<Desc/Clms Page number 1>
Suspension progressive particulièrement destinée aux véhicules automobiles et aux remorques.
Dans un véhicule suspendu qui franchit avec une vitesse déterminée un obstacle déterminé la force du choc occasionnée par l'obstacle est proportionnelle au poids suspendu. Lorsque par exemple le véhicule vide ne pèse que le quart du poids du véhicule chargé, le choc causé à vide par l'obstacle n'est que le quart de la force du choc en charge.
Comme les ressorts ordinaires présentent une caractéristique linéaire, courbe I fig. l, de telle sorte
<Desc/Clms Page number 2>
que, dans tout leur domaine d'efficacité, un même dépla- ce-Tient du ressort correspond aux mêmes efforts de choc, le choc Pv qui se produit à plaine charge produit un débattemment du ressort fv proportionnel à Pv , tan- dis que le choc P1 en marche à vide produitun débat- tement f1 qui lui est proportionnel, et qui est à fv comme Pl est à Pv, et est par conséquent plus petit, proportionnellement à la force du choc.
La condition idéale qui peut être imposée à une suspension est que, dans le cas de choc ressorti avec des chargements différents, les débattements de la suspension soient immuablement les mêmes, de telle sorte que pour une vitesse donnée, un choc à pleine charge produira le même débattement que dans le cas de la marche à vide.
Formulé mathétiquement, cela conduit à cette condition que: la caractéristique d'une telle suspension soitune courbe II de la fig, 1, dans laquelle tg [alpha] , c'est-à-dire la dérivée, soit égale à c, c'est-à-dire que
P le débattement f = c ln. P. Si l'on s'impose le même débat- tement total disponible par construction, la suspension sera proportionnellement plus dure dans le domaine des charges plus élevées qu'elle l'était dans le même domaine pour une caractéristique linéaire , et elle sera plus mol- le dans la même proportion dans le domaine des charges moindres.
Le fait qu'il est plus avantageux pour la sus- pension des véhicules automobiles d'utiliser au lieu de suspensions à caractéristique linéaire des suspensions à caractéristique progressive n'estpas nouveau.
<Desc/Clms Page number 3>
On connaît ainsi des suspensions à caractéristique progressive dans lesquelles la charge agit par une ou plusieurs manivelles sur un ressort à boudin ordinaire, par exemple cylindrique (brevet allemand N 607 579).
Mais cette construction est compliquée par rapport à une suspension normale dans laquelle leressort est intercalé directement entre la roue et la charge. De plus elle ne remplit qu'imparfaitement la condition idéale ci-dessus indiquée comme le montre la ligne représentative III dans la fig. 1.
On a également déjà proposé, par exemple dans le brevetallemand N 37 754, de constituer, dans le cas de ressort à boudin cylindrique, leditressort sur une partie de la longueur avec une section uniforme mais moindre que sur le reste de sa longueur.
Un ressort de cet ordre présente comme caractéristique deux droites inclinées différemment et réunies par un court raccord. Il ne satisfait pas à la condition posée à priori de l'égalité du débattement soue le choc.
D'autre part il est aussi connu d'utiliser des ressorts tronconiques, servant de ressorts de tampon, et dont les spires s'aplatissent les un@s sur les autres lors de la charge. Sur la fig. 1 la courbe IV représente la daractéristique d'un tel ressort. Elle présente cet inconvénient que, avec elle, les débattements produits par des chocs dans le domaine de la pleine charge, sont exceptionnellement petits, et sont au contraire très grands dans le, domaine des charges moindres. Ces suspensions se comportent
<Desc/Clms Page number 4>
ainsi exactement à l'inverse des suspensions à caractéristique linéaire, et sont par suite tout aussi peu utilisables pour obtenir des débattements identiques.
La présente invention résoud de deux façons le problème qui consiste à créer une suspension qui assure à toutes les charges an même amortissement du choc.
La première solution utilise ce fait que la caractéristique d'un ressort tampon ordinaire, de dimension convenable, courbe I, fig. 8 et 9, et la caractéristique d'un ressort à caractéristique linéaire, courbe II des fig. 8 et 9, se combinent, lorsque la charge est répartie dans une proportion déterminée sur les deux ressorts, en une caractéristique totale, courbe III des fig. 8 et 9, qui ne s'écarte que très faiblement de la caractéristique logarithmique. Dans ce mode d'exécution, les deux ressorts d'une suspension se trouve soit disposés parallèlement, fig. 8, soit l'un derrière l'autre, fig. 9.
L'autre solution fait usage de ressorts à boudin présentant des spires venant s'appliquer l'une sur l'autre successivement et dont les sections, les rayons de spire et les débattements sont choisis de telle sorte que l'on obtienne la caractéristique désirée.
Ce mode d'exécution de l'invention repose donc sur ce faitparticulier qu'il estpossible dans le cas d' un ressort à boudin dont les spires viennent s'appliquer l'une sur l'autre successivement, d'obtenir la caractéristique désirée, en donnant à au moins unerdimension du ressort (pour chaque spire, section, rayon, débattement) @ @ les exigences de la caractéristique désirée.
<Desc/Clms Page number 5>
Cela peut avoir lieu dans le cas de ressort à boudin cylindrique, déjà tout simplement par le fait qu' on donne des dimensions inégales convenablement choisies au débattement de chaque spire, ce qui conduit à un effort total des spires décroissant pour chaque spire avec le débattement et par suite à une mauvaise utilisation de la matière.
Mais on peut y remédier en modifiant de façon continue et déterminée le débattement et la section du ressort à boudin cylindrique.
Dans le cas des ressorts coniques également, on peut obtenir la caractéristique désirée, par un changement du débattement à chaque spire.
On peut également obtenir des ressorts à boudin de la caractéristique désirée, en partant d'un enroulement circulaire et en faisant croître graduellement les spires en leur donnant, pour un même petit diamètre, un grand diamètre progressivement croissant, de telle sorte que les spires individuelles s'allongent progressivement en partant de la spire la plus dure (ressort en coin) .
On peut également exécuter la suspension, de telle sorte que des ressorts normaux (à caractéristique linéaire) guident les roues et reçoivent les chocs latétaux, mais ne supportent cependant qu'une petite partie de la charge,tandis que la majeure partie de celle-ci est supportée par des ressorts conformes à l'invention.
On a représenté sur les dessins divers modes d' exécution donnésà titre d'exemples.
<Desc/Clms Page number 6>
La fig. 1 représente un groupement de courbes représentatives de divers ressorts; la fig. 2 est un ressort à boudin cylindrique, avec section circulaire uniforme; la fig. 3 est un ressort à boudin cylindrique, avec section rectangulaire non uniforme, etplacée trans- versalenent; la fig. 4 est un ressort à boudin cylindrique se composant de plusieurs couches de longueurs différences; la fig. 5 représente un ressort à boudin cylin- drique, se composant de deux parties disposées l'une à l' intérieur de l'autre; la fig. 6 est un ressort en coin, vu de côté; la fig. 7 en est une vue en plan; la fig. 8 représente diverses courbes de ressorts complémentaires montés parallèlement; la fig. 9 représente différentes courbes de ressorts complémentaires disposés les uns derrière les autres;
la fig. 10 représente un essieu suspendu; la fig. 11 est un levier oscillant suspendu, vu de l'avant; la fig. 12 est une vue latéraledu même levier; la fig. 13 montre latéralement des doubles roues suspendues avec des leviers oscillants.
Sur la fig. 1, la courbe représentative II montre la caractéristique avec laquelle le débattement f du ressort est le même pour toutes les charges. Cette condition est remplie, comme il a été dit ci-dessus, par la courbe f = c.ln P . Le ressort doit satisfaire à cette
<Desc/Clms Page number 7>
condition a partir de P1,eonstituant la chargeà vide, tandis que son comportement pour les charges plus petites n'a pas d'importance. Par suite, on tire en P1 une tan gente à la courbe, et l'on obtient ainsi la partie du ressort avant l'aplatissement de la spire la plus faible, partie qui possède ensuite une caractéristique linéaire.
La suspension conforme à l'invention doit être approximativement calculée suivant cette courbe représentative II.
La fig. 2 montre un ressort cylindrique à section circulaire et invariable, et distances variables en- tre les différentes spires, ces distances étant choisies de telle sorte qu@à partir de l'aplatissement de la spire la plus faible, le comportement ultérieur de la caractéristique suive celui qui est représenté sur la courbe représentative II de la fig. 1. Les efforts lqrs de l'aplatissement de chaque spire sont alors proportionnels à la distance initiale séparant les spires, de telle sorte que la fatigue du ressort est moindre et son poids est plus élevé, que celui d'un ressort travaillant entièrement dans toutes ses spires.
Sur la fig. 3, le ressort cylindrique se compose d'une lame plate dont la hauteur de section H varie suivant les exigences de la caractéristique désirée. Les distances entre spires peuvent alors être en général égales car, à égalité de fatigue, le débattement d'une spire ne dépend ici que de la grandeur des petits cotés B du rectangle qui restent ici identiques.
<Desc/Clms Page number 8>
La proportion entre le plus grand et le plus petit H est d'abord fixée par le rapport des efforts entre lesquels la caractéristique du ressort doit suivre la courbe logarithmique. Si l'on diminue les hauteurs H à partir de l'intérieur, et si l'on laisse subsister le diamètre extérieur initial, le rayon R des spires croîtra à mesure que H diminue, et l'on économise par suite une partie de la diminution de ce dernier.
La fig. 4 montre le même ressort que celui de la fig. 3 avec cette différence qu'au lieu d'avoir une dimension H variable, le ressort est constitué par plusieurs ressorts, de hauteur H1 identiques, et superposer le nombre de ces ressorts diminuant conformément à la mesure de H de la fig. 3, et un seul de ces ressorts ayant la longueur totale, tandis que les autres, en nombre de plus en plus grand, sont plus courts. Les extrémités libres des ressorts de suspension sont coupées obliquement pour empêcher les modifications brusques d'effort. L'inconvénient de la disposition réside, en plus de la constitution en plusieurs pièces, en ce que dans ce cas également, pour des efforts égaux, des distances de spires identiques conduisent à un pas variable par suite de la superposition des ressorts, ce qui complique la fabrication.
Il en est de même dans le cas où l'on place de champ la bande plate de la fig. 3. Si la caractéristique désirée conduit de toutes façons à des ressorts dont la valeur Il croit uniformément, oh peut alors utiliser deux
<Desc/Clms Page number 9>
ressorts identiques .2 et d (fig. 5, enroulés l'un à 1 intérieur de l'autre, et qui ont alors un pas constant.
Pour des ressorts de section circulaire et rectangulaire,avec des rayons de spires pouvant varier à volonté, la caractéristique logarithmique conduiten pratique à des diemensions pratiquement peu appropriées. La longueur de spire de la partie dure du ressort de petit rayon est en effet grande par rapport à la longueur de spire de la partie molle de ressort de grand rayon. Cela complique l'exécution pratique du ressort.
De bons résultats peuvent être obtenus avec le ressort en coin des fig. 6 et 7. Ce ressort se compose d' un fil rond qui estt d'abord enroulé cylindriquement sur un rayon R et qui ensuite s'enroule suivant une forme à peu près rectangulaire dont les petits cotés sont en forme de demi-cercle de rayons égaux à R . De plus, la longueur des cotés du rectangle dépend des efforts, et la distance des spires dépend des battements du ressort, qui, quand on envisage des efforts globaux différents, peuvent être égaux pour toutes les spires. L'avantage du ressort réside dans l'utilisation de fils ronds de section invariable, et dans une meilleure utilisation de la matière employée par rapport à ce qui est le cas avec le ressort cylindrique de la fig. 2.
Par rapport au ressort en cône, on s'épargne la nécessité des enroulements situés l'un à l'intérieur de l'autre qui devaient, comme dans le cas des tessorts cylindriques, venir s'aplatir les uns sur les autres. Dans le cas de ressorts en cônes, de ressorts tampons et de ressorts en coin, on peut produire la modification
<Desc/Clms Page number 10>
du débattement pour chaque spire également par un profil convenable de la cuvette du ressort sur laquelle s'appliquent les spires.
Quand les ressorts confonnes à l'invention ne reçoivent qu'une partie de la charge, leur caractéristi- que est choisie de telle sorte qu'elle se totalise avec celle des ressorts qui absorbent le reste de la charge pour obtenir approximativement la courbe logarithmique.
Pour l'autre solution du problème objet de l'invention, et conformément aux diagrammes des fig. 8 et 9, il y a, comme il a été indiqué, deux possibilités: le montage en parallèle des deux ressorts (fig. 9 à 11) et leur montage l'un derrière l'autre (représente fig. 13).
Pour le montage en parallèle, le ressort tampon ordinaire offre une possibilité d'exécution satisfaisante.
Pour une section uniforme, le débattement est le même pour toutes les spires, et le rayon de la spire se modifie unifonnément de telle sorte qu'il est particulièrement facile à fabriquer.
Sa caractéristique I, fig. 8, part linéairement depuis le zéro. Pour cette valeur de l'abcisse, la première spire s'aplatit, et pour le reste du débattement la caractéristique est incurvée. La caractéristique II du ressort normal de -même débattement s'étend linéairement.
En additionnant les abaisses des deux caractéristiques, c'est-à-dire des efforts, on obtient la caractéristique totale IV qui ne s'écarte que très peu de la courbe logarithmique III.
Dans le cas du montage en série l'un derrière l'autre, fig. 9, d'un ressort tampon de ce genre ordi-
<Desc/Clms Page number 11>
naire et d'un ressort nonnal, la caractéristique totale se rapproche de la courbe logarithmique. La courbe I représente la caractéristique du ressort tampon qui coupe l'axe des abaisses en P1 et qui jusqu'à mi-chemin du débattement monte en s'incurvant, La caractéristique rectiligne II du ressort complémentaire s'étend entre les mêmes points. L'addition de leurs ordonnées, c'est-à-dire des débattements conduit à la caractéristique totale III qui ne s'écarte de la courbe logarithmique que dans des proportions si faibles qu'elles ne sont pas visibles sur le dessin.
Le ressort supplémentaire associé en parallèle avec le ressort de suspension peut de son c8té se composer de deux ressorts situés l'un derrière l'autre avec une caractéristique linéaire et incurvée, et il en est de même du ressort supplémentaire associé en série avec le ressort de suspension, ce ressort supplémentaire pouvant se composer de deux ressorts disposés parallèlement et de caractéristique linéaire et incurvée.
Dans le cas d'une suspension avec levier oscillant (fig. 'il à 13, le bras de levier A varie lors du débattement, de telle sorte que la caractéristique de la suspension totale, alors même que le ressort de suspension a lui-même une caractéristique rectiligne, ne forme pas une ligne droite. Cette caractéristique peut être modifiée également conformément à l'invention pour coincider avec ou se rapprocher d'une caractéristique logarithmique, et eela aussi bien à l'aide de ressorts dont la caractéristique est librement choisie (fig. 2 à 7) que par des ressorts complémentaires, par exemple des ressorts tampons ordinaires.
<Desc/Clms Page number 12>
Les fig. 10 à 13 représentent quelques modes d' exécution de la suspension.
Sur la fig. 10, on a représenté la suspension d'un essieu f de voiture de poids lourds, ou de remorque, dans laquelle le ressort à lames g normal est lié de manière déterminée avec lechâssis h et supporte en- vifon la moitié de la charge. Associé parallèlement à lui, se trouve, entre le châssis et l'essieu, un ressort tampon ordinaire i qui supporte l'autre moitié de la charge, et qui est calculé de telle sorte que la caractéristique totale soit logarithmique.
Les fig. 11 à 12 montrent un véhicule avec letiers oscillants k qui sont fixés à des ressorts de torsion 1 qui ne peuvent fléchir. Ces ressorts ont eux-mêmes une caractéristique linéaire, mais la caractéristique du véhicule est transformée en caractéristique dégressive par suite du bras de levier A , c'est-à-dire que dans le cas d'une charge grandissante, l'amortissement croît encore plus fortement que dans le cas d'une caractéristique linéaire. Les ressorts à boudin m sont associée parallèlement avec les ressorts 1 et sont calculés de telle sorte que la caractéristique totale soit exactement, ou à peu près, logarithmique. A chaque levier oscillant sont associés deux ressorts m qui, d'une part, sont fixés au châssis ou à la caisse de la voiture h , et,d'autre part, à des saillies n du levier oscillant k .
Sur la fig. 13 les deux leviers oscillants o des roues arrière d'une voiture à six roues par exemple tournent autour du faux essieu commun p . Les leviers oscillants o portent des
<Desc/Clms Page number 13>
prolongements q entre lesquels se trouve un ressort r qui fournit, eu égard à la longueur du levier A , une caractéristique logarithmique.
REVENDICATIONS
1. Suspension progressive, particulièrement destinée aux véhicules automobiles et aux remorques, avec des ressorts à boudin dont les spires viennent successivement au contact les unes des autres lors de l'accroissement de la charge, caractérisé par le fait que les ressorts de la suspension, en eux-mêmes, ou en combinai- quant à leur section, son avec les ressorts connus, sont calculés / quant àu débattement de chaque spire, ou quant au diamètre de chaque spire, ou encore quant à plusieurs de ces grandeurs, de telle sorte que la caractéristique totale de la suspension se rapproche de la courbe logari thmique.
<Desc / Clms Page number 1>
Progressive suspension particularly intended for motor vehicles and trailers.
In a suspended vehicle which crosses a determined obstacle at a determined speed, the force of the impact caused by the obstacle is proportional to the suspended weight. When, for example, the empty vehicle weighs only a quarter of the weight of the loaded vehicle, the shock caused unladen by the obstacle is only a quarter of the force of the impact under load.
Since ordinary springs have a linear characteristic, curve I fig. l, so
<Desc / Clms Page number 2>
that, in all their field of effectiveness, the same movement of the spring corresponds to the same impact forces, the shock Pv which occurs at a flat load produces a deflection of the spring fv proportional to Pv, while the shock P1 in idle mode produces a displacement f1 which is proportional to it, and which is at fv as Pl is at Pv, and is therefore smaller, in proportion to the force of the shock.
The ideal condition that can be imposed on a suspension is that, in the case of a shock springed out with different loadings, the suspension travels are immutably the same, so that at a given speed, a full load shock will produce the shock. same travel as in the case of empty running.
Formulated mathematically, this leads to the condition that: the characteristic of such a suspension is a curve II of fig, 1, in which tg [alpha], that is to say the derivative, is equal to c, c ' that is to say that
P the deflection f = c ln. P. Assuming the same total travel available by construction, the suspension will be proportionately harder in the higher load range than it was in the same range for a linear characteristic, and it will be softer in the same proportion in the range of lower loads.
The fact that it is more advantageous for the suspension of motor vehicles to use instead of suspensions with a linear characteristic, suspensions with a progressive characteristic is not new.
<Desc / Clms Page number 3>
There are thus known suspensions with a progressive characteristic in which the load acts by one or more cranks on an ordinary coil spring, for example cylindrical (German patent N 607 579).
But this construction is complicated compared to a normal suspension in which the spring is interposed directly between the wheel and the load. In addition, it only imperfectly fulfills the ideal condition indicated above as shown by representative line III in FIG. 1.
It has also already been proposed, for example in German patent N 37 754, to constitute, in the case of a cylindrical coil spring, said spring over part of the length with a uniform section but less than over the rest of its length.
A spring of this order has as a characteristic two straight lines inclined differently and joined by a short connection. It does not meet the a priori condition of equality of deflection under shock.
On the other hand, it is also known to use tapered springs, serving as buffer springs, and the turns of which flatten out on top of each other during loading. In fig. 1 curve IV represents the characteristic of such a spring. It has the drawback that, with it, the deflections produced by shocks in the range of full load are exceptionally small, and are on the contrary very large in the range of lower loads. These suspensions behave
<Desc / Clms Page number 4>
thus exactly the opposite of suspensions with linear characteristics, and are therefore just as little usable to obtain identical deflections.
The present invention solves the problem of providing a suspension which provides all loads with the same shock absorption in two ways.
The first solution uses this fact that the characteristic of an ordinary buffer spring, of suitable size, curve I, fig. 8 and 9, and the characteristic of a spring with linear characteristic, curve II of FIGS. 8 and 9, are combined, when the load is distributed in a determined proportion on the two springs, in a total characteristic, curve III of FIGS. 8 and 9, which deviates only very slightly from the logarithmic characteristic. In this embodiment, the two springs of a suspension are either arranged in parallel, fig. 8, or one behind the other, fig. 9.
The other solution makes use of coil springs having turns which are applied to one another successively and whose sections, turns radii and deflections are chosen so that the desired characteristic is obtained. .
This embodiment of the invention is therefore based on this particular fact that it is possible, in the case of a coil spring whose turns are applied one on the other successively, to obtain the desired characteristic, by giving at least one dimension of the spring (for each turn, section, radius, travel) @ @ the requirements of the desired characteristic.
<Desc / Clms Page number 5>
This can take place in the case of a cylindrical coil spring, already quite simply by the fact that one gives unequal dimensions suitably chosen to the deflection of each turn, which leads to a total force of the turns decreasing for each turn with the deflection. and as a result of improper use of the material.
But this can be remedied by continuously and determinedly modifying the travel and the section of the cylindrical coil spring.
Also in the case of conical springs, the desired characteristic can be obtained by changing the travel at each turn.
Coil springs of the desired characteristic can also be obtained by starting from a circular winding and gradually increasing the turns giving them, for the same small diameter, a progressively increasing large diameter, so that the individual turns gradually lengthen starting from the hardest coil (wedge spring).
The suspension can also be executed in such a way that normal springs (with linear characteristic) guide the wheels and receive the lateral shocks, but nevertheless bear only a small part of the load, while the major part of it is supported by springs according to the invention.
Various embodiments have been shown in the drawings, given by way of example.
<Desc / Clms Page number 6>
Fig. 1 represents a group of curves representative of various springs; fig. 2 is a cylindrical coil spring, with a uniform circular section; fig. 3 is a cylindrical coil spring, with non-uniform rectangular section, and placed transversely; fig. 4 is a cylindrical coil spring consisting of several layers of different lengths; fig. 5 shows a cylindrical coil spring, consisting of two parts arranged one inside the other; fig. 6 is a wedge spring, seen from the side; fig. 7 is a plan view; fig. 8 shows various curves of complementary springs mounted in parallel; fig. 9 shows different curves of complementary springs arranged one behind the other;
fig. 10 shows a suspended axle; fig. 11 is a suspended oscillating lever, seen from the front; fig. 12 is a side view of the same lever; fig. 13 laterally shows double wheels suspended with swinging levers.
In fig. 1, the representative curve II shows the characteristic with which the deflection f of the spring is the same for all the loads. This condition is fulfilled, as it was said above, by the curve f = c.ln P. The spring must meet this
<Desc / Clms Page number 7>
condition from P1, constituting the load empty, while its behavior for smaller loads is not important. Consequently, a tan gente to the curve is drawn at P1, and thus the part of the spring before the flattening of the weakest coil is obtained, which part then has a linear characteristic.
The suspension according to the invention should be calculated approximately according to this representative curve II.
Fig. 2 shows a cylindrical spring with a circular and invariable cross-section, and variable distances between the different turns, these distances being chosen such that from the flattening of the weakest turn, the subsequent behavior of the characteristic follows that which is represented on the representative curve II of FIG. 1. The forces lqrs of the flattening of each turn are then proportional to the initial distance separating the turns, so that the fatigue of the spring is less and its weight is higher, than that of a spring working entirely in all of them. its turns.
In fig. 3, the cylindrical spring consists of a flat blade whose section height H varies according to the requirements of the desired characteristic. The distances between turns can then be generally equal because, with equal fatigue, the deflection of a turn depends here only on the size of the small sides B of the rectangle which here remain identical.
<Desc / Clms Page number 8>
The proportion between the largest and the smallest H is first fixed by the ratio of the forces between which the characteristic of the spring must follow the logarithmic curve. If we decrease the heights H from the inside, and if we leave the initial outside diameter to remain, the radius R of the turns will increase as H decreases, and we consequently save part of the decrease in the latter.
Fig. 4 shows the same spring as that of FIG. 3 with this difference that instead of having a variable dimension H, the spring is constituted by several springs, of identical height H1, and superimpose the number of these springs decreasing in accordance with the measurement of H in FIG. 3, and only one of these springs having the total length, while the others, in increasing number, are shorter. The free ends of the suspension springs are cut obliquely to prevent sudden changes in force. The drawback of the arrangement lies, in addition to the constitution in several parts, in that in this case also, for equal forces, identical coil distances lead to a variable pitch as a result of the superposition of the springs, which complicates the manufacture.
It is the same in the case where the flat strip of FIG. 3. If the desired characteristic leads anyway to springs whose value It grows uniformly, oh then can use two
<Desc / Clms Page number 9>
identical springs .2 and d (fig. 5, wound one inside the other, and which then have a constant pitch.
For springs of circular and rectangular section, with turn radii which can vary at will, the logarithmic characteristic leads in practice to practically unsuitable dimensions. The coil length of the hard part of the small radius spring is in fact large compared to the coil length of the soft large radius spring part. This complicates the practical execution of the spring.
Good results can be obtained with the wedge spring of figs. 6 and 7. This spring is made up of a round wire which is first wound cylindrically on a spoke R and which then winds in an approximately rectangular shape, the small sides of which are in the form of a semi-circle of spokes. equal to R. In addition, the length of the sides of the rectangle depends on the forces, and the distance of the turns depends on the beating of the spring, which, when considering different overall forces, can be equal for all the turns. The advantage of the spring lies in the use of round wires of invariable cross section, and in a better use of the material employed compared to what is the case with the cylindrical spring of FIG. 2.
Compared to the cone spring, we avoid the need for windings located one inside the other which had, as in the case of cylindrical twists, come to flatten one on the other. In the case of cone springs, buffer springs and wedge springs, the modification can be produced.
<Desc / Clms Page number 10>
of the travel for each turn also by a suitable profile of the spring cup on which the turns are applied.
When the springs according to the invention receive only a part of the load, their characteristic is chosen so that it totals with that of the springs which absorb the remainder of the load to obtain approximately the logarithmic curve.
For the other solution of the problem which is the subject of the invention, and in accordance with the diagrams of FIGS. 8 and 9, there are, as has been indicated, two possibilities: the parallel mounting of the two springs (fig. 9 to 11) and their mounting one behind the other (represents fig. 13).
For parallel connection, the ordinary buffer spring offers a satisfactory execution possibility.
For a uniform section, the clearance is the same for all the turns, and the radius of the turn changes uniformly so that it is particularly easy to manufacture.
Its characteristic I, fig. 8, starts linearly from zero. For this value of the abscissa, the first turn flattens, and for the rest of the travel the characteristic is curved. The characteristic II of the normal spring of the same travel extends linearly.
By adding the drops of the two characteristics, that is to say of the forces, we obtain the total characteristic IV which deviates only very little from the logarithmic curve III.
In the case of series connection one behind the other, fig. 9, of a buffer spring of this ordinary
<Desc / Clms Page number 11>
nary and of a normal spring, the total characteristic approaches the logarithmic curve. Curve I represents the characteristic of the buffer spring which intersects the axis of the lowerings at P1 and which up to the middle of the travel rises while curving. The straight characteristic II of the complementary spring extends between the same points. The addition of their ordinates, that is to say of the deflections leads to the total characteristic III which deviates from the logarithmic curve only in such small proportions that they are not visible in the drawing.
The additional spring associated in parallel with the suspension spring may on its side consist of two springs located one behind the other with a linear and curved characteristic, and the same applies to the additional spring associated in series with the spring. suspension, this additional spring being able to consist of two springs arranged in parallel and of linear and curved characteristic.
In the case of a suspension with a swinging lever (fig. 'Il to 13, the lever arm A varies during the travel, so that the characteristic of the total suspension, even though the suspension spring itself has a rectilinear characteristic does not form a straight line. This characteristic can also be modified in accordance with the invention to coincide with or approach a logarithmic characteristic, and this also with the aid of springs whose characteristic is freely chosen (fig. 2 to 7) than by complementary springs, for example ordinary buffer springs.
<Desc / Clms Page number 12>
Figs. 10 to 13 represent some modes of execution of the suspension.
In fig. 10 shows the suspension of an axle f of a heavy-duty car, or of a trailer, in which the normal leaf spring g is fixedly linked with the frame h and quickly supports half the load. Associated parallel to it is, between the frame and the axle, an ordinary buffer spring i which supports the other half of the load, and which is calculated in such a way that the total characteristic is logarithmic.
Figs. 11 to 12 show a vehicle with oscillating letiers k which are attached to torsion springs 1 which cannot flex. These springs themselves have a linear characteristic, but the characteristic of the vehicle is transformed into a declining characteristic as a result of the lever arm A, that is to say that with an increasing load the damping increases further. more strongly than in the case of a linear characteristic. Coil springs m are associated in parallel with springs 1 and are calculated so that the total characteristic is exactly, or approximately, logarithmic. With each oscillating lever are associated two springs m which, on the one hand, are fixed to the frame or to the body of the car h, and, on the other hand, to projections n of the oscillating lever k.
In fig. 13 the two oscillating levers o of the rear wheels of a six-wheeled car, for example, turn around the false common axle p. The oscillating levers o carry
<Desc / Clms Page number 13>
extensions q between which there is a spring r which provides, given the length of the lever A, a logarithmic characteristic.
CLAIMS
1. Progressive suspension, particularly intended for motor vehicles and trailers, with coil springs, the turns of which come into contact with each other in succession when the load increases, characterized by the fact that the springs of the suspension, in themselves, or by combining their section, their with known springs, are calculated / as to the deflection of each turn, or as to the diameter of each turn, or again as regards several of these quantities, in such a way that the total characteristic of the suspension approaches the logari thmic curve.