Brevet FR2675433A1 — publié le 19921023

Suspension arrière améliorée Le système de suspension arrière le plus proche conventionnellement de la nouvelle suspension proposée dans cette description est la suspension de type à ressort de torsion à section circulaire mis au point par B F. GOODRICH, et caractérisé par le fait qu'elle est fabriquée en caoutchouc moulé de forme cylindrique vulcanisé sur un tube en acier cylindrique dans la partie interne et sur des carcasses en lame d'acier à l'extérieur, selon ce qui est indiqué dans la figure 1, o ledit ressort circulaire est représenté sous sa forme assemblée et désassemblée Outre cette figure, une seconde illustration (figure 2) fait également partie de cette demande, cette dernière étant fournie dans le but de décrire de manière plus explicative les antécédents techniques de la nouvelle suspension. Le ressort conventionnel, tel qu'il apparait sur la figure 1 et identifié sur cette dernière comme élément 2, s'introduit sous pression dans un tube à paroi mince auquel ont été incorporées au préalable des coquilles robustes en acier soudées solidement sur le tube Cet ensemble apparaît également sur la figure 1 et correspond à la référence numérique 1. Pour que la suspension puisse supporter la charge de l'autobus, il est nécessaire de déformer le ressort en le tordant avec des leviers d'ajustage ou de serrage 3 qui se fixent par soudure aux extrémités du ressort après que ce dernier ait été introduit dans l'ensemble 1 Pour conformer la suspension arrière, on a besoin de deux ressorts structurés tels que décrit ci-dessus; ceux-ci se fixent fermement sur l'axe arrière par l'intermédiaire de boulons en forme de "U" et de plaques de base L'axe arrière est rigide et contient l'ensemble différentiel au travers duquel est propulsé l'autobus. Pour compléter le système de suspension et permettre le mouvement relatif de l'axe par rapport à la carrosserie, la suspension est munie de bras qui s'articulent à chaque extrémité du ressort Ce dernier s'observe clairement sur la figure 2, sur laquelle les bras correspondent au numéro de référence 2 et sur laquelle on peut également observer le ressort 1 et le bloc d'ajustage qui soutient le bras au moyen du tenseur 4, et par l'intermédiaire duquel on règle également la hauteur de la carrosserie par rapport au sol lorsque le ressort présente le relâchement normal provoqué par l'usage. La suspension circulaire comprend également quatre balances 3, chacune d'entre elles étant constituée par un noyau en acier recouvert de caoutchouc et des carcasses qui permettent de relier les balances en question au bras et au support 7 de la carrosserie La balance 3 isole, grâce au caoutchouc, la vibration des pneus et ses extrémités réalisent un mouvement giratoire qui rend possible le mouvement de l'axe par rapport à la carrosserie ou vice versa, cette caractéristique constituant l'une des innovations de la suspension améliorée. Bien que le système de ressorts de torsion à section circulaire décrit ci-dessus remplisse de manière satisfaisante les normes de sécurité et de confort fondamentales pour le bon fonctionnement de l'autobus, il présente néanmoins l'inconvénient que lorsque le filet du tenseur 4 qui permet de mener à bien le serrage, est usé, et si l'on prétend utiliser plus longuement les ressorts, il est indispensable de retirer les leviers d'ajustage 8 des ressorts et des les ressouder dans une autre position angulaire aux extrémités de ces derniers, afin de compenser la déformation permanente et progressive provoquée par l'usage Malheureusement, le système utilisé pour souder les leviers de serrage au ressort, en raison de l'application de chaleur, endommage le caoutchouc se trouvant à proximité du ressort, ce qui provoque une réduction importante de la vie utile de ce dernier. Un autre inconvénient de la suspension arrière conventionnelle réside dans la perte de temps excessive qu'occasionne le changement des ressorts, lorsque ces derniers sont arrivés au terme de leur vie utile. L'opération de remplacement desdits ressorts requiert l'usage d'une presse pour retirer le ressort ou l'introduire sous pression dans le noyau, ce qui implique également la nécessité de recourir à un atelier spécialisé pour effectuer ce travail. L'un des objets de l'invention consiste à fournir une suspension arrière améliorée, du type à ressorts carrés et dont toutes les composantes possèdent une vie utile plus longue. Un autre objet de la suspension arrière améliorée consiste à la doter d'une structure particulière qui facilite l'entretien de ses composants et qui, de ce fait, réduit le temps mort de service de l'autobus afin de ne pas affecter par ce type de service l'économie des compagnies des transports de passagers. Un objet additionnel de la présente invention consiste à proposer une nouvelle suspension dont les parties composantes la pourvoient d'une plus grande capacité de charge et, par conséquent, augmentent la sécurité et la confiabilité de la suspension en question. Aux objets ci-dessus ajoutons la fourniture d'une suspension arrière améliorée au montage simple attendu qu'il ne requiert aucun dispositif ou outil spécial pour l'installation et le montage de ses composantes ou son montage sur l'autobus. Un autre objet de la suspension est constitué par l'incorporation sur cette dernière de leviers d'ajustage qui, grâce à leur forme spéciale, peuvent être retirés du ressort sans aucun outil spécial. La possibilité de retendre davantage les ressorts constitue un objet supplémentaire de la suspension améliorée et permet d'augmenter la vie utile de cette dernière en opération. Les objets susmentionnés et plusieurs autres ressortiront de la description détaillée de la nouvelle suspension arrière fournie ci-après et qui fait allusion, pour une plus claire interprétation, aux dessins de l'invention ci-joints qui font également partie de ce projet descriptif. La figure 1 est une représentation du ressort de torsion circulaire conventionnel à l'état monté et démonté, la figure 2 est une vue latérale d'une suspension arrière conventionnelle, sur laquelle apparaissent divers autres éléments qui la constituent, la figure 3 est une vue latérale de l'ensemble général de la nouvelle suspension arrière dotée des ressorts carrés, la figure 4 est une vue de ladite suspension améliorée en élévation latérale, et la figure 5 est une vue éclatée de l'ensemble de support du ressort carré. Si l'on se réfère aux figures qui illustrent le système de suspension arrière améliorée, on observe que le système en question comprend, de chaque côté, un ressort de torsion en caoutchouc, à section carrée, ce qui permet d'augmenter sa capacité de charge de manière considérable. Le ressort de torsion carré 10, mis au point par B.F GOODRICH, se caractérise en particulier par le fait qu'il est constitué par un noyau tubulaire à section ronde sur lequel est vulcanisée une enveloppe ou revêtement en caoutchouc à section extérieure carrée, dont la composition spéciale lui confère une résistance accrue à la torsion et sur laquelle sont également vulcanisés de façon longitudinale quatre angles en lame d'acier qui, dans leur partie centrale, forment une rainure périphérique Sur les extrémités du noyau tubulaire à section ronde, sur lesquelles n'a pas été appliqué de caoutchouc vulcanisé, est fixé par soudure un bloc hexagonal destiné à maintenir le ressort en place et à le tendre une fois qu'il a été installé. L'ensemble résultant décrit dans le paragraphe précédent s'assemble par interférence à l'intérieur d'une gaine à section carrée, fabriquée en lame d'acier et pourvue de trois orifices dans la région transversale centrale de deux de ses faces opposées, les orifices en question coïncident avec la rainure périphérique définie par les angles de l'enveloppe ou revêtement vulcanisé Dans chacun des orifices de la gaine, on introduit un boulon qui empêche tout déplacement dans un sens ou dans l'autre, entre ladite gaine et le revêtement vulcanisé De cette manière, seul le ressort se tord au moment d'appliquer des charges au noyau à section ronde, charges provoquées par le poids de l'autobus et les irrégularités de la route. Pour soutenir le ressort carré 10 on a mis au point un ensemble de support identique à celui qui apparaît sur la figure 5 et qui comprend un support supérieur à section cannelée, fabriqué en fonte d'acier, qui enserre la partie supérieure de la pièce 10 et s'accouple à un support inférieur dont la forme coïncide avec celle du premier support Le support supérieur 20 et le support inférieur 30 sont reliés entre eux par des vis qui traversent les deux supports en passant par des orifices prévus sur ces derniers à cet effet, le serrage des deux supports étant assuré par les rondelles et écrous correspondants. Le support supérieur 20 présente, dans sa partie supérieure centrale, une protubérance 21 qui sert à transmettre les coups par choc de la suspension provoqués par les irrégularités de la route et qui sont absorbés par un support de butée supérieure 65 qui empêche que les chocs en question soient transmis directement à la carrosserie de l'autobus De chaque côté de la protubérance 21 se trouve une rainure semi-circulaire 22 qui sert d'embase à une bride respective 35 et au travers de laquelle l'ensemble formé par le ressort 10 et les deux supports 20, 30 est relié solidement à l'axe arrière 15 de l'autobus, avec l'aide également d'un élément d'embase pour montage inférieur 70 et d'écrous hexagonaux et autobloquants. Le support supérieur 20 inclut à chacune de ses extrémités une oreille ou ergot 23 qui sert de support à un amortisseur 75 A cet effet, chaque ergot 23 présente un orifice conique destiné à recevoir un boulon 24 qui sert de soutien à l'amortisseur susmentionné. Tel qu'il a été indiqué ci-dessus, le ressort 10 reçoit sur l'une de ses faces des boulons qui empêchent tout déplacement de l'enveloppe vulcanisée par rapport à la gaine à section carrée A cet effet, le support 20 présente trois orifices 24 dans lesquels sont introduites les têtes desdits boulons, ce qui permet d'empêcher tout déplacement longitudinal du ressort 10 par rapport à l'ensemble formé par les supports 20 et 30, lorsque ces derniers reçoivent les efforts de traction, de freinage ou de choc des pneus de l'axe arrière. En ce qui concerne la constitution du support 30, ce dernier possède une configuration à section cannelée élaborée en fonte d'acier et qui, au moment de s'accoupler avec le support supérieur 20, sert de soutient au ressort carré A cet effet la forme et les dimensions des supports et 30 sont symétriques et s'accouplent parfaitement entre elles et avec le ressort auquel ils sont reliés additionnellement au moyen de vis, rondelles et écrous. De même que le support 20, le support inférieur présente des orifices 31 dont le diamètre et l'emplacement sont tels qu'il permettent que les brides 35 enserrent solidement les deux supports tout en les fixant sur l'axe arrière 15 En outre, le support 30 présente, dans sa partie centrale, des orifices alignés transversalement, qui coïncident avec les têtes des boulons prévus sur la gaine extérieure carrée du ressort, et empêchent tout déplacement entre les supports supérieur et inférieur par rapport audit ressort. En ce qui concerne les brides 35, ces dernières consistent en éléments à section ronde et en forme de "U" fabriqués en acier de haute résistance, dont les extrémités présentent une portion filetée qui, au moment d'installer les deux supports 20 et 30 sur l'axe arrière 15, permet de les fixer avec l'aide de l'embase de montage inférieur 70 et des écrous hexagonaux et autobloquants respectifs Ce type d'assemblage présente un grand avantage, à savoir que le ressort carré 10 ou l'axe arrière 15 peuvent être démontés facilement et rapidement, sans outils ou personnel spécialisés. Pour fixer sur la carrosserie, l'ensemble formé par le ressort carré, les supports 20 et 30, la bride 35 et l'embase de montage inférieur 70, on utilise des bras de suspension 40 constitués par un chaînon de montage de forme spéciale, fabriqué en fonte d'acier de haute résistance aux impacts et tensions Avant de fixer les bras de suspension sur le ressort de torsion 10, on place les leviers de serrage 45 sur les blocs hexagonaux prévus aux extrémités du ressort, lesdits leviers étant agencés de telle sorte que le ressort soit maintenu sous tension; ensuite, on relie le ressort aux bras de suspension 40, en faisant coïncider un demi-cercle usiné dans ces derniers avec le périmètre du noyau rond du ressort et en retenant les deux parties avec les boulons 60 en forme de 'U" et les écrous autobloquants respectifs. Il est important de signaler que les bras de suspension 40, dans la zone o ils s'unissent avec les blocs hexagonaux du ressort 10, ont une configuration en forme de "H" afin d'empêcher tout mouvement transversal entre les deux pièces qui sont retenues fermement par les boulons en forme de "U" et leurs écrous De même, l'autre extrémité de chaque bras de suspension 40, qui est également usinée en forme de demi-cercle, est reliée à une balance respective à section circulaire, cet assemblage étant également retenu par des boulons en forme de "U", des écrous et des rondelles. Dans la section centrale de chaque bras de suspension 40, est prévue une cavité ou logement au travers duquel passe un boulon tendeur 50 dont l'une des extrémités est reliée à un levier de serrage 45 tandis que l'autre est fixée au bras par l'intermédiaire d'un bloc d'ajustage 55 et d'écrous hexagonaux et autobloquants. Le boulon tendeur 50 est un élément allongé, en forme de barre ou boulon, fabriqué en acier de haute résistance aux contraintes et tensions et traité thermiquement, dont l'une des extrémités est pourvue d'une fourchette qui présente une perforation destinée à recevoir un boulon au travers duquel le boulon tendeur en question est fixé sur le levier 45 L'autre extrémité du boulon 50 présente une portion filetée qui permet de le rattacher au bras de suspension au moyen du bloc de fixation 55 et des écrous correspondants La fonction principale de ce boulon tendeur est d'ajuster ou régler la tension du ressort arrière 10 de torsion en caoutchouc. Le bloc de serrage 55, quant à lui, consiste en une pièce en forme de canal qui présente un orifice dans sa partie centrale et dont la fonction est de soutenir le bras de suspension 40 avec l'aide du boulon tendeur 50 Il permet, en outre, d'effectuer de manière simple et rapide les ajustages de tension du ressort arrière Le bloc d'ajustage est fabriqué en fonte d'acier à haute résistance. Le boulon 60 en forme de "U" utilisé pour fixer les bras de suspension 40 sur le ressort 10 est constitué par des éléments à section ronde, de type virole ou bride en forme de "U", fabriqués en acier de haute résistance laminé à froid et dont les extrémités présentent des portions filetées pour fixer les composantes susmentionnées La forme particulière de ces boulons évite d'avoir à recourir à des outils spéciaux pour les monter et les démonter. Afin d'éviter les chocs de métal contre métal entre la carrosserie de l'autobus et la suspension lorsque le véhicule heurte des obstacles ou des objets particulièrement grands, par exemple des ralentisseurs, des 0 pierres, etc, la suspension arrière comprend un support de butée supérieure 65 en forme d'angle muni d'une équerre centrale soudée sur les deux faces et qui présente des orifices pour fixer le support sur la structure de l'autobus Le côté horizontal de l'angle présente, sur sa superficie interne, une butée en caoutchouc 66 destinée à limiter la course de la suspension et à éviter que cette dernière ne heurte la carrosserie du véhicule. Quant à l'embase de montage inférieur 70, qui conjointement avec les brides 35, fixe le ressort carré et les supports 20 et 30 sur l'axe arrière 15, précisons qu'il s'agit d'un élément à section essentiellement plate, pourvu d'une protubérance dans sa partie centrale et fabriqué en fonte d'acier de haute résistance à l'impact La plaque en question présente des orifices, dans ses coins, au travers desquels passent les extrémités filetées des brides 35. Pour relier le système de suspension à la carrosserie du véhicule, on utilise des éléments en forme de chaînon ou maillon rectangulaire et à section circulaire, définis dans ce cas comme des balances et identifiés par le numéro de référence 80, fabriqués en fonte d'acier de haute résistance et dont on recouvre les extrémités, par vulcanisation, d'une enveloppe en caoutchouc hautement résistante à la pression, sur laquelle on vulcanise également deux carcasses en lame d'acier, les enveloppes en question présentant de chaque côté des orifices destinés à fixer la balance en question avec l'aide d'un support 85 pour balance. La nouvelle suspension arrière, qui fait l'objet de la présente invention, comprend également des amortisseurs, de type télescopique à double action et pour service lourd Lesdits amortisseurs sont munis à chacune de leurs extrémités d'un oeillet de forme conique destiné à recevoir des frettes en caoutchouc Chaque amortisseur 75 est fixé, par sa partie supérieure, sur des supports de plaque qui sont intégrés à la structure de l'autobus, par l'intermédiaire d'un boulon conique pourvu d'un filet à chacune de ses extrémités, tandis que la partie inférieure de l'amortisseur est relié au support 20 et, plus exactement à l'oreille ou ergot 23, par l'intermédiaire d'un boulon conique et des rondelles et écrous respectifs. Le système d'amortissement constitué par les amortisseurs 75 a pour but principal d'absorber les mouvements de rebondissement et recul ou refoulement du ressort 10 produits par l'énergie momentanée accumulée ou l'oscillation résultant des opérations constantes du ressort de la suspension. Il va de soi que la forme de réalisation préférée de la nouvelle suspension arrière décrite dans le document peut faire l'objet de diverses variantes et modifications sans que l'on sorte pour autant du concept et du cadre de la présente invention En outre, il est clair pour tout expert en la matière que la proposition faite dans cette description, ne doit être considérée que comme un exemple illustratif, en aucun cas limitatif. REVENDICATIONS 1 Suspension arrière améliorée pour autobus qui comprend, de chaque côté, un ressort de torsion en caoutchouc dont la section extérieure présente une gaine ou housse métallique carrée, pourvue d'orifices sur deux de ses faces opposées et de blocs hexagonaux soudés aux extrémités du ressort et reliés à des leviers d'ajustage ou de serrage utilisés pour tendre et retendre le ressort en question; un ensemble de support pour le ressort, destiné à retenir ce dernier afin de lui interdire tout déplacement longitudinal; des éléments pour fixer l'ensemble de support et le ressort sur l'axe arrière de l'autobus; des bras de suspension reliés, par l'intermédiaire de boulons en forme de "U", d'une part, au ressort et d'autre part, à des balances, ces dernières étant fixées à un support prévu sur la structure de l'autobus; un mécanisme tenseur qui, conjointement avec les leviers d'ajustage, sert à tendre le ressort et consiste en un boulon tendeur qui traverse les bras de suspension, ce boulon tendeur étant relié par l'une de ses extrémités à l'un des leviers de serrage et par son autre extrémité, à un bloc d'ajustage; un support supérieur qui inclut une butée en caoutchouc fixée sur la structure de l'autobus et destinée à limiter la course ou trajectoire de la suspension en empêchant tout choc entre la carrosserie et la suspension lorsque le véhicule heurte des obstacles de grande taille; et des amortisseurs qui sont fixés, par l'une des leurs extrémités, à des supports de plaque prévus sur la structure de l'autobus et, par leur extrémité opposée, à l'ensemble de support du ressort; caractérisée par le fait que l'ensemble de support consiste en un support supérieur ( 20) et en un support inférieur ( 30), complémentaires entre eux, qui sont reliés au moyen de vis et qui enserrent longitudinalement la suspension afin de la soutenir, le support supérieur ( 20) présentant une rainure circulaire à chacune de ses extrémités ainsi qu'une protubérance ( 21) centrale destinée à transmettre les coups par choc à la suspension provoquée par les il irrégularités et aspérités de la route; ainsi que des brides ( 35) dont les extrémités sont filetées et qui s'appuient sur les rainures semicirculaires ( 22) du support supérieur ( 20); les brides ( 35) étant reliées, par leurs extrémités filetées, à une embase de montage inférieur ( 70) à laquelle elles sont fixées par l'intermédiaire d'écrous hexagonaux et autobloquants; le support supérieur ( 30) incluant, en outre, à ses extrémités des ergots ou oreilles ( 23), chaque oreille ( 23) étant pourvue d'un orifice conique dans lequel s'insère un boulon destiné à fixer l'extrémité inférieure de l'amortisseur; et par le fait que l'ensemble de support du ressort est muni, en outre, d'orifices sur les supports supérieur et inférieur ( 20, 30) destinés à recevoir des boulons qui empêchent tout déplacement du ressort par rapport auxdits supports. 2 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les leviers de serrage ou ajustage ( 45) présentent un orifice hexagonal qui permet de les fixer facilement sur les blocs hexagonaux du ressort et de les retirer ou séparer tout aussi rapidement de ces derniers, chaque fois que l'on retend le ressort. 3 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les brides ( 35) sont en forme de "U" et enserrent l'ensemble de support du ressort pour le fixer, avec l'aide d'une embase de montage, sur l'axe arrière ( 15) de l'autobus. 4 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les supports supérieur et inférieur ( 20 et 30) sont des pièces ou éléments à section cannelée et sont symétriques entre eux afin de s'accoupler parfaitement au moyen de vis, rondelles et écrous. 5 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les supports supérieur et inférieur ( 20 et 30) présentent des orifices au travers desquels on introduit des brides ( 35) destinées à fixer l'ensemble de support et le ressort sur l'axe arrière ( 15). 6 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'embase de montage est pourvu d'orifices sur chacun de ses angles, au travers desquels on introduit les extrémités des brides ( 35). 7 Suspension arrière améliorée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les boulons en forme de "U" qui servent à relier les bras de suspension ( 40) au ressort et aux balances, sont filetés à leurs extrémités afin de recevoir des écrous hexagonaux et autobloquants destinés à faciliter leur montage et démontage.