabolique, par le fait qu'il comporte plusieurs, par exemple trois lames 24, 26 et 28, qui sont cintrées en forme de parabole et disposées en pile. Entre ces lames, il est prévu des éléments d'appui 30 empêchant un frottement dans leurs zones d'extrémités, ces éléments étant constitués d'un matériau élastomère, par exemple du caoutchouc et les lames 24, 26, 28 du ressort étant maintenues en ces endroits par des attaches appropriées 32 et 34. Pour éviter que, sous l'effet de flexions du ressort à lames 14 produites par des couples agissant sur le corps d'essieu 10 lors d'un freinage, les lames 24, 26, 28 du ressort viennent buter l'une contre l'autre et subissent une déformation permanente ou bien se rompent le cas échéant, il est prévu, dans une zone située en dessous de la butée élastique 22 du ressort qui est solidaire du châssis, de maintenir les lames 24, 26, 28 du ressort en appui élastique l'une contre l'autre. Ce rôle est assuré par des cales intermédiaires élastiques, désignées dans leur ensemble par 36. Un agencement de lames élastiques de ce genre entre des lames de ressorts est intrinsèque- ment connu. Dans l'exemple considéré, ces cales inter- médiaires 36 sont agencées de telle sorte qu'elles puissent être montées facilement et qu'elles soient maintenues correctement aussi bien dans leur direction longitudinale que dans leur direction transversale entre les lames mutuellement adjacentes du ressort, c'est-à-dire 24 et 26 d'une part, et 26 et 28 d'autre part, sans faire appel à une liaison adhésive avec l'une quelconque des lames. Comme le montre notamment la Figure 2, les cales intermédiaires 36 s'étendent à cet égard dans la zone médiane du ressort à lames 14, o les différentes lames 24, 26 et 28 du ressort sont maintenues assemblées au moyen d'un boulon central 38. La partie extrême 40, se trouvant dans la zone médiane du ressort, des cales intermédiaires 36, est traversée par un trou 42 à l'aide duquel elles peuvent être engagées, d'une manière analogue aux lames 24, 26, 28 du ressort, sur le boulon central 38 qui les fixe en position. Comme le montre la Figure 2, les lames 24, 26 et 28 du ressort ont la plus grande épaisseur dans leur zone médiane. Cette zone est couverte complètement par la partie extrême 40 des cales inter- médiaires 36. Du fait du cintrage parabolique des lames 24, 26 et 28 du ressort, il existe entre celles- ci, à la suite de leur zone médiane 44 d'épaisseur maximale, respectivement un intervalle 46, qui est comblé, dans une zone située en dessous de la butée 22 solidaire du châssis, par l'autre partie extrême 48 des cales intermédiaires 36. En correspondance, l'épaisseur de la partie restante des cales intermédiaires 36, y compris leur partie extrême 40, est de préférence plus petite et constante, la partie extrême 48 formant une saillie de même valeur sur les deux c8tés plats de la partie 50 des cales intermédiaires respectives 46 qui est située entre les deux parties extrêmes 40 et 48. Avantageusement, la largeur de la partie 50 des cales intermédiaires se réduit en correspondance avec le profil de largeur des lames 24, 26 et 28 du ressort. A la place de la partie 50 relativement large des cales intermédiaires, les deux parties extrêmes 40 et 48 desdites cales pourraient également être reliées entre elles par une partie de liaison relativement étroite, transversalement rigide et possédant une résistance à la traction suffisante. Dans l'exemple de réalisation considéré, les cales intermédiaires 36 comportent une partie plate mince en forme de languette, constituée avantageuse- ment d'une bande d'acier à ressort et sur la zone extrême 48 de laquelle il est prévu des deux côtés un appui élastique 52, 54, formé de préférence d'une matière plastique renforcée par fibres de verre et qui est fixé notamment à l'aide de rivets creux. A la place des appuis 52 et 54, la partie en forme de languette 50 des cales intermédiaires peut également être revêtue de caoutchouc. La partie 40 de cales intermédiaires comportant le trou 42 est fixée à l'aide du boulon central 38 entre les parties médianes 44 des lames 24, 26 et 26, 28 du ressort sous l'effet de la contrainte de compression ainsi produite de telle sorte que, lors de mouvements de flexion des lames 24, 26 et 28 du ressort, il ne puisse pas se produire de décalage aussi bien dans la direction longitudinale du ressort que dans sa direction transversale. Les appuis élastiques 50, 54, ou bien un revêtement de caoutchouc approprié, comblent, dans chaque phase d'incurvation du ressort à lames, l'espacement mutuel entre les lames 24, 26 et 28 du ressort et font ainsi en sorte que les déplacements longitudinaux se produisant entre les lames 24, 26 28 et les appuis 52, 54 ou le revêtement de caoutchouc, soient compensés sous l'effet d'un déplacement moléculaire dans la matière plastique ou le caoutchouc. REVENDICATIONS 1. Cale intermédiaire élastique pour ressorts à lames, qui est disposée entre des lames adjacentes du ressort, s'étend au moins sur une partie de leur longueur, est maintenue par un boulon central les traversant et comble au moins localement un espacement existant entre les lames du ressort, caractérisée en ce que la cale intermédiaire(36) comble l'espacement existant entre les deux lames de ressort (24, 26 ou 26, 28) la recevant, dans la zone du boulon central (38) et en dessous d'une butée de ressort (22) solidaire de la caisse. 2. Cale intermédiaire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est formée d'un métal, comme de l'acier à ressort sous forme de bande et elle est recouverte d'un matériau élastomère, comme du caoutchouc, au moins dans la zone de la butée de res- sort (22) située côté caisse. 3. Cale intermédiaire selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans une zone située en dessous de la butée de ressort (22) et des deux côtés un appui (52 ou 54) formé d'une matière plastique renforcée par fibres de verre.