Brevet FR2668985A1 — publié le 19920515

L'invention concerne des innovations et des perfectionnements à des suspensions de roues et d'essieux en tandem, en particulier pour des camions et des remor- ques, dans lesquelles les palonniers ou balanciers se présentent sous la forme de ressorts à lames longitudinaux. Plus particulièrement, l'invention concerne de telles innovations et de tels perfectionnements comprenant des formes nouvelles de liaisons flexibles pour relier les extrémités distales de balanciers à ressorts à lames aux extrémités adjacentes inférieures respectives des essieux transversaux avant et arrière. Jusqu'à présent, des unités de suspension de roues et essieux en tandem utilisant des ressorts à lames en tant que palonniers ou balanciers n'étaient pas aussi largement utilisées que des suspensions de roues et d'essieux en tandem utilisant des palonniers ou balanciers rigides L'objet de l'invention, d'une façon générale, est de procurer des suspensions de roues et d'essieux en tandem utilisant des palonniers ou balanciers à ressorts à lames, qui sont moins coûteuses que les suspensions de roues et d'essieux en tandem utilisant des palonniers ou balanciers rigides, mais qui les égalent ou les dépassent en perfor- mance et capacité. Un objet important de l'invention est de procurer des liaisons flexibles nouvelles et améliorées entre les extrémités libres de palonniers ou balanciers à ressorts à lames et les extrémités adjacentes inférieures respectives des essieux transversaux dans des suspensions de roues et essieux en tandem, lesquelles liaisons procurent les avantages suivants: la suppression des bielles de poussée supé- rieures et des brides de montage, entraînant des économies importantes de poids; la suppression des semelles d'appui sur les brides de l'essieu pour absorber le frottement provoqué par le mouvement relatif des ressorts et des essieux; et une possibilité de réglage commode des angles de la ligne d'entraînement de l'essieu et/ou d'un désali- gnement de la suspension. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspec- tive d'un ensemble de suspension de roues et essieux en tandem comprenant une forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en élévation de l'ensemble de suspension de la figure 1, montrant le palonnier ou balancier gauche, à ressort à lames, incliné et les corps d'essieux avant et arrière en coupe; la figure 3 est une vue partielle en élévation arrière des ensembles de suspension de la figure 1, l'essieu arrière étant représenté incliné et en traits mixtes; la figure 4 est une vue en coupe verticale partielle à échelle agrandie suivant la ligne 4-4 de la figure 1; la figure 5 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie illustrant deux états inclinés différents (l'un en traits mixtes) de la liaison entre l'extrémité libre du palonnier ou balancier à ressort à lames et le coussinet de charge adjacent et inférieur porté par un essieu; la figure 7 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie suivant la ligne 7-7 de la figure 6, montrant le coussinet de charge incliné dans deux direc- tions différentes (une en traits mixtes); et la figure 8 est une vue en perspective éclatée de la liaison flexible entre une extrémité libre d'un palonnier ou balancier à ressort à lames de la figure 1 et de l'extrémité adjacente inférieure d'un essieu transver- sal. Sur la figure 1, une suspension de roues et d'essieux en tandem est indiquée globalement en 5 et comporte deux ressorts à lames longitudinaux qui agissent aussi à la manière de palonniers ou balanciers de façon pivotante à mi-distance entre leurs extrémités libres sur des tourillons il montés de façon pivotante sur des consoles 12 de tourillon boulonnées sur les longerons 8 de châssis représentés en traits mixtes Des roues jumelées 9 (dont deux sont représentées) sont montées sur les extrémités opposées des essieux 13. L'invention réside principalement dans la liaison flexible qui relie chacune des quatre extrémités libres des palonniers ou balanciers 10 à ressorts à lames à l'extrémité inférieure adjacente d'un essieu transversal 13 L'une des liaisons ou articulations flexibles est représentée sur les figures 4 à 8 et sera décrite en détail en regard de ces figures. En référence aux figures 4 et 5, le balancier longitudinal 10 à ressort à lames qui est représenté comporte trois lames sur l'extrémité libre desquelles un ancrage 14 de ressort est monté L'ancrage 14 comporte des rebords avant et arrière 15 et 16 faisant saillie latérale- ment qui s'ajustent entre la lame inférieure 17 du ressort et la lame médiane 18 Deux rivets 20 fixent les rebords et 16 à la lame inférieure 17. L'ancrage 14 de ressort est logé dans une cavité ou un alvéole complémentaire formé dans un coussinet 21 de charge réalisé en une matière élastomérique ou élastique, analogue à du caoutchouc La surface inférieure de l'ancrage 14 de ressort présente une configuration ou forme globalement sphérique à la fois dans la direction longitudinale et dans une direction transversale ou latérale Cette forme permet à la fois une articulation longitudinale et une articulation transversale entre l'extrémité libre de chaque ressort à lames 10 et son essieu adjacent inférieur 13. Le coussinet 21 de charge est lié aux surfaces intérieures d'une garniture rigide 22 (figure 8) qui est reçue dans un alvéole 23, ouvert vers le haut, d'une bride supérieure 24 d'essieu La bride supérieure 24 d'essieu est fixée sur le dessus de l'extrémité adjacente de l'essieu 13 au moyen d'étriers en U ou manilles 25 dont les extrémités inférieures font saillie à travers des trous de boulons dans une bride inférieure 26 d'essieu Des écrous 27 et des rondelles de blocage 28 sur les extrémités filetées en saillie des étriers en U 25 tirent les brides d'essieux 24 et 26 l'une vers l'autre sur les surfaces supérieure et inférieure de l'essieu 13 afin de fixer les pièces de l'ensemble rigidement entre elles et en place Si cela est souhaité, la bride supérieure 24 d'essieu et la bride inférieure 26 d'essieu peuvent être soudées à l'essieu 13. On voit sur la figure 4 que la dimension de l'alvéole 23 dans la bride supérieure 24 dans la direction longitudinale dépasse la dimension longitudinale de la garniture 22 dans laquelle est lié le coussinet 21 de charge Les jeux ainsi établis dans la direction longi- tudinale servent à la mise en place de cales 30, permettant ainsi un réglage longitudinal entre l'ancrage 14 de ressort et la bride supérieure 24 d'essieu, établissant un alignement primaire de l'essieu. Pour empêcher un ancrage 14 de ressort de se dégager et de se séparer de son coussinet de charge 21 dans certaines conditions de circulation, un coussinet cylindri- que 31 de rebond est prévu, ce coussinet ayant un trou central au moyen duquel il peut être monté sur une broche 32 qui s'étend latéralement audessus de la lame supérieure du ressort 10 La broche 32 est portée par une équerre 33 (figure 5) qui est boulonnée sur une saillie 34 située sur le côté extérieur de la bride supérieure 24 d'essieu Un écrou 35 et une rondelle 36 sur l'extrémité libre de la broche 32 fixent en position le coussinet de rebond 31. La face inférieure de la bride inférieure 26 d'essieu est pourvue de deux pattes perforées 37 sur lesquelles peut être boulonnée l'extrémité d'une bielle de poussée inférieure 38. La fonction principale de la liaison flexible entre chaque extrémité libre des balanciers longitudinaux à ressorts à lames et les extrémités respectives des essieux transversaux 13 est de permettre une articulation transversale de l'essieu tout en pouvant absorber les forces longitudinales (c'est-à-dire de freinage et d'accélération) L'état de l'articulation longitudinale est illustré sur la figure 6 tandis que l'état de l'articula- tion transversale est illustré sur la figure 7 Sur la figure 6, le ressort 10 et son ancrage 14 sont représentés dans un état en traits pleins et dans une position opposée en traits mixtes Sur la figure 7, le coussinet 21 de charge est représenté incliné dans un état en traits pleins et dans la position ou l'état opposé en traits mixtes Le coussinet 21 de charge permet au ressort associé 10 de rester essentiellement plat, ce qui réduit ainsi le risque d'endommagement par torsion des lames. L'ensemble à joint flexible absorbe la totalité des charges de virage/déport transmises par les pneumati- ques des essieux, par l'intermédiaire des brides d'essieux, dans les côtés des ressorts par l'intermédiaire des ensembles à tourillons et dans les supports de tourillons. Les charges longitudinales dues au freinage et aux accélérations du véhicule sont transmises depuis les essieux et les brides aux ressorts par l'intermédiaire des coussinets de charge et des ancrages des ressorts Cette réaction aux charges longitudinales élimine toutes bielles de poussée supérieures qui seraient autrement nécessaires. Les bielles de poussée 38 utilisées au-dessous des essieux 13 sont destinées à maîtriser les angles de la ligne de transmission des essieux, à établir un réglage secondaire pour l'alignement des essieux et à réagir aux charges longitudinales au niveau des joints flexibles. Les coussinets de charge 21 peuvent être réalisés en toute matière élastomérique naturelle ou artificielle qui est élastique au choc, à haute résistance à la traction et la compression et à haute résistance à l'abrasion En utilisant des coussinets de charge de rigidités différentes, on peut absorber différents niveaux de flexibilité et de capacité de charge sans changement des dimensions globales de ces coussinets Une flexibilité supplémentaire peut être obtenue par la formation de noyaux ou de nervures dans les coussinets de charge, dans les zones latérales o la flexibilité est nécessaire. Bien que la garniture rigide 22 soit ouverte sur les deux côtés latéraux, elle pourrait être fermée sur un côté ou être constituée par une enveloppe complète fermée sur tous les côtés. Les liaisons ou ensembles à joints flexibles sont robustes, d'un entretien aisé, faciles à assembler et à régler et relativement peu coûteux. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la suspension décrite et représen- tée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Suspension de roues et essieux en tandem pour châssis de véhicule, comportant deux balanciers longitudinaux ( 10) à ressorts à lames montés de façon pivotante à mi-distance entre leurs extrémités opposées sur des supports ( 12) de tourillons ( 11) montés sur des côtés opposés ( 8) du châssis et des essieux transversaux avant et arrière ( 13) supportés par leurs extrémités opposées sur les extrémités avant et arrière respectives des balanciers à ressorts à lames, la suspension étant caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens destinés à relier chaque extrémité libre desdits essieux à l'extrémité libre adjacente de l'un des balanciers à ressorts à lames, et comportant un ancrage ( 14) de ressort monté sur la face inférieure de l'extrémité libre du balancier à ressort à lames, une bride ( 24) d'essieu montée sur l'extrémité libre adjacente de l'essieu et ayant une partie supérieure s'élevant au-dessus de l'essieu, et un coussinet ( 21) de charge en élastomère monté sur la partie supérieure de la bride et présentant un alvéole ( 23) dans lequel est logé l'ancrage de ressort. 2 Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coussinet de charge est lié à l'intérieur d'un support extérieur rigide ( 22) qui est logé dans l'alvéole. 3 Suspension selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'intérieur de l'alvéole est plus grand que l'extérieur du coussinet de charge et de son support extérieur rigide afin d'établir un espace entre eux pour l'insertion de cales ( 30). 4 Suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que le support rigide est lié aux faces avant, arrière et inférieure du coussinet de charge et ledit espace pour l'insertion de cales est situé à l'avant et à l'arrière du support rigide et aux surfaces avant et arrière opposées de l'alvéole. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque coussinet de charge présente une surface inférieure arrondie. 6 Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface inférieure de chaque ancrage de ressort et la surface inférieure complémentaire de son coussinet de charge associé ont une forme sphérique dans la direction latérale afin de permettre une articula- tion transversale, et une forme sphérique dans la direction longitudinale afin de permettre une articulation lon- gitudinale. 7 Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un coussinet ( 31) de rebond est monté au-dessus de l'extrémité libre de chaque ressort afin d'empêcher son ancrage adjacent de se dégager de son coussinet de charge. 8 Suspension selon la revendication 7, caractérisée en ce que le coussinet de rebond est un rouleau en élastomère monté sur l'extrémité supérieure d'une équerre ( 33) de rebond, cette équerre étant montée sur la console d'essieu adjacente, de laquelle elle s'élève, et ladite extrémité supérieure s'étendant latéralement au-dessus de l'extrémité libre du ressort. 9 Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des bielles inférieures de poussée ( 38) reliées aux extrémités des essieux, et est dépourvue de bielles supérieures de poussée.