FR2475171A1 - Ressort et suspension a amortissement d'un moyen de transport utilisant ledit ressort - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CONSTRUCTIONS MECANIQUES. LE RESSORT FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE SE PRESENTANT SOUS FORME D'UN ETRIER ELASTIQUE COMPORTANT UNE PARTIE MEDIANE 2 ET DES AILES-CONSOLES 3, 4 DISPOSEES DANS UN MEME PLAN, AINSI QU'UN ORGANE D'APPUI DISPOSE SUR L'UNE DES AILES-CONSOLES 3 OU 4 ET UN ORGANE SUPPORTANT LA CHARGE EXTERIEURE, ET EST CARACTERISE EN CE QUE L'ORGANE 5 OU 6 SUPPORTANT LA CHARGE EXTERIEURE EST DISPOSE SUR L'AUTRE AILE-CONSOLE 4 OU 3 DE MANIERE QUE LA LIGNE PASSANT PAR LE CENTRE DE L'ORGANE D'APPUI 6 OU 5 ET CELUI DE L'ORGANE 5 OU 6 SUPPORTANT LA CHARGE EXTERIEURE SOIT PARALLELE A LA PARTIE MEDIANE 2 DU RESSORT. L'INVENTION PEUT TROUVER DES APPLICATIONS NOTAMMENT DANS LES MOYENS DE TRANSPORT ET DE MANUTENTION, PAR EXEMPLE DANS LES ENGINS DE TRAVAUX PUBLICS. ELLE TROUVE SON UTILISATION LA PLUS AVANTAGEUSE DANS LES VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention se rapporte aux dispositifs d'amortissement des

charges dynamiques dans les structures portantes, et a notamment pour objet un ressort et une

suspension à amortissement d'un moyen de transport uti-

lisant ledit ressort. L'invention peut trouver des applications notamment dans les moyens de transport et de manutentionpar exemple dans les engins de travaux publics. Elles trouve son utilisation la plus avantageuse dans les véhicules

automobiles.

Les ressorts et les suspensions à ressorts sont bien connus. Dans les automobiles, les plus répandus sont les ressorts à lames, comprenant d'habitude plusieurs lames métalliques élastiques. L'inconvénient principal des ressorts à lames réside dans leur masse importante,

qui atteint 8 à 10 % de la masse totale de l'automobile.

En outre, pour.amortir les chocs dus à des charges impor-

tantes, on est amené à augmenter le nombre de lames du

ressort, ce qui compromet son pouvoir d'amortissement.

Les ressorts à caractéristique non linéaire ont un meilleur pouvoir d'amortissement. On connait par exemple un ressort se présentant sous forme d'une lame dont les extrémités sont enroulées et articulées à la structure portante (brevet Allemagne No 543638 publié le 8.02.1932). Toutefois, même ce ressort, pour amortir des charges dynamiques importantes, doit être constitué de plusieurs lames élastiques en contact les unes avec les autres, dont chacune (tout comme dans les autres ressorts à lames connus) fléchit Plastiquement dans le v0 plan de sa plus faible rigidité, coïncidant avec celui de l'effet de la charge extérieure. Ce ressort se distingue également par sa construction complexe résultant de la nécessité d'utiliser des éléments d'appui pour assurer le contact, sous l'effet de la charge appliquée, entre les lames plates et les lames déformées. Pour assurer l'interaction-des forces dudit ressort et des pièces associées d'un moyen de transport, trois dispositifs au moins sont nécessaires, à savoir: deux organes d'appui situés aux extrémités du ressort et un organe d'appui disposé au milieu de ce dernier et supportant les charges extérieures. On connait également un ressort à lame plate en forme d'étrier travaillant comme une poutre-disposée sur deux appuis (D.D. Tchourabo. "Detali i uzly priborov", M. "Mashinostroenie", 1965, p.368, fig.245a). Ce ressort fléchit lui aussi élastiquement sous l'effet d'une charge

extérieure dans le plan de sa plus faible rigidité, c'est-

à-dire qu'il ne peut supporter des charges importantes (de l'ordre de milliers de N) qu'à condition d'avoir une

épaisseur suffisante, d'o les mêmes inconvénients, c'est-

à-dire un moindre pouvoir d'amortissement et une masse

élevée. Ce ressort exige également l'utilisation d'au-

moins-trois dispositifs pour assurer l'interaction des forces des pièces associéescuconjuguées,à savoir: deux organes d'appui sur les ailesconsoles et un organe d'appui sur la partie médiane pour supporter la charge extérieure. Ces ressorts non plus n'ont pas trouvé une

large application en tant que ressorts d'automobile.

Le ressort d'automobile se présente d'habitude sous forme d'un dispositif élastique de suspension d'un moyen de transport. La suspension à ressort peut comporter un dispositif de guidage et un dispositif amortissant les

vibrations (amortisseur).

Les suspensions à ressorts à lames ont l'inconvénient d'être trop massives, tandis que les suspensions à ressorts hélicoïdaux sont de construction compliquée. Par exemple, la suspension d'après le certificat d'auteur URSS NO 87580 du 50.11-.1950 comprend des ressorts hélicoldaux

cylindriques disposés dans un corps fixé à la partie sus-

pendue du moyen de transport, ainsi que des leviers de guidage à d= b7as (deux par rcue).les bras longs des leviers sonlt articulés à l'axe de la roue du moyen de transport; le centre de pivotement de chaque levier est luiaussi articulé à la partie suspendue du moyen de transport, son bras court

coopérant avec lesdits ressorts.

La suspension décrite assure un déplacement vertical

presque rectiligne des roues lors du passage de celles-

ci sur un obstacle, mais elle présente elle aussi les inconvénients d'une construction complexe etdtnegracb masse, La complexité de la construction de la suspension en question est due au fait que les dispositifs élastiques et de guidage de chape rcosot disposés dans des corps individuels montés extérieurement au châssis du moyen de transport et fixés audit châssis à l'aide d'une structure spéciale du type treillis (pour les roues avant), ou bien de brides développées (pour les roues arrière). Dans chacun desdits corps sont montés deux leviers à deux bras et trois ressorts dont deux fonctionnent lors de la course de-travail (levée de la roue), et le troisième,

lors de la descente de la roue (retour de la roue).

Chaque ressort ne travaille qu'à la compression. La grande masse de la suspension décrite s'explique par le fait que les pièces qui y sont utilisées sont soumises

à des efforts considérables, y compris des efforts con-

centrés, et doivent donc avoir des dimensions et par conséquent une masse considérable, et ceci dans le but de maintenir les tensions qui s'y créent dans des limites admissibles. C'est ainsi que le bras court du levier des roues avant subit un effort concentré qui dépasse d'autant de fois la force agissant sur le bras long lié à l'axe de la roue que l'autre bras est plus court que le bras long, le rapport de leurs longueurs étant égal à 2,5 à 3,5 et ne pouvant être réduit, parce que le fléchissement du ressort hélicoïdal cylindrique dépendant de la rigidité voulue et des gabarits imposés est relativement petit. Les tensions de contact dans les éléments du couple de rotation supérieur géométriquement non bouclé, entre le bras court du levier de guidage et l'assiette ou cuvette du ressort, qui se touchent par une surface extrêmement petite, s'avèrent très grandes et, pour les maintenir dans des limites admissibles, on est obligé d'augmenter les dimensions des éléments en contact, ce qui revient à augmenter la masse des pièces dans une

proportion correspondante.

Toute tentative d'obtenir une articulation plus stre dans ce couple de rotation s'accompagne nécessairement

d'une complication supplémentaire de sa construction.

Les coussinets du levier de guidage à deux bras subissent l'effet de la somme géométrique des forces qui agissent sur les bras dudit levier, ce qui, étant donné le rapport mentionné des longueurs des bras, exige une augmentation sensible de leurs dimensions, d'o une

augmentation de la masse du corps contenant la suspension.

La présente invention vise par conséquent un ressort et une suspension à amortissement d'un moyen de transport utilisant ledit ressort, dont la construction permettrait de diminuer leur masse par une utilisation plus complète de la réserve de résistance du matériau du ressort et

tout en conservant leur résistance et leur pouvoir d'amor-

tissement. Ce problème est résolu en ce que ledit ressort, en forme d'étrier élastique ayant une partie médiane et des ailes-consoles, situés dans un même plan, ainsi qu'un organe d'appui disposé sur l'une des ailesconsoles et

un organe supportant la charge extérieure, est carac-

térisé, suivant l'invention, en ce que ledit organe supportant la charge extérieure est disposé sur l'autre aile-console de manière que la ligne passant par le centre de l'organe d'appui et celui de l'organe supportant la

charge extérieure soit parallèle à ladite partie médiane.

La construction décrite du ressort permet d'obtenir que la partie médiane de ce dernier, sous l'effet de la charge extérieure et de la réaction qui l'équilibre, fléchisse dans le plan de sa plus grande rigidité pour un couple de flexion presque constant. Par conséquent, la masse d'un tel ressort peut être sensiblement inférieure à celle des ressorts à lames connus ou de la lame en forme d'étrier précitée, sans que sa résistance baisse

par rapport à celle desdits ressorts à lame. La déforma-

bilité (flexibilité) du ressort est assurée tant par la

flexion de sa partie médiane que par le déplacement réci-

proque des ailes-consoles sous l'effet de la charge extérieure. Le pouvoir d'amortissement du ressort est également assuré du Lfait que les plus grandes tensions dans toutes les sectio s peuvent atteindre la valeur maximale admissible pour le matériau du ressort. Il en résulte que, dans le ressort proposé, chaque unité de

sa masse Deut absrtber sans se détruire l'énergie poten-

tielle de àéformatiors élastiques maximale admissible pour

le matériau considéré.

La diminution de la masse de ce ressort est favorisé par le fait que, pour assurer son fonctionnement, il suffit d'avoir deux organmes d'interaction des forces des pièces conjuguées du-moyen de transport, à savoir un organe d'appui. et un organe supportant la charge extérieure, qu'il est plus avantageux de disposer aux extrémités des ailes-consoles. Dans la construction de ces organes

ou peut utiliser des éléments d'articulations cylin-

driques ou à rotule.

Pour une répartition plus rationnelle, le long du

ressort, de l'énergie potentielle de déformations élas-

tiques absorbée par sa masse, il es nécessaire que la section de la partie médiane du ressort et celle de ses ailes-co1lsoles soient variables. Dans le cas d'un ressort travaillant essentiellement à la compression et de section

rectangulaire, sa partie médiane doit aller en se rétré-

cissant en hauteur vers ses extrémités et avoir une épaisseur constante, tandis que si le ressort travaille essentiellement à la traction, sa partie médiane doit aller en se rétrécissant en épaisseur vers son milieu

et rester constante en hauteur.

Pour diminuer la masse du ressort, il est nécessaire que, dans chaque section de sa partie médiane, le rapport enitre soi. plus grand moment d'inertie par rapport à l'axe central principal et le couple de flexion reste constant, et que les sections elles-mêmes soient orientées, par rapport au plan de flexion du ressort, de façon que, dans chacune d'elles, l'axe par rapport auquel le moment d'inertie est maximal soit perpendiculaire au plan de flexion du ressort. Les ailes-consoles ont une masse minimale au cas o elles sont rectilignes. Le ressort est alors avantageusement exécuté de manière que l'angle entre les ailes-consoles et la partie médiane du ressort soit compris entre 900 0 et 1100. Avec des aingles supérieurs à 110 , la résistance du ressort va en augmentant, mais ses dimensions et sa masse totale s'accroissent aussi, car pour conserver la déformabilité du ressort, il faut accroître la longueur des ailes-consoles. Avec des angles inférieurs à 900, la tension à l'endroit de jonction des ailes-consoles avec la partie médiane du ressort augmente considérablement,

de sorte que sa résistance diminue.

Pour augmenter l'élasticité du ressort et diminuer en même temps la concentration des tensions, il convient de réaliser les ailes-consoles curvilignes. Le calcul de la résistance de telles ailes est le plus simple quand elles sont exécutées avec un rayon de courbure constant

suivant leur ligne neutre.

Le problème exposé plus haut est également résolu en ce que la suspension à amortissement d'un moyen de transport, du type comprenant un ressort et un levier de guidage à deux bras dont le bras court est en liaison cinématique avec ledit ressort et dont le bras long est muni d'éléments servant à l'articuler à l'axe du moyen de transport et à sa partie suspenduerespectivement, est caractérisée),suivant l'invention, en ce que le ressort est exécuté comme décrit plus haut et l'une de ses ailesconsoles est articulée au bras court du levier de guidage, et l'autre, à la partie suspendue du moyen de transport, lesdits deux bras du lever de guidage se

trouvant dans un même plan.

L'utilisation, dans la suspension, d'un moyen de transport, du ressort revendiqué en tant que dispositif élastique permet de diminuer considérablement sa masse en comparaison de n'importe quelle suspension connue, pour un même pouvoir d'amortissement et une même fiabilité de fonctionnement. En outre, la suspension est de concep-

tion simple et de fabrication aisée.

Un amortisseur peut être prévu, au besoin,dans la

suspension revendiquée.

La forme du levier de guidage à deux bras et la

façon dont le ressort est monté dans la suspension reven--

diquée dépendent des conditions d'utilisation et de la construction du moyen de transport auquel est destinée

la suspension.

Si la distance séparant l'axe de la roue de la surface inférieure de la partie suspendue du moyen de transport dans la zone du ressort est limitée, on peut utiliser un levier de guidage dont l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court, mesuré dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre

(ici comme dans la suite de la présente description, la

mesure des angles se fait dans le sens des aiguilles d'une montre), soit compris entre 0 et 1800. Le ressort est alors monté de manière que la ligne reliant les centres des éléments des articulations du ressort soit parallèle à la ligne reliant les axes des roues du moyen

de transport. Dans ces condtions, les extrémités des ailes-

consoles du ressort sont orientées vers la partie sus-

pendue du moyen de transport. En l'absence de limitations rigoureuses imposées en ce qui concerne la distance entre l'axe de la roue et la surface inférieure de la partie suspendue du moyen de transport dans la zone du ressort, ainsi qu'en ce qui concerne la distance entre l'axe de la roue et la surface supérieure de la partie médiane du ressort, les extrémités des ailes-consoles du ressort

peuvent être orientées dans le sens contraire(vers la-

plate-forme de la route).

Au cas ou des variations importantes de la distance entre l'axe de la roue du moyen de transport et la partie médiane du ressort sont indésirables, l'amortissement de la charge extérieure peut être assuré essentiellement

par les déformations élastiques (déplacements) des ailes-

consoles du ressort (lesquelles ailes doivent naturel- lement avoir une plus grande longueur que dans les variantes de suspension décrites plus haut). Le levier de guidage doit être réalisé de manière que l'angle entre les axes géométrique de ses bras long et court soit supérieur à 1800. Le ressort doit être monté de la manière décrite plus haut, c'est-à- dire que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues-du moyen de transport et la ligne reliant les centres des éléments

des articulations du ressort soit égal à 00.

Quand les distances entre l'axe de la roue du moyen de transport et sa partie suspendue sont limitées, il est utile de disposer le ressort hors de la zone de montage de la roue, par exemple' dans la zone du coffre de l'automobile. On utilise alors-un levier dont l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court est supérieur à 2400, et on monte le ressort de manière que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues et celle reliant les centres des éléments des articulations

du ressort soit supérieur à 90 .

Si des limitations sont imposées en ce qui concerne

la valeur minimale de la garde au sol, il est particu-

lièrement avantageux de monter le ressort de manière-

qu'il travaille essentiellement à la compression.

Si le ressort de la suspension est monté dans la zone o se trouve la roue du moyen de transport et que la distance séparant son articulation supérieure de l'axe de la roue n'est pas limitée, on peut utiliser un levier de guidage dont l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court est égal à 0 (c'est-à-dire un

levier dont une partie du bras long sert de bras court).

Le ressort est alors monté de manière que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et celle reliant lescentres des éléments des

articulations du ressort ne dépasse pas 900.

En cas de limitation de la distance au-dessus de l'axe, le ressort est monté de manière que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et celle reliant les centres des éléments des articulations du ressort soit supérieur à 0 . Le levier de guidage est alors exécuté de manière que l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court

soit supérieur à 270 .

En cas de disposition du ressort hors de la zone de la roue du moyen de transport, on peut utiliser un levier de guidage dont l'angle entre les axes géométriques de ses bras long court est égal à 1800. Le ressort doit alors être monté de manière que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport

et celle reliant les centres des éléments des articu-

lations du ressort soit égal à 900.

Une suspension analogue à celle décriteci-dessusmais plus compacte peut être obtenue en utilisant un levier de guidage dont l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court est inférieur à 900 et en montant le ressort de manière-que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et celle reliant les centres des éléments des articulations du ressort soit

supérieur à 900.

Au besoin, la suspension revendiquée peut comprendre

un amortisseur et des barres de réaction destinés à sup-

porter les forces latérales, ainsi que les couples de réaction et de freinage. Dans certains cas, la forme de la suspension revendiquée permet, par exemple dans le cas d'une suspension d'une cabine de camion, de se passer du levier de guidage et de monter l'amortisseur entre les ailesconsoles du ressort. Cette construction se

distingue par sa compacité.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci appraîtront mieux à

la lumière de la description explicative qui va suivre

de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemplesnon limitatifs avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la-figure 1 représente une vue générale du ressort suivant l'invention; - la figure 2 représente un ressort travaillant essentiellement à la compression(projection frontale); - la figure 3 représente montré sur la figure 2 - la figure 4 représente essentiellement à la traction - la figure 5 représente montré sur la figure 4; - la figure 6 représente curvilignes - la figure 7 représente montré sur la figure 6; - la figure 8 représente du ressort; - la figure 9 représente une vue en coupe du ressort un ressort travaillant (projection frontale) une vue en coupe du ressort un ressort à ailes- consoles une vue en coupe du ressort le schéma de fonctionnement

la suspension à amortis-

sement d'un moyen de transport, avec utilisation du ressort suivant l'invention; - la figure 10 représente le schéma cinématique de la suspension montrée sur la figure 9; - les figures1l à 17 représentent les modes de réalisation de la suspenstion à amortissement d'un moyen

de transport avec utilisation du ressort suivant l'inven-

tion - la figure 18 représente la suspension à amortissement d'un moyen de transport, avec un amortisseur disposé entre

les ailes-consoles du ressort revendiqué.

Le ressort revendiqué 1 est exécuté sous forme d'un étrier élastique (figure 1) ayant une partie médiane 2

et des ailes en console 3, 4 disposés dans un même plan.

Aux extrémités des ailes-consoles 3, 4 sont disposés un organe destiné à supporter la charge extérieure et un organe d'appui, exécutésen forme d'oeils roulés 5, 6 dont

les surfaces intérieures sont des éléments d'articulation.

La figure 2 représente le ressort 1 de section rectangulaire destiné essentiellement à travailler à la compression. La partie médiane 2 de ce ressort-va en diminuant en hauteur vers ses extrémités de manière que h1< h0. La figure 3 représente une coupe à travers ce ressort.

Le ressort de section rectangulaire, destiné essen-

tiellement à travailler à la traction, comporte une partie médiane 2 allant en se rétrécissant en largeur

vers son milieu, de manière que b0< b (figures 4, 5).

Les ressorts représentés sur les figures 2 à 5 ont

des ailes-consoles rectilignes.

La figure 6 représente un ressort 1 avec des ailes-

consoles 3, 4 curvilignes ayant un rayon de courbure R constant suivant la ligne neutre N des ailes-consoles 3, 4. Ce ressort se distingue par une déformabilité élevée avec, en même temps, une moindre concentration des tensions que dans les ailes-consoles rectilignes. La

figure 7 représente une coupe à travers ce ressort.

Le schéma de fonctionnement du ressort revendiqué est montré à la figure 8. Ce schéma montre trois positions du ressort: a - ressort non chargé (traits forts);

b - ressort comprimé, c - ressort distendu (traits fins).

Les vecteurs P1, P'1 et P2, P'2 désignent les forces

qui compriment et distendent le ressort.

Comme le montre la figure 8, la déformation totale

2 6 du ressort 1 est égale au double de la somme algé-

brique des déplacements 1 62p 3. Pour le ressort

travaillant à la compression, 2-6 = 2 ( 61 + î2 + S3).

Pour le ressort travaillant à la traction 2 J =

2 (S 2 + 3 - 61).

La composante essentielle de la déformation totale 2 à est constituée par le déplacement 52 La figure 9 représente un mode de réalisation de la suspension d'un moyen de transport avec utilisation du ressort revendiqué. La suspension comporte pour chaque roue un ressort 1, un levier de guidage 7 avec un bras

long 8 et un bras court 9 auquel est articuléel'aile-

console 3 du ressort 1, une barre de réaction 10 et un amortisseur 11. Sur la figure 9, sont également montrés d'une manière conventionnelle le chAssis 12 du moyen de transport, une roue 13 et l'axe ou essieu 14 des roues 13. Comme montré sur la figure 9, dans la suspension de chaque roue 13, au châssis 12 du moyen de transport sont articulés l'aile-console 4 du ressort 1, une extrémité

de l'amortisseur 11, une extrémité de la barre de réac-

tion 10 et l'axe du levier de guidage 7. A l'axe 14 de la roue 13 sont également articulés le bras long 8 du

levier de guidage 7 et les autres extrémités de l'amor-

tisseur 11 et de la barre de réaction 10. -

Sur la figure 9, la lettre A désigne le centre de l'organe de fixation du bras long 8 du levier 7 à l'axe 14 de la roue 13 du moyen de transport. La lettre B désigne le centre de l'organe de fixation d'une extrémité de la barre de réaction 10 à l'axe 14, et la lettre C, le centre de l'organe de fixation de l'autre extrémité de la barre de réaction 10 au châssis 12 (partie suspendue du moyen de transport). Les centres des organes assurant l'interaction des forces du ressort 1 et des pièces conjuguées (châssis 12-et bras court9du levier 7) sont désignés (sur cette figure aussi bien que sur les autres) par la lettre D (centre de l'organe d'interaction avec le

châssis 12) et par la lettre E (centre de l'organe d'in-

téraction avec le bras court 9 du levier 7). La lettre 0 désigne l'axe de rotation du levier de guidage 7 dans l'organe de fixation de ce dernier au châssis 12 du moyen de transport. Les traits mixtes représentent les axes géométriques du levier 7, de la barre de réaction 10, de

l'amortisseur 11, ainsi que l'axe neutre du ressort 1.

La lettre F désigne le milieu de l'axe neutre du ressort 1. Les lettres A1, B1, E1, F1 désignent la même chose que A, B, E, F, mais lors du passage de la roue 13 sur un

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obstacle de hauteur H. Le bras long 8 du levier de guidage 7 et la barre de réaction 10 forment, dans le plan du mouvement du moyen de transport, un parallélogramme articulé OABC, ce qui assure un déplacement de translation de l'axe 14 de la roue 13 lors du passage sur un obstacle, et permet la réception et la transmission au châssis 12 tant de l'effort de traction que des couples de

réaction et de freinage appliqués à la roue 13.

Pour une meilleure compréhension de la suspension, son schéma cinématique est montré en plan sur la figure 10. Les figures 11 à 17 représentent des variantes de réalisation de la suspension d'un moyen de transport, basée sur l'utilisation du ressort revendiqué et du levier de guidage 7. Le choix de la variante appropriée dépend des conditions de fonctionnement du moyen de

transport et de sa construction.

La figure 11 représente une suspension dans laquelle le levier de guidage 7 est exécuté de manière que l'angle X entre les axes géométriques de ses bras long et court 8 et 9 soit compris entre 0 et 1800, le ressort 1 étant disposé de manière que la ligne DE reliant les centres D

et E des éléments d'articulation du ressort 1 soit paral-

lèle à la ligne AO reliant les axes des roues du moyen de transport, les ailes-consoles 3, 4 du ressort 1 étant

orientées vers la plate-forme de la route. Il est ration-

nel d'utiliser cette suspension si aucune restriction rigoureuse n'est imposée quant à la distance entre l'axe 14 de la roue 13 et la surface inférieure de la partie suspendue du moyen de transport dans la zone de montage du ressort. Quand des restrictions sont imposées en ce qui concerne la distance entre l'axe 14 de la roue 13 et la surface inférieure de la partie suspendue du moyen de transport dans la zone de montage du ressort 1, les

ailes-consoles 3, 4 sont orientées vers la partie sus-

pendue du moyen de-transport (figure 6).

La figure 12 représente une suspension dans laquelle le levier de guidage 7 est exécuté de manière que l'angle A entre les axes géométriques de ses bras long et court 8, 9 soit supérieur à 1800, le ressort 1 étant monté de manière que l'angle formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport à la ligne DE reliant les centres D, E des éléments d'articulation du ressort 1 soit égal à 0 . Il est rationnel d'utiliser ce ressort dans le cas o l'on désire éviter les variations de la

distance entre l'axe 14 de la roue 13 du moyen de trans-

port et la partie médiane 2 du levier 7.

La figure 13 représente une suspension dans laquelle le levier de guidage 7 est exécuté de manière que l'angle A entre les axes géométriques de ses bras long et court 8, 9 soit supérieur à 2400, le ressort 1 étant monté de manière que l'angle (formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport à la ligne DE reliant les centres D, E des éléments d'articulation du ressort 1

soit supérieur à 900. Il est bon d'utiliser cette sus-

pension quand il est possible de monter le ressort 1 hors la zone de montage de la roue 13, par exemple dans

la zone du coffre de la voiture.

La figure 14 représente une suspension dans laquelle le levier de guidage 7 est exécuté de manière que l'angle entre les axes géométriques de ses bras long et court 8, 9 soit égal à 0 , le ressort 1 étant monté de manière que l'angle ( formé par la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport à la ligne DE reliant les centres D, E des éléments d'articulation du ressort 1 soit

de 90 au maximum.

La suspension à amortissement dans laquelle le levier 7 est exécuté demanière que l'angle] soit supérieur à 2700, et l'angle k, supérieur à 0 , est montrée à

la figure 15.

La figure 16 représente une suspension avec un angle

9 égal à 1800 et un angler à 900.

La suspension avec un angle/s inférieur à 900 et un angle i égal à 900 au moins est montrée sur la figure 17. Il y a lieu de remarquer que dans ces suspensions le

ressort 1 peut être disposé dans une position spé-

culaire relativement aux positons montrées sur les

figures 11 à 17.

La figure 18 représente une suspension de moyen de

transport avec un amortisseur 11 disposé entre les ailes-

consoles 3, 4 du ressort 1. Il est rationnel d'utiliser cette suspension dans le cas de faibles charges (jusqu'à 4900 N), par exemple dans le cas d'une cabine basculante de camion. Dans ce cas, l'aile-console 4 du ressort 1 est

fixée au chassie 12 du moyen de transport et l'aile-

console 3 est munie d'un dispositif 16 servant à la fixation de la cabine4La figure montre aussi une partie de la cabine

avecuà dipositf 7 pourlafxatim de la cabine à la suspension.

Le ressort revendiqué fonctionne comme suit. Lors de sa compression sous l'effet de forces actives et de réaction P1, P'1 (figure 8, ligne b) dirigéesparallèlement

à la partie médiane 2 et l'une vers l'autre, les ailes-

consoles 3, 4 s'écartent dans une certaine mesure par rapport à leur position initiale. La partie médiane 2 du ressort se déforme alors comme le montre la figure

8 (ligne b).

Lors de la distension du ressort 1 (figure 8, ligne c), les ailesconsoles s'écartent en sens contraires. La partie médiane 2 du ressort se déforme alors dans le sens inverse.

La suspension à amortissement d'un moyen de trans-

port utilisant le ressort revendiqué fonctionne comme suit. Lors du passage de la roue 15 (figure 9) sur un obstacle de hauteur H, l'axe 14 effectue un mouvement de translation vers le haut, les bras 8, 9 du levier 7 et la barre de réaction 10 trournent d'un certain angle ce Les points A, B, E, F prennent les positions A1, B1, E1, F1 respectivement. Le-ressort 1 se déforme alors et sa ligne neutre DFE occupe la position représentée par la ligne D1 F1 E1. La déformation longitudinale EE1 du ressort 1 dépend de la hauteur H de l'obstacle, du rapport des bras long et court 8, 9 du levier de guidage 7 et de la déformabilité élastique des bras 8, 9.

Lors de la détente du ressort, les forces d'élas-

ticité du ressort 1 et du levier de guidage 7 ramènent

la suspension en position initiale.

La force latérale agissant sur la roue 13 est trans-

mise au chAssis 12 du moyen de transport par l'intermé-

diaire de l'axe 14, les bras longs 8 des leviers de

guidage et les barres de réaction 10 (figure 10),qui.

forment un treillis dans le plan d'action de la force latérale. La suspension montrée à la figure 18 fonctionne

comme suit.

En position de travail, la cabine de l'automobile prend appui sur le ressort 1 par l'intermédiaire des dispositifs 16, 17. Les charges statiques et dynamiques

sont transmises de la cabine au ressort 1 et à l'amor-

tisseur 11. Sous l'effet desdites charges, le ressort 1 se déforme comme le montre la figure 8 (ligne b). Les

oscillations du ressort sont absorbées par l'amortisseur 11.

Comme mentionné plus haut, les principaux avantages du ressort revendiqué et de la suspension sont liX faible masse et lex construction simple. A titre de comparaison,

le Tableau 1 ci-dessous reprend certains paramètres -

caractéristiques du ressort revendiqué et des ressorts hélicoïdaux de traction et de compression connus, soumis

à une même charge et déformés d'une manière analogue.

Tableau 1

Type de res- Genre de sort charge Char- ge, kN Ternsion

équiva-

lente

maxima-

le, MPa

Défor-

mati-

on to-

tale, mm

Masse Obser-

du re- vations sort, kg

-Ressort re-

vendiqué (eL forme d'étrier) -Ressort hélicoidal de compression (a) com19,6 pression (b) trac- 19,6 tion compres- 19,6 sion 11,0 0,9 même ressort

11,0 0,9

2,07 d=20mm D=80mm -Ressort traction 19,6 1170 11 2,99 ressort hélicofixé

Idal de par bou-

traction chon à vis Dans ce tableau, la lettre 4 désigne le diamètre du

fil, la lettre D, le diamètre moyen d'une spire du ressort.

La masse des ressorts des types considérés ne comprend pas

celle des pièces de fixation et de guidage.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constitant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises

en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

Claims (17)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Ressort du type se présentant sous forme d'un étrier élastique comportant une partie médiane (2) et des ailes-consoles (3, 4) disposées dans un même plan,

ainsi qu'un organe d'appui disposé sur l'une des ailes-

consoles (3 ou 4) et un organe supportant la charge

extérieure, caractérisé en ce que l'organe (5 ou 6) sup-

portant la charge extérieure est disposé sur l'autre aile-

console (4 ou 3) de manière que la ligne passant par le centre de l'organe d'appui (6 ou 5) et celui de l'organe (5 ou 6) supportant la charge extérieure soit parallèle

à la partie médiane (2) du ressort.

2. Ressort suivant la-revendication 1, caractérisé - en ce que l'organe (5 ou 6) supportant la charge extérieure et l'organe d'appui (6 ou 5) sont exécutés sous forme d'éléments d'articulation disposés chacun à l'extrémité

d'une aile-console (3 ou 4).

3. Ressort suivant l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que sa partie médiane (2) a une section

transversale variable.

4. Ressort suivant l'une des revendications 1, 2 et

3,caractérisé en ce que les ailes-consoles (3 et 4) sont

de section transversale variable.

5. Ressort suivant l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que ses dimensions et sa forme sont telles que, dans chaue section de sa partie médiane (2), le rapport entre, d'une part, son plus grand moment d'inertie par rapport à l'axe principal, et d'autre part,

le couple de flexionreste constant, les sections elles-

mêmes étant orientées, par rapport au plan de flexion du ressort, de façon que dans chacune d'elles l'axe par rapport auquel le moment d'inertie de la section est

maximal soit perpendiculaire au plan de flexion du ressort.

6. Ressort suivant l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce que les ailes-consoles (3 et 4) sont rectilignes et disposées sous un angle de 90 à 1100

par rapport à sa partie médiane (2).

7. Ressort suivant les revendicatio.-1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que les ailes-consoles (3 et 4) sont curvilignes.

8. Ressort suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les ailes-consoles (3 et'4) ont un rayon de courbure constant suivant leur ligne neutre N.

9. Suspension à amortissement pour un moyen de trans-

port, du type comprenant un ressort (1) et un levier de guidage (7) à deux bras (8 et 9), dont le bras court (9) est en liaison cinématique avec ledit ressort et dont le bras long (8) est muni d'éléments servant à l'articuler à l'axe ou essieu (14) du moyen de transport et à sa partie suspendue (12),respectivement, caractériséeen ce

que ledit ressort est exécuté suivant l'une des revendi-

cations 1 à 8, l'une de ses ailes-consoles (3 ou 4)étant articulée au bras court (9)du levier de guidage (7),et l'autre, à la partie suspendue (12) du moyen de transport, les deux bras du levier de guidage (7) se trouvant dans

un même plan.

10. Suspension à amortissement suivant la revendi-

cation 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7)

est exécuté de façon que l'angley entre les axes géo-

métriques de oes bras court(9)et long (8), mesuré dans le sens horaire, soit compris entre 0 et 180 , le ressort (1) étant disposé de manière que la ligne DE reliant les centres D et E des éléments d'articulation du ressort (1) soit parallèle à la ligne AO reliant les axes des

roues du moyen de transport.

11. Suspension à amortissement suivant la revendi-

cation 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7) est réalisé de manière que l'angle)3 entre les axes géométriques de ses bras long (8) et court (9), mesuré dans le sens horaire, dépasse 180 , le ressort (1) &<t monté de façon que l'angle entre la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et la ligne DE reliant les centres D. et E des éléments d'articulation du ressort,

*475171

mesuré dans le sens horairesoit égal à 0 .

12. Suspension à amortissement suivant la revendi-

cation 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7)

est exécuté de façon que l'anglej entre les axes géomé-

triques de ses bras iong (8) et court (9), mesuré dans le sens horairejdépasse 240 C, le ressort (1) étant monté de façon que l'angle entre la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et la ligne DE reliant les centres D et E des éléments d'articulation du ressort

(1) mesuré dans le sens horaire, dépasse 90 .

13. Suspension à amortissement suivant la revendi-

cation 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7)-

est exécuté de façon que l'angle entre les axes géomé-

triques de ses bras long (8) et court (9)j mesuré dans le sens horaire soit égal à 0Ole ressort (1) étant monté de façon que l'angle/ entre la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et la ligne DE reliant les centres D et E des éléments d'articulation du ressort

(1),mesuré dans le sens horaire, ne dépasse pas 90 .

14. Suspension à amortissement suivant la reven-.

dication 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7) est réalisé de façon que l'angle entre les axes géométriques de ses bras long (8) et court (9), mesuré dans le sens horairesoit supérieur à 270 , le ressort (1) étant monté de manière que l'angle entre la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et la ligne reliant les centres des éléments d'articulation du ressort, mesuré dans le sens horaire, soit supérieur à 0 .

15. Suspension à amortissement suivant la revendi-

cation 9, caractériséen ce que le levier de guidage (7)

est exécuté de façon que l'angle entre les axes géomé-

triques de ses raslorg (8) et court (9),mesuré dans le oenshbaaie, soit égal à 180 , le ressort (1) étant monté de manière que l'angle entre la ligne reliant les axes des roues du moyen de transport et la ligne DE'reliant les centres D et E des éléments d'articulation du ressort, mesuré dans

247517ô

le sens horaire, soit égal à 90 .-

16. Suspension à amortissement suivant la reven-

dication 9, caractériséeen ce que le levier de guidage (7)

est exécuté de façon que l'angle entre les axes géomé-

triques de ses bras long (8) et court (9), mesuré dans le sens horaire, soit inférieur à 900, le ressort (1) étant monté de façon que l'angle entre la ligne reliant les axes des roues roues du moyen de transport et la ligne reliant les centres des éléments d'articulation du ressort,

mesuré dans le sens horaire, soit à 900 au moins.

17. Suspension à amortissement, du type comprenant un ressort associé à un amortisseur, caractérisée en ce

que l'amortisseur (11) est disposé entre les ailes-

consoles (3 et 4) du ressort exécuté suivant l'une des

revendications 1 à 8.