Brevet FR2698046A1 — publié le 19940520

DISPOSITIF DE SUSPENSION INDEPENDANTE POUR VEHICULE ET VEHICULE MUNI D'UN TEL DISPOSITIF L'invention est relative à un dispositif de suspension pour véhicule et à un véhicule muni d'un tel dispositif. Le document FR-A-2.610.258 décrit un véhicule à moteur à empattements variables comportant des roues sous charge dont deux, au moins, groupées sur une meme ligne d'essieu, sont motrices. Ce véhicule connu comporte un mécanisme constitué d'un essieu porteur sur lequel sont montés oscillants deux balanciers recevant les arbres d'extrémité moteurs des roues : l'essieu porteur est ainsi excentré par rapport à l'arbre moteur de la roue. Ce véhicule connu d'après le document FR-A2.610.258 a fait l'objet d'une publication dans le périodique français "TOP CULTURES MOTORISATION", numéro 2, décembre 1990, pages 15 et 16. Ce véhicule connu présente toutefois plusieurs inconvénients : En premier lieu, la présence d'un essieu porteur fixé sous le châssis du véhicule réduit la garde au sol disponible et augmente le risque d'embourbement dans les terrains détrempés. En deuxième lieu, la forme en portique de ce dispositif qui relie rigidement entre elles les deux roues d'une paire interdit tout débattement indépendant de chaque roue : lorsque l'on atteint la limite d'adhérence, il est de ce fait toujours nécessaire de bloquer le différentiel du pont moteur correspondant à la paire de roues précitées. En troisième lieu, la mise en place de ce dispositif de poids relativement élevé qui se fixe sous le pont moteur est difficile et impossible à effectuer par une seule personne. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités, en créant un nouveau dispositif plus léger, facile à mettre en place, permettant un débattement indépendant de chaque roue dans des conditions de confort et d'adhérence améliorées. L'invention a pour objet un dispositif de suspension indépendante pour véhicule à roues ou analogue, de préférence du type automoteur, comportant un châssis muni d'au moins un support sur lequel est monté à pivotement une extrémité inférieure de balancier, l'extrémité supérieure dudit balancier étant conformée en palier d'axe central de roue, caractérisé en ce que chaque support est monté solidaire du châssis latéralement du côté de la roue correspondante et en ce que l'axe de pivotement inférieur est situé radialement extérieurement à la jante de la roue de manière que le débattement longitudinal de la roue correspondante soit indépendant des débattements des autres roues et que la longueur efficace du balancier soit supérieure au rayon intérieur de la jante. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le balancier comporte deux bras sensiblement parallèles, dont le mouvement correspond à la déformation d'un parallélogramme - le balancier comporte un seul bras, dont l'extrémité inférieure est déportée par rapport à la jante vers l'intérieur du véhicule - le support présente au moins une conformation en compas à deux branches - un moyen d'écartement est monté en compression entre les branches du compas ;; - le bras du balancier comporte un élément enveloppant apte à recevoir un élément mobile prisonnier rappelé vers une position d'équilibre par un moyen de rappel - le moyen de rappel est un moyen élastique comportant au moins un ressort - le moyen de rappel est un moyen amortisseur, tel qu'un amortisseur hydraulique, pneumatique, hydropneumatique ou analogue - le support est monté à pivotement autour d'un axe vertical solidaire du châssis du véhicule. L'invention a également pour objet un véhicule muni d'un dispositif selon l'invention, du type comportant au moins deux roues directrices. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour roue fixe. La figure 2 représente schématiquement une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation de dispositif selon l'invention pour roue directrice. La figure 3 représente schématiquement et partiellement un balancier de dispositif selon l'invention à suspension élastique. La figure 4 représente schématiquement une vue en coupe verticale d'un dispositif selon l'invention pour roue directrice La figure 5 représente schématiquement et partiellement un balancier de dispositif selon l'invention à suspension amortie. La figure 6 représente schématiquement en perspective un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour roue directrice. En référence à la figure 1, une roue 1 motrice et de direction fixe de véhicule comportant un pneumatique 2 monté sur une jante 3 est montée sur un arbre 4 central de manière connue en soi. L'arbre 4 est entraîné par un joint 5 coulissant d'articulation à cardans transmettant le mouvement du pont moteur du véhicule. Selon l'invention, l'arbre 4 d'entraînement de roue 1 est monté en rotation autour d'un axe à une extrémité 6a d'un balancier 6 dont l'autre extrémité 6b s'étend extérieurement à la jante 3 et est articulée à rotation autour d'un axe I avec un support 7 solidaire d'un châssis 8 du véhicule. La longueur B active du balancier 6 correspondant à la distance entre les axes de rotation haut et bas est supérieure au rayon intérieur de la jante 3. Avantageusement, selon l'invention, le balancier 6 supporte à l'extrémité 6a un boîtier 9 formant palier pour l'arbre 4 monté sur deux roulements 10a, lOb, protégés par des joints à lèvres lla, llb, tandis qu'à l'autre extrémité 6b déportée vers l'intérieur de la voie du véhicule, le balancier 6 est solidaire de ou coopère avec un palier 12 oscillant de pivotement d'un axe 13. Dans le cas d'une adaptation sur un véhicule existant, le support 7, de longueur 1 prédéterminée en fonction du débattement du joint 5 d'articulation à cardans, est de préférence mis en place au moyen des vis 14 servant à la fixation de la trompette d'origine que le support 7 vient remplacer. Bien entendu, l'invention couvre aussi bien la variante représentée dans laquelle l'arbre d'articulation basse 13 est solidaire du support 7 qu'une variante non représentée dans laquelle l'arbre 13 serait solidaire du balancier 6. En référence à la figure 2, dans le cas d'une roue directrice 20 non motrice orientable autour d'un axe vertical 21, un support 22 est monté à rotation autour de l'axe vertical. Le support 22 comporte un logement de réception et de fixation par vissage, d'une extrémité 24a conique d'un arbre inférieur 24 du balancier 25. L'extrémité supérieure du balancier 25 est rendue solidaire de l'axe central 26 de la roue 20 : cet axe central 26 est par exemple fixé à demeure au moyen d'un écrou 27 et d'une rondelle 28. Dans cet exemple également, l'extrémité inférieure du balancier 25 est déportée par rapport à la jante de manière à ce que la longueur efficace B du balancier correspondant au rayon d'oscillation soit supérieure au rayon intérieur de la jante de la roue 20. Dans cet exemple, la roue 20 est inclinée par rapport au plan vertical : l'invention s'applique naturellement aux roues sensiblement verticales. En référence à la figure 3, un balancier 30 de dispositif selon l'invention comporte, un élément enveloppant 31 formant palier inférieur de pivotement et recevant un élément 32 formant palier supérieur de roue mobile et prisonnier précontraint élastiquement par au moins un moyen élastique 33a ou 33b vers sa position d'équilibre : on prévoit dans cet exemple deux moyens élastiques 33a, 33b, constitués par deux ressorts hélicoïdaux montés en compression antagoniste. En référence à la figure 4, un balancier 40 recevant une roue 1 directrice et motrice d'axe central 41 est monté sur un support désigné dans son ensemble par 42 et monté à rotation autour d'un axe vertical 43. Le support 42 est en forme de compas, comportant au moins deux branches 43, 44 ou en forme de parallélogramme déformable (correspondant à l'addition d'un compas supplémentaire 45 représenté en traits pointillés et articulé sur le compas 42). L'essentiel est, selon l'invention, que le compas soit maintenu en écartement et en suspension élastiques par un moyen 46 élastique tel qu'un ressort amortisseur hélicoïdal ou de forme équivalente. En référence à la figure 5, un balancier 50 similaire dans son principe au balancier 30 de la figure 3 comporte un élément enveloppant 51 recevant un élément 52 mobile et prisonnier. L'élément 51 correspondant à l'axe I de pivotement inférieur du balancier 50 supporte un amortisseur 53 hydropneumatique par l'intermédiaire d'une conformation en équerre 54, de manière à annuler les chocs résultant de surcharges instantanées du véhicule et à prévenir tout risque d'oscillations entretenues déstabilisant le véhicule. En référence à la figure 6, un autre mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte un balancier comportant deux bras 60 et 61 sensiblement parallèles l'un à l'autre. Les bras 60, 61 sont articulés en oscillation à leurs extrémités inférieures sur deux axes 62, 63 solidaires du châssis 64 d'un véhicule, et portent à leurs extrémités supérieures deux axes 65 et 66 d'articulation d'un support 67 de pivot de direction 68. Le pivot de direction 68 sensiblement vertical permet le pivotement de la fusée 69 recevant la roue non représentée du véhicule. Le mouvement de ce balancier correspond à la déformation d'un parallélogramme de sommets correspondants aux axes 62, 63, 65 et 66. Le mouvement est limité horizontalement par deux butées horizontales 70 solidaires du châssis 64 et muni à leurs extrémités de tampons 71 en élastomère de haute dureté. L'invention, grâce à la conformation de châssis suspendu à des roues indépendantes au moyen de balanciers individuels, permet un débattement indépendant de chaque roue dans le sens de déplacement du véhicule. Grâce à ce débattement longitudinal, le report de charge s'effectue indépendamment sur chaque roue naturellement de manière à maximiser l'effort tangentiel au sol. En outre, dans le cas où une variation de la distance entre l'axe inférieur de pivotement et le palier de roue est assurée pour un système élastique interne au balancier Enfin, le fait de fixer les supports de balancier de faible poids latéralement sur le châssis permet la mise en oeuvre de l'invention par une seule personne et conserve la garde au sol existante du véhicule de l'art antérieur. L'invention s'applique à tout type de véhicule à roues, ou éventuellement à roues et chenillettes l'invention est particulièrement utile dans son application aux tracteurs et machines agricoles, engins de travaux publics, véhicules tout-terrain ou analogue. Le dispositif selon l'invention, décrit comme adaptable sur un véhicule de l'art antérieur, peut bien entendu être prévu d'origine lors de l'étude et la fabrication du véhicule : dans ce cas, le support de balancier est solidaire du ou est monté solidaire du châssis et n'est normalement pas détaché de ce châssis. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension indépendante pour véhicule à roues ou analogue, de préférence du type automoteur, comportant un châssis muni d'au moins un support sur lequel est monté à pivotement une extrémité inférieure de balancier, l'extrémité supérieure dudit balancier étant conformé en palier d'axe central de roue, caractérisé en ce que chaque support (7, 22, 62, 63) est monté solidaire du châssis latéralement du côté de la roue correspondante (1, 20, 40) et en ce que l'axe de pivotement inférieur (I) est situé radialement extérieurement à la jante (3) de la roue (1) de manière que le débattement longitudinal de la roue correspondante soit indépendant des débattements des autres roues et que la longueur efficace (B) du balancier (6, 25, 30, 40, 50, 60, 61) soit supérieure au rayon intérieur de la jante (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balancier comporte deux bras (60, 61) sensiblement parallèles, dont le mouvement correspond à la déformation d'un parallélogramme (62, 63, 65, 66). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balancier comporte un seul bras (6, 25, 30, 40, 50), dont ltextrémité inférieure (6b) est déportée par rapport à la jante vers l'intérieur du véhicule. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (42) présente au moins une conformation (42, 45) en compas à deux branches (43, 44). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que un moyen d'écartement (46) est monté en compression entre les branches (43, 44) du compas (42) 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le bras du balancier (30, 50) comporte un élément enveloppant (31, 51) apte à recevoir un élément mobile (32, 52) prisonnier rappelé vers une position d'équilibre par un moyen de rappel (33a, 33b, 53). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de rappel (33a, 33b) est un moyen élastique comportant au moins un ressort (33a ou 33b). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de rappel (53) est un moyen amortisseur, tel qu'un amortisseur hydraulique, pneumatique, hydropneumatique ou analogue. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (22, 42) est monté à pivotement autour d'un axe vertical (21, 43) solidaire du châssis du véhicule. 10. Véhicule comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.