Brevet FR2824021A1 — publié le 20021031

(16). La présente invention concerne des systèmes de suspension de véhicules routiers, et en particulier, mais non nécessairement exclusivement, concerne des suspensions pour véhicules tracteurs, à semiremorques ou porteurs du type dans lequel un essieu au moins peut être relevé afin d'isoler ses roues du sol. Dans la conception de véhicules tracteurs, à semi-remorques ou porteurs, il faut prendre scrupuleusement en considération la législation locale et en vigueur définissant les charges maximales autorisées par essieu, plus la réalité que dans certains pays, si les charges par essieu sont définies à des o niveaux plus faibles, des avantages sur les taxes sont accordés au propriétaire/utilisateur de véhicule. On doit au ssi se rappeler que, alors qu'il est avantageux de maxi mal iser la charge sur un véhicule commercial, il y a un certain nombre d'occasions o les circonstances sont telles qu'un véhicule a un chargement inférieur au maximum autorisé, et peut même rouler à vide, par exemple lors du voyage retour après livraison d'un chargement. Le maintien d'un nombre de roues en contact avec le sol plus élevé que ce qui est requis par le chargement à une valeur inférieure au maximum exigé, ou par un véhicule vide, génère des frais d'exploitation accrus en augmentant la consommation de carburant par unité o de parcours, et une usure inutile des pneus et des équipements auxiliaires associés aux roues tels que les plaquettes de frein et les disques ou tambours de frein. On conna^t donc depuis longtemps le principe d'avoir au moins un essieu sur un véhicule tracteur ou semi-remorque à plusieurs essieux capable d'être relevé, pour isoler ses roues du sol à des moments comme lorsque le véhicule roule à vide, ou que son chargement requiert moins que l'ensemble des essieux prévus pour supporter une partie du chargement du véhicule et maintenir la charge par essieu à un niveau égal ou inférieur aux niveaux autorisés. o De tels essieux relevables sont généralement désignés essieux centraux, et sont fréquemment montés comme accessoires sur les véhicules tracteurs, à semi-remorques ou porteurs postérieurement à leur construction. Le montage ultérieur d'essieux centraux pose de nombreuses difficultés. Normalement, un siège à ressort est fixé au point mort haut d'un essieu vers chacune de ses extrémités externes, le siège à ressort ayant été usiné avec une rainure pour recevoir l'extrémité du ressort. Le siège est soudé à l'essieu } et, en résultat, I'alignement longitudinal de son ressort ne peut pas être assuré. De même, et en particulier avec les essieux centraux pour véhicules tracteurs ou porteurs, ils sont forgés pour fournir une section centrale en U afin de permettre le dégagement de l'essieu de l'arbre de transmission du véhicule. Le forgeage de l'essieu peut provoquer un désalignement axial comme entre une extrémité et l'autre, s'ajoutant à la possibilité de désalignement longitudinal de la rainure de ressort dans le siège de ressort. En plus de ceci, les ressorts à lames eux-mêmes peuvent avoir un dogré de distorsion latérale entre l'extrémité adaptant le siège de ressort et un oeil à l'extrémité opposée pour o adapter un montage de suspension fixé de manière stratégique au véhicule à une distance requise de la position des essieux centraux. Le résultat global de ces possibilités susmentionnées est que dans une proportion relativement grande de cas, une fois que l'essieu central a été présenté et fixé au véhicule, I'oeil du ressort est sensiblement éloigné de la position de centrage de la suspension avant, et une force considérable est nécessaire pour amener l'extrémité du ressort en alignement avec la suspension avant, et une fois fixé en position, des contraintes considérables sont induites dans le système de suspension, ce qui détériore l'efficacité de la suspension de l'essieu central, et peut conduire à une défaillance prématurce. o Le but de la présente invention est de proposer un essieu central pour un véhicule tracteur, à semi-remorque ou porteur qui remédie aux inconvénients se rapportant à ce qui précède. Selon un premier aspect de la présente invention, un essieu central pour un véhicule tracteur, à semi-remorque ou porteur comprend un siège de ressort placé sur une extrémité respective de l'essieu central de telle sorte qu'un ressort placé sur le siège de ressort a son extrémité libre dans une position exigée pour qu'il soit fixé à une suspension sur un véhicule, un moyen pour appliquer une pression sur le siège de ressort pour aider à son maintien dans la position requise sur l'essieu central et un moyen pour fixer le siège de ressort à l'essieu. De préférence, le moyen pour appliquer la pression est constitué de deux boulons en U placés de part et d'autre du siège de ressort et se prolongeant autour de l'essieu à partir d'une plaque de liaison s'étendant au-dessus du siège de ressort. Le moyen pour fixer le siège de ressort à l'essieu central peut être un matériau de liaison en résine élastique interposé entre le siège de ressort et l'essieu central. En alternative, le moyen pour fixer le siège à l'essieu central est une soudure à l'aide d'un matériau d'apport compatible entre le bord du siège et l'essieu central. Le siège de ressort peut avoir, sur sa surface supérieure, des brides verticales concourantes de chaque côté, pour réaliser un espace pour recevoir s l'extrémité d'un ressort à lames, et de préférence la plaque de liaison recouvre l'extrémité du ressort à lames. Avantageusement, la distance entre le siège de ressort entre les brides verticales est plus grande que la largeur de l'extrémité du ressort, et des éléments de verrouillage ajustables se prolongent à travers les brides pour venir en appui contre les parois latérales du ressort à lames. o Ceci évite complètement le besoin de pratiquer des rainures de ressort dans les sièges de ressort. Lorsqu'utilisée, la résine élastique peut être une résine époxy à deux composants appropriée pour servir de fixation, et pouvant conserver son élasticité pendant plusieurs années. On comprendra qu'un soin doit être apporté dans l'application de la résine sur l'essieu, et du siège de ressort sur la résine, avec des prétraitements adéquats des deux pour assurer qu'ils sont propres et exempts de graisse avant leur contact avec la résine. L'emploi d'une résine élastique pour lier le siège de ressort à l'essieu, plus l'action des boulons en U. fournit une garantie substantielle du maintien du siège de o ressort sans déplacement sur l'essieu, dans toutes les conditions de charge, et la nature flexible de la résine est telle qu'elle assure l'absorption de tous les chocs latéraux sur les roues du véhicule sans rupture de l'interface de résine entre le sièpe de ressort et l'essieu. Au montage de l'essieu et de ses ressorts, les boulons en U sont laissés :, desserrés, et les éléments de verrouillage sur le siège de ressort sont rentrés, pour permettre à l'extrémité du ressort d'être glissée sous la plaque de verrouillage, I'essieu est alors présenté à un gabarit pour l'empêcher de bouger, et permettre à l'extrémité libre du ressort d'être placée dans la position requise pour sa fixation ultérieure à une suspension sur le véhicule. Par conséquent, et indépendamment de tout désalignement de l'essieu pendant son forgeage et de toute distorsion du ressort, le ressort prend une position correcte sur le siège, à la suite de quoi les éléments de fixation sont amenés vers l'intérieur pour venir en contact avec les côtés du ressort et les boulons en U serrés pour bloquer le siège de ressort et par suite le ressort en position sur l'essieu. Si de la résine est utilisée, elle s'associe avec les boulons en U pour assurer que le siage de ressort conserve sa position. En alternative, et après le serrage des boulons en U. le bord avant et éventuellement le bord arrière du siège peuvent être soudés sur l'essieu central, mais la quantité de métal d'apport demandée est telle que l'étape de soudage ne peut pas apporter de distorsion dans l'essieu ou la position du siège placé dessus. L'essieu et le ressort peuvent alors être présentés à un véhicule avec la certitude que l'extrémité libre du ressort sera correctement positionnée, et les inconvénients des constructions de technique antérieure seront substantiellement évités. Alors que le premier aspect de l'invention donne la certitude d'un o positionnement précis des sièges de ressorts et donc des ressort sur l'essieu, ii existe la possibilité pour la suspension avant d'être formée et fixée au châssis du véhicule de telle sorte que le point de positionnement pour l'extrémité avant du ressort ne se trouve pas d'équerre, ce qui rend difficile le positionnement de l'oeil sur la suspension à l'aide d'un axe de pivotement, comme l'exigent les essieux centraux. Selon un deuxième aspect de l'invention, une suspension avant pour un ressort à lames d'un essieu central comprend un moyen de liaison au châssis du véhicule et un moyen de liaison pivotante de l'extrémité d'un ressort à lames, le moyen de liaison de l'extrémité d'un ressort à lames comprenant un o composant en équerre avec des parois latérales, lesdites parois latérales étant divergentes vers l'extérieur vers l'extrémité ouverte de l'équerre, de manière à recevoir le ressort et avec aussi un moyen de fixation d'un axe de pivotement sur l'extrémité libre du ressort à l'équerre de suspension. Dans une forme de construction, il peut y avoir des trous de pivotement dans les parois latérales :5 d'un diamètre plus grand que le diamètre d'un axe de pivotement destinés à maintenir un oeil du ressort dans l'équerre. En alternative, I'extrémité de ressort peut s'étendre au-delà de la suspension, et des boulons sont prévus pour traverser les trous de boulons dans l'axe de pivotement et engager des trous taraudés dans la face de la suspension. o En conséquence de la fabrication de la suspension avant, si sa liaison au châssis du véhicule a pour effet de placer l'équerre en désalignement par rapport à l'ocil d'un ressort à lui présenter, la disposition divergente ou évasée des parois de l'équerre permet l'insertion du ressort, et soit les trous surdimensionnés permettant l'introduction de l'axe de pivotement, suivi par les parois de l'équerre étant bridées contre les côtés de l'oeil de ressort, soit l'axe de pivotement boulonné à la suspension pour arrêter tout déplacement latéral du ressort, permettent cependant un mouvement de pivotement du ressort par rapport à l'équerre. Comme susmentionné, les essieux centraux conventionnels sont forgés pour garantir que l'arbre de transmission d'un véhicule tracteur ou porteur n'est s pas encrassé. Dans ses premier et deuxième aspects, I'invention supprime substantiellement ces problèmes de fixation aux véhicules qui ont été historiquement le cas, mais la déformation de l'essieu peut être telle que non seulement le désalignement du ressort est un problème grave, mais aussi des o problèmes liés à la fixation de l'essieu au véhicule peuvent survenir. Selon un troisième aspect de la présente invention, un essieu central comprend une poutre rectiligne, des éléments supports verticaux à chaque extrémité de la poutre, chaque élément support ayant un porte-fusée se prolongeant vers l'extérieur. De préférence, la poutre rectiligne est une poutre en forme de tube creux, pour fournir une haute résistance et un faible poids, et les éléments supports verticaux sont des éléments de construction préfabriqués qui permettent i'orientation précise du porte-fusée respectif, aux extrémités de la poutre, pour aider à la précision du positionnement des sièges de ressorts et des ressorts. Dans la description ci-dessus, il est fait référence au positionnement d'un ressort sur le siège de ressort. Cependant, on comprendra tout à fait que l'invention s'applique aussi au positionnement d'un bras support entre l'essieu central et la suspension avant, pour un coussin gonflable d'un système de s suspension à coussin gonflable. On n'a pas décrit ci-dessus la manière dont l'essieu central est fixé au véhicule, et les moyens par lesquels les roues de l'essieu central peuvent être relevoes et descendues pour être mises respectivement hors de contact ou en contact avec le sol lorsque désiré. Des moyens de fixation et des moyens de o relevage et de descente conventionnels peuvent être employés, comme le comprendra parfaitement l'homme de l'art. Cinq modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après en rétérence au dessin annexé, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un siège de ressort et d'un ressort selon le premier aspect de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective d'une suspension selon le deuxième aspect de l'invention; la figure 3 correspond à la figure 1 mais montre un troisième mode de réalisation de l'invention; s la figure 4 correspond à la figure 2 mais montre un quatrième mode de réalisation de l'invention; et la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une poutre rectiligne selon le troisième aspect de l'invention, sur laquelle sont montés des sièges de ressorts et des ressorts comme sur la figure 1. o Les figures 1 à 4 utilisent des repères numériques identiques pour les pièces identiques. Sur la figure 1, un essieu central 1 pour un véhicule, destiné à être monté en seconde monte sur le véhicule, porte un siège de ressort 2 placé de telle sorte qu'un ressort 3 adapté dessus ait son ocil 4 correctement positionné s par rapport à l'essieu, de manière à ce que lorsque l'essieu est monté sur un véhicule, I'oeil soit dans la position correcte pour être fixé à une suspension attachée au châssis du véhicule. Le siège de ressort a des brides verticales 5 pour réaliser un espace dans lequel le ressort est monté et une plaque de liaison 6 recouvre le ressort, et des boulons en U 7 s'engagent autour de o l'essieu et sont fixés à la plaque de liaison pour appliquer une pression sur le ressort et le siège, afin de participer à sa fixation solide sur l'essieu. Dans le mode de réalisation de la figure 1, une résine époxy à deux composants d'une nature à fixer de manière appropriée comme une colle et capable de conserver son élasticité pendant de nombreuses années est interposée entre le sièpe de ressort et l'essieu. Pour positionner le siège de ressort 2 et le ressort 3, un gabarit (non représenté) peut être prévu, ayant un évidement pour accepter l'essieu, et des évidements pour recevoir les bases des boulons en U. Le gabarit a aussi une pièce de fixation pour l'ocil 4 du ressort. Ainsi, avec les boulons en U o positionnés dans la rainure et l'essieu placé dans l'évidement, le siège de ressort peut être positionné sur l'essieu à une distance nécessaire d'une extrémité, le ressort 3 monté dans l'espace entre les brides 5, la plaque de liaison 6 mise en place et les boulons en U 7 serrés à la main. Comme montré sur la figure 1, les brides 5 ont des goujons de s positionnement en engagement vissé avec les trous taraudés dans les brides, laissés desserrés à l'extérieur, et serrés en contact avec le ressort une fois monté dans l'espace entre les brides. L'oeil de ressort 4 est alors assujetti à la fixation sur le gabarit, pour régler l'alignement du ressort, et placer le siège 2 sur l'essieu 1 dans sa position requise. En appliquant de la résine époxy entre le siège et l'essieu, et en serrant les boulons en U pour appliquer une pression au moyen de la plaque de liaison 6 sur le ressort et le siège de ressort, une fixation plus sûre du ressort à l'essieu est réalisoe avec le ressort et l'oeil de ressort dans la position requise pour donner une aide considérable à la fixation de l'oeil de o ressort à une suspension sur le châssis du véhicule lorsque l'essieu central est monté en rattrapage sur un véhicule. Même avec la fixation d'un ressort et d'un siège de ressort sur un essieu comme décrit ci-dessus, un dogré de désalignement du ressort et donc de la position de son ocil peut être rencontré, éventuellement causé par une légère s imprécision dans le montage d'une suspension sur un véhicule. Par conséquent, comme représenté sur la figure 2, une suspension 8 a des brides 9 pour fixation sur un châssis de véhicule, le bras 10 portant les brides ayant une équerre 11 avec des parois latérales divergentes 12 dans une direction vers le bas, les parois 12 ayant des trous traversants 13 pour un axe o de pivotement. Ainsi, avec l'essieu 1 et la suspension 8 montés sur un véhicule, I'oeil de ressort 4 peut être présenté à l'équerre 11, dont les parois divergentes 12 facilitent relativement le positionnement de l'oeil de ressort de telle sorte qu'un axe de pivotement puisse être introduit dans les trous 13 et dans l'oeil de ressort. s Sur les figures 3 et 4, sont respectivement représentés un ensemble ressorts et suspension essentiellement identique. Sur la figure 3, I'ensemble sièpe de ressort 2, ressort 3, plaque de liaison 6 et boulons en U 7 est fixé à un essieu d'une manière essentiellement semblable à celle décrite en liaison avec la figure 1. Ici, et pour aider encore plus au positionnement correct du o ressort et du siège, le ressort est fixé au siège par un axe de pivot arrière 14. Sur la figure 3, et à la place d'une résine époxy entre le siège de ressort 2 et l'essieu, le siège, après serrage des boulons en U 7 pour fixer l'ensemble sur l'essieu, est soudé par son bord avant 15 à l'essieu, et si désiré, est en plus soudé par son bord arrière. Le degré de soudure exigé pour compléter la fixation de l'ensemble et assurer que le siège de ressort ne se déplace pas en utilisation, n'est pas suffisant pour causer une distorsion quelconque de l'essieu du siège de ressort. A la place d'un oeil à l'extrémité du ressort, la figure 3 représente une barre de pivotement 16 avec des trous de boulons 17. Sur la figure 4, est représenté un mode de réalisation alternatif de la suspension 8 avec une plaque 8A pour fixation au côté d'un châssis de véhicule. Ici, la face inférieure de la suspension a une équerre intégrale formoe par des parois divergentes 18, les parois suspendues de bossages l9 ayant des trous de boulons 20. Ici à nouveau, I'utilisation de parois divergentes facilite le o positionnement du ressort dans l'équerre, mais avec l'extrémité du ressort en saillie au-delà de l'équerre pour permettre sa fixation par des boulons traversant les trous de boulons dans l'axe et dans les trous de boulons dans les bossages. Pour éviter tous les problèmes susmentionnés avec des essieux forgés, la figure 5 montre une forme de construction o l'essieu est formé par une poutre rectiligne 21, la poutre vers chacune de ses extrémités étant équipée d'ensembles de ressorts comme décrits ci-dessus en référence à la figure 1 ou à la figure 3. Aux extrémités externes de la poutre, des éléments supports verticaux 22 sont prévus sur lesquels des porte-fusoes 23 pour roues au sol o sont à fixer, pour décaler les axes horizontaux des porte-fusoes et de la poutre, pour permettre le dégagement de la poutre comme un porte-fusée tournant sous le véhicule sans avoir à forger ou bien déformer la poutre elle-même. REVENDICATIONS 1. Essieu central pour un véhicule tracteur, à semi-remorque ou porteur caractérisé par un siège de ressort (2) placé sur une extrémité respective de l'essieu central (1) de telle sorte qu'un ressort (3) monté sur le siège de ressort a son extrémité libre dans une position requise pour qu'il soit fixé à une suspension (8) sur le véhicule, un moyen (7) pour appliquer une pression sur le siège de ressort afin d'aider au maintien dans sa position exigée sur l'essieu central et un moyen pour fixer le siège de ressort sur l'axe. 2. Essieu central selon la revendication 1, caractérisé en ce que le o moyen d'application de pression est constitué de deux boulons en U (7) placés de chaque côté du siège de ressort et s'étendant autour de l'essieu (1) à partir d'une plaque de liaison (6) s'étendant au-dessus du siège de ressort (2). 3. Essieu central selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour fixer le siège de ressort (2) à l'essieu central (1) est un matériau de liaison en résine élastique interposé entre le siège de ressort (2) et l'essieu central (1). 4. Essieu central selon la revendication 1 ou la revendication 2, o caractérisé en ce que le moyen pour fixer le siège à l'essieu central est une soudure à l'aide d'un matériau d'apport compatible entre le bord de siège (15) et l'essieu central (1). 5. Essieu central selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le siège de ressort (2) a, sur sa surface supérieure, des brides verticales concourantes (5) de chaque côté, pour réaliser un espace pour recevoir l'extrémité d'un ressort à lames (3). 6. Essieu central selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, o caractérisé en ce que la plaque de liaison (6) recouvre l'extrémité du ressort à lames. 7. Essieu central selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la distance à travers le siège de ressort (2) entre les brides verticales (5) est plus grande que la largeur de l'extrémité du ressort, et des éléments de verrouiliage ajustables se prolongent à travers les brides pour venir en appui contre les parois latérales du ressort à lames. s 8. Suspension avant pour un ressort à lames d'un essieu central, caractérisé par un moyen de liaison (8A) au châssis du véhicule et un moyen de liaison pivotant de l'extrémité d'un ressort à lames (3), le moyen de liaison de l'extrémité d'un ressort à lames comprenant un composant en équerre avec des parois latérales (12, 18), lesdites parois latérales étant divergentes vers o l'extérieur vers l'extrémité ouverte de l'équerre (8), pour recevoir le ressort et un moyen étant présent pour fixer un axe de pivotement (16) sur l'extrémité libre du ressort (3) à l'équerre de suspension (8). 9. Suspension avant selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'il s existe des trous de pivotement (13) dans les parois latérales (12) d'un diamètre plus grand que le diamètre d'un axe de pivotement destinés à maintenir un oeil (4) du ressort dans l'équerre. 10. Suspension avant selon la revendication 8, caractérisée en ce que o l'extrémité de ressort se prolonge au-delà de la suspension, des boulons traversant les trous de boulons (17) dans un axe de pivotement (16) et engageant des trous taraudés (20) dans la face de la suspension. 11. Essieu central caractérisé par une poutre rectiligne (21), des s éléments supports verticaux (22) à chaque extrémité de la poutre, chaque élément support ayant un porte-fusée (23) se prolongeant vers l'extérieur. 12. Essieu central selon la revendication 11, caractérisé par la présence de sièges de ressorts (2) et de ressorts (3) comme défini ci-avant dans une quelconque des revendications 1 à 7. 13. Procédé de construction d'un essieu central selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sur le montage de l'essieu (1, 21) et de ses ressorts (3), les boulons en U (7) sont laissés 3s desserrés, et les éléments de verrouillage sur le siège de ressort sont rentrés, pour permettre à l'extrémité du ressort d'étre glissoe sous la plaque de verrouillage (6), I'essieu est alors présenté à un gabarit pour l'empécher de bouger, et permettre à l'extrémité libre du ressort d'être placée dans la position requise pour sa fixation ultérieure à une suspension (8) sur le véhicule pour que le ressort prenne une position correcte sur le siège, à la suite de quoi les éléments de fixation sont amenés vers l'intérieur pour venir en contact avec les côtés du ressort et les boulons en U serrés pour bloquer le siège de ressort et