FR2573363A1 - Articulation elastique de bras oscillant, notamment pour des bras oscillants d'essieux de vehicules utilitaires - Google Patents

Abstract

L'ARTICULATION DE BRAS OSCILLANT PEUT ETRE MONTEE SUR UN CORPS DE PALIER AU MOYEN D'UNE BAGUE 36 EN CAOUTCHOUC ELASTIQUE DISPOSEE DANS UN ORIFICE 32 DE PALIER D'UNE TETE D'ARTICULATION 28 DE BRAS OSCILLANT 12, LA BAGUE 36 POUVANT ETRE PRECONTRAINTE EN SERRANT ENTRE DES BUTEES 52, 54 SES EXTREMITES FRONTALES QUI SORTENT DE L'ORIFICE 32 DE PALIER. AFIN DE SIMPLIFIER LE MONTAGE, LE CORPS DE PALIER CONSTITUE UN AXE DE PALIER 14 QUI PEUT ETRE BLOQUE PAR SES PORTIONS D'EXTREMITE 16, 18 SUR LE SUPPORT DE PALIER 10, ET SUR LEQUEL PEUVENT ETRE ENFILEES DEUX PLAQUES DE SERRAGE 52, 54 CONSTITUANT LES BUTEES 52, 54. SUR LE COTE EXTERIEUR DE CHAQUE PLAQUE DE SERRAGE 52, 54 S'APPUIE AU MOINS UN ELEMENT DE SERRAGE 66, 68 REPOSANT SUR UNE SURFACE OBLIQUE 78, LESQUELS PEUVENT ETRE DEPLACES AU MOYEN DE VIS DE SERRAGE 24, 26. CE MOUVEMENT DES ELEMENTS DE SERRAGE 66, 68 EST TRANSFORME PAR LES SURFACES OBLIQUES 78 EN UN RAPPROCHEMENT MUTUEL DES DEUX PLAQUES DE SERRAGE 52, 54, EN VUE DE PRECONTRAINDRE LA BAGUE 36.

Description

L'invention concerne une articulation élastique de bras oscillant, notamment pour des bras oscillants. d'essieux de véhicules utilitaires, présentant une tête d'articulation traversée par un orifice de palier et une bague en caoutchouc élastique, dont l'épaisseur permet d' absorber les chocs,insérable dans l'orifice de palier, qui peut être enfilée sur un corps de palier cylindrique d'un support de palier et dont les extrémités frontales peuvent être serréesbentre des butées du support de palier,lbne de ces butées étant constituées par une plaque de serrage montée de manière amovible sur le corps de palier, qui est appliquée contre l'extréntéfrontale correspondante de la bague au moyen d'une vis de serrage insérable dans un alésage du corps de palier, et qui est serrée sur la bague dans le sens axial de cette dernière.

Bien qu'aucun document ne soit expressément indique pour les illustrer, de telles articulations servent à articuler des bras oscillants longitudinaux et transversaux de véhicules utilitaires, et principalement les bras oscillants d'essieux d'omnibus.

La bague insérée dans l'orifice de palier de la tête d'articulation, généralement constituée de deux parties de bague en caoutchouc se rétrécissant coniquement vers l'intérieur du palier sur leur circonférence extérieure, doit être enfilée sur un corps de palier se présentant sous la forme d'un pivot cylindrique circulaire du support de palier, pivot qui prévoit une forme coudée.

Avec une des branches du coude, le support de palier peut être bloqué au moyen de goujons d'ajustage sur un corps d'essieu ou sur le châssis du véhicule et fixé par plusieurs vis et écrous, tandis que le pivot s'étend librement par l'autre branche du coude, latéralement distante de la branche fixée sur l'essieu ou le châssis.

La bague en caoutchouc peut être précontrainte par une plaque de serrage fixée à l'aide de plusieurs vis de serrage sur l'extrémité libre du pivot, la plaque de serrage exerçant sur la bague une pression dans le sens axial.

Cette articulation de bras oscillant connue offre J 'avantage de permettre un réglage de la tête d'articulation par rapport au pivot en toute position d'utilisation voulue du bras oscillant, en desserrant simplement la plaque de serrage du pivot. En outre, elle est facile à réparer, attendu que pour changer une bague détériorée, il suffit de déposer la plaque de serrage du pivot, puis de retirer la tête d'articulation du pivot.

On peut y voir comme inconvénient le fait que la transmission des forces introduites par le montant du bras oscillant dans la tête d'articulation, et par suite également dans le pivot, implique un mode de réalisation relativement lourd et donc coûteux du support de palier. Aussi la disposition côté essieu de ce dernier entraîne-t-elle une augmentation corr-espondante des masses non suspendues, tandis qu'une disposition côté châssis rend nécessaire des dimensionnements plus importants pour atteindre la rigidité nécessaire
Enfin, du fait du nombre important de vis nécessaires pour le montage du support de palier et de la plaque de serrage, l'articulation connue nécessite des temps de montage importants.

Une autre articulation de bras oscillant connue élimine ces incon vénients. Dans cette dernière, le corps de palier est réalisé à la manière d'une boule qui est reçue dans un corps en caoutchouc vulcanisé ou emmanchée dans la tête d'articulation,et qui n'est pas assemblée fixement au support de palier, mais vissée sur ce dernier. A cet effet, des épaulements coaxiaux sont formés sur les côtés frontaux du corps de palier ; ils sont traversés perpendiculairement à leur direction longitudinale par un alésage destiné è introduire une vis de fixation.

Le support de palier peut ainsi être fixé plus aisément sur l'es- sieu ou le châssis, par soudage par exemple, et être réalisé plus légèrement et donc plus simplement en ce qui concerne l'appui bilatéral du corps de palier.

En conséquence, le support de palier est moins encombrant. En outre, le montage de la tête d'articulation sur le support de palier est aisé : deux vis de fixation y suffisent.

Toutefois, ce type d'articulation présente l'inconvénient que la position du corps de palier par rapport à la têtp d'articulation doit être adaptée,pour chaque position d'installation de l'articulation de bras oscillant, à la direction de développement nécessaire du bras oscillant concerné, et doit être fixée.

En outre, le corps en caoutchouc disposé dans la tête d'articulation n'est pas échangeable, de sorte que l'ensemble du bras oscillant doit etre remplacé quand ce corps en caoutchouc est endommagé, d'où des coûts de réparation importants.

Aussi l'invention a-t-elle pour objectif de proposer une articulation de bras oscillant du type mentionné en introduction, qui réunisse les avantages des types d'articulation connus présentés ci-dessus, tout en éliminant leurs inconvénients.

En particulier, le montage de la tête d'articulation sur le corps de palier doit être aisé, et la précontrante de service de la bague en caoutchouc élastique doit pouvoir être atteinte sans nécessiter le vissage ou le dévissage de moyens de serrage prévus sur le corps de palier. En outre, la bague doit être facilement échangeable, et le réglage de la tête d'articulation par rapport au corps de palier doit être possible pour toute position d'installation souhaitée du bras oscillant concerné.

Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que l'autre butée est elle aussi constituée par une plaque de serrage, et que les deux plaques de serrage sont chacune disposées avec possibilité de déplacement axial sur une portion d'extrémité du corps de palier constituant un axe de palier, que l'axe de palier peut être bloqué sur le support de palier par ses portions d'extrémité au moven d'une vis de serrage pour chaque portion d'extrémité, vis qui traversent transversalement l'axe de palier, qu'à chaque plaque de serrage est affecté au moins un élément de serrage s'appuyant contre la face extérieure de la plaque de serrage et reposant sur une surface oblique, éléments de serrage qui, lors du blocage de l'axe de palier sur le support de palier, peuvent être respectivement déplacés au moins dans le sens de l'axe de la vis au moyen d'une des vis de serrage, et que ce mouvement des éléments de serrage est transformé par les surfaces obliques en un rapprochement mutuel des deux plaques de serrage.

Selon une caractéristique supplémentaire, les surfaces obliques coopérant avec les éléments de serrage sont respectivement formées sur une des portions d'extrémité de l'axe de palier, à distance de la plaque de serrage disposée sur cette dernière, et les éléments de serrage présentent respectivement un creux élargi en direction de la plaque de serrage et qui est traversé par la vis de serrage.

Selon une nouvelle caractéristique, les plaques de serrage peuvent être enfilées sur les portions d'extrémité de l'axe de palier, dont le diamètre est inférieur au diamètre extérieur de l'axe de palier, et les éléments de serrage en forme de plaquettes s'engagent respectivement dans un évidement prévu sur le circonférence de la pottion d'extrémité correspondante de l'axe de palier.

Selon un mode de réalisation préférentiel, les éléments de serrage sont réalisées sous forme de plaquettes trapézoidales, sur le bord longitudinal le plus court desquelles est formée une contre-surface oblique reposant sur la surface oblique correspondante.

Enfin, selon une autre caractéristique supplémentaire de l'articulation de bras oscillant selon l'invention, où deux éléments de serrage sont affectés à chaque plaque de serrage, les éléments de serrage affectés à une plaque de serrage sont diamètralement opposés,de façon que, à l'état bloqué des portions d'extrémté de l'axe de palier sur le support de palier, un des éléments de serrage soit serré entre la portion d'extréiité correspondante de l'axe de palier et le support de palier.

Dans l'articulation selon l'invention, le support de palier et l'axe de palier consistent en des pièces distinctes mutuellement vissables, l'axe de palier étant, à l'état monté, soutenu des deux côtés sur le support de palier par ses portions d'extrémité. Ceci permet de configurer avantageusement le support de palier et de le fixer sans vissage sur l'essieu ou le châssis. Pour monter l'articulation de bras oscillant sur le support de palier, on n'a plus besoin que de deux vis de serrage, qui servent d'une part à fixer en position les portions d'extrémité de l'axe de palier sur le support de palier, et d'autre part, lors du vissage de l'axe de palier sur le support de palier, et conjointement avec les éléments de serrage, à exercer sur les plaques de serrage une force destinée à produire la précontrainte de service néces saire de la bague en caoutchouc élastique.

De la sorte, si les vis de serrage ne sont pas encore serrées sur le support de palier ou si elles sont desserrées, la force avec laquelle les plaques de serrage sont pressées contre les extrémités frontales de la bague est alors réduite en conséquence ou entièrement supprimée, de sorte qu'il est possible de régler ou de réajuster le bras oscillant sionAa positron d'utilisation souhaitée par rapport à l'axe de palier.

Lorsque les vis de serrage sont dégagées des portions d'extrémité de l'axe de palier, on peut déposer les éléments et les plaques de serrage de l'axe de palier, ou encore déposer la bague ou les parties de bague qui la constituent de l'orifice de palier de la tête d'articulation.

Afin d'expliciter l'invention, l'exposé qui suit décrit un exemple de réalisation d'une articulation de bras oscillant selon l'invention représenté sur le dessin annexé, lequel montre
à la figure 1, une vue en coupe longitudinale de l'articulation de bras oscillant, dont l'axe de palier est monté en position sur le support de palier,
à la figure 2, une vue de dessus de l'articulation de bras oscillant, et
à la figure 3, une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation d'une articulation de bras oscillant.

A la figure 1, la référence 10 désigne globalement un support de palier dont le corps de palier destiné au montage d'un bras oscillant 12, bras oscillant d'essieu d'un véhicule utilitaire par exemple, est constitué par un axe de palier cylindrique 14, qui est fixé de manière amovible par des porions d'extnemié16 et 18, respectivement sur la face frontale plane de chacune des branches 20 et 22 du U du support de palier 10, au moyen de vis de serrage ou boulons 24 et 26.

La référence 28 désigne une tête d'articulation montée sur l'axe de palier 14 et traversée par un orifice 32 de palier, dans lequel est insérée une bague 36,réalisée en un matériau caoutchouteux élastique et formée de préférence par deux parties de bague 36' et 36" disposées coaxialement, qui présentent un évidement central cylindrique 38 et une surface périphérique extérieure 40 se rétrécissant coniquement à l'intérieur de l'orifice 32 de palier. La surface périphérique intérieure de l'orifice 32 de palier présente une configuration complémentaire de la conicité des parties de bague 36', 36", les faces frontales intérieures respectives des deux parties de bague étant jointives au milieu longitudinal de l'orifice 32 de palier.

Un épaulement extérieur 42 est formé sur l'extrémité frontale ex térieure de chaque partie de bague ; il recouvre au moins partiellement une face frontale 44 ou selon le cas 46 de la tête d'articulation 28.

La réalisation en deux pièces de la bague 36 autorise un montage avantageux dans orifice 32 de palier. Pour monter la tête d'articulation 28 sur l'axe de palier cylindrique 14, ce dernier doit être enfilé dans la bague 36, la longueur axiale de l'axe de palier 14 étant dimensionnée de façon que, de préférence, les épaulements extérieurs 42 et 44 dépassent au-dessus de ses faces frontales 48 et 50.

Les portbns d'extrémité 16 et 18 de l'axe de palier ont un diamètre réduit, et sur chacune d'entre elles est disposée, avec possibilité de déplacement axial, une plaque de serrage 52 ou 54 réalisée sous forme de rondelle annulaire, qui s'appuie par une de ses faces frontales contre un des épaulements extérieurs 42 ou 44 des parties de bague 36' et 36". Ces deux plaques de serrage permettent de précontraindre les deux parties de bague 36' et 36", les plaques de serrage étant mutuellement rapprochées d'une distance adéquate dans le sens axial, de sorte qu'une force de précontrainte correspondante est exercée sur les extrémités frontales extérieures des parties de bague 36' et 36", laquelle engendre un serrage radial de la bague 36 entre la tête d'articulation 28 et l'axe de palier 14.Les deux plaques de serrage 52 et 54 sont disposées sans torsion sur les portions d'extrémité 16 et 18 de l'axe de palier, ces dernières étant munies sur leur circonférence d'un ou de deux méplats diamètralement opposés 55, la forme périphérique adsiobtenue des portons d'extréiriité de l'axe de palier étant adaptée à la forme périphérique de l'évidement central 56 des plaques de serrage.

Comme le montre la figure 3, l'axe de palier 14 peut également présenter sur sa circoriférence un ou deux méplats opposés 58 et 60, et/ou la surface périphérique de l'orifice 32 de palier peut etre munie de salUes 62 et de creux 64 s'étendant dans le sens axial, la circonférence intérieure des parties de bague devant alors recevoir une forme complémentaire des méplats 58, 60. Une telle configuration de l'orifice 32 de palier permet de se contenter de forces de précontrainte relativement faibles devant être appliquées par les plaques de serrage 52 et 54 sur la bague 36.Une configuration stable de la surface périphérique de l'orifice de palier convient de manière particulièrement avantageuse à tout type souhaité d'articulations de bras oscillants.

Deux éléments de serrage 66 et 68 sont affectés à chaque plaque de serrage 52, 54 ; ils sont insérés, en positions opposées sur les portions d'extrémité 16 et 8de l'axe de palier, respectivement dans un creux 70 ou 72 formé par un méplat . Le fond 74 de ces creux est perpendiculaire à l'axe d'un taraudage 76 traversant transversalement chaque portion d'extrémité 16 ou selon le cas 18 de l'axe de palier.

L'une des deux faces frontales qui délimitent le creux 70, 72 dans le sens axial de l'axe de palier 14, à savoir la face frontale opposée à la plaque de serrage correspondante 452 ou 54),définit une surface oblique 78 inclinée, de préférence à 45 degrés, qui forme un angle obtus avec le fond 74 du creux.

Les deux éléments de serrage 66 et 68 présentent chacun une on tre-surface oblique 80 affectée à cette surface oblique 78 et reposant contre elle, et sont traversés par un trou oblong 82 au niveau duquel débouche le taraudage 76 et qui s'étend en direction de la plaque de serrage 52 ou selon le cas 54. L'épaisseur des deux éléments de serrage 66 et 68 est légèrement supérieure à la profondeur des deux creux 70 et 72.

A l'état vissé de l'axe de palier 14 sur le support de palier 10, l'élément de serrage inférieur (selon la figure 1) 68 s'appuie sur la face frontale de la branche correspondante (20 ou 22) du support de palier.

Les deux éléments de serrage 66 et 68 s'appuient chacun par leur bord longitudinal 84 opposé à leur contre-surface oblique 80 sur la face frontale voisine 86 de la plaque de serrage correspondante (52 ou 54). A cet effet, les éléments de serrage, en forme de plaquettes, présentent avantageusement une configuration trapézoïdale, en s1 appuyant abrs contre la plaque de serrage par leur bord longitudinal plus long.

Pour monter la tête d'articulation 28, il faut tout d'abord enfiler l'axe de palier 14 dans la bague 36. Ensuite, il faut monter les plaques de serrage 52 et 54 sur las portons d'extrémité 16 et 18 de l'axe de palier, et les appliquer sur les faces frontales des parties de bague 36' et 36" qui sont tournées vers elles. En l'absence de contrainte sur les parties de bague, les deux plaques de serrage 52 et 54 prennent alors la position initiale représentée en traits mixtes à la figure 1.Après que les éléments de serrage 66 et 68 aient ensuite été insérés dans les creux 70 et 72 des deux portons d'extrémité 16 et 18 de l'axe de palier, les vis de serrage 24 et 26 peuvent être enfilées à travers les éléments de serrage et las portons d'extrémité de l'axe de palier, chaque élément de serrage, du fait de l'écartement mutuel des plaques de serrage 52 et 54, dépassant encore du creux qui lui est affecté (ceci est suggéré en traits mixtes à la figure 1). I1 faut ensuite visser les visse serrage dans des taraudages correspondants -des branches 20, 22 du support de palier, les têtes 24', 26' des vis de serrage venant alors s'appuyer sur le côté supérieur des éléments de serrage 66, lesquels sont situés sur le dessus des portions d'ex trinité 16 et 18 de raye de palier. La poursuite du serrage des vis de serrage engendre ainsi l'enfoncement des éléments de serrage 66 et 68 dans les creux 70 et 72, et de même, du fait de l'action de calage engendrée par la coopération des surfaces obliques 78 avec les contre-surfaces 80, leur déplacement en direction des plaques de serrage, les parties de bague 36' et 36" étant ainsi précontraintes radialement du montant nécessaire pour de telles articulations de bras oscillants.

On obtient ainsi simultanément la fixation de l'axe de palier 14 sur le support de palier 10, etla précontrainte des parties de bague 36' et 36", en se servant uniquement de deux vis de serrage (24 et 26).

Selon une variante de réalisation par rapport à l'agencement dé crit ci-dessus, on peut également prévoir un seul élément de serrage par plaque de serrage pour chaque portion d'extrémité 16, 18 de l'axe de palier ; il est alors indifférent que cet élément de serrage soit sollicité par la tête de vis ou soit prévu entre le support de palier et la portion d'extrémité d'axe de palier.

Une autre variante de réalisation consisterait à prévoir les surfaces obliques engendrant le déplacement axial des plaques de serrage directement sur les faces frontales extérieures des plaques de serrage 52 et 54, et d'appliquer sur ces dernières un élément de serrage qui serait disposé sur la vis de serrage avec uniquement une possibilité de déplacement axial. Une telle construction permettrait à nouveau de disposer deux éléments de serrage par plaque de serrage.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Articulation élastique de bras oscillant, notamment pour des bras oscillants d'essieux de véhicules utilitaires, présentant une tête d'articulation traversée par un orifice de palier et une bague en caoutchouc élastique, dont l'épaisseur permet d'absorber les chocs, insérable dans l'orifice de palier, qui peut être enfilée sur un corps de palier cylindrique d'un support de palier et dont les extrémités frontales peuvent être serrées entre des butées du support de palier, l'une de ces butées étant constituée par une plaque de serrage montée de manière amovible sur le corps de palier, qui est appliquée contrel'extrér,ae' frontal correspondante de la bague ati moyen d'une vis de serrage insérable dans un alésage du corps de palier, et qui est serrée sur la bague dans le sens axial de cette dernière, caractérisée par le fait que 11 autre butée (52 ou 54) est elle aussi constituée par une plaque de forage, et que les deux plaques de serrage (52 ; 54) sont chacune disposées avec possibilité de déplacement axial sur une portion d'extrémité (16, 18) du corps de palier constituant un axe de palier (14), que l'axe de palier (14) peut être bloqué sur le support de palier (10) par ses portions d'extrémité (16, 18) au moyen d'une vis de serrage (24 ou 26) pour chaque portion d'extrémité, vis qui traversent transversalement l'axe de palier (14), qu'à chaque plaque de serrage (52, 54) est affecté au moins un élément de serrage (66 ou 68) s'appuyant contre la face extérieure(86) de la plaque de serrage et reposant sur une surface oblique (78), éléments de serrage qui, lors du blocage de l'axe de palier (14) sur le support de palier (10), peuvent être respectivement déplacés au moins dans le sens de l'axe de la vis au moyen d'une des vis de serrage (24 ou 26), et que ce mouvement des éléments de serrage (66 pu 68) est transformé par les surfaces obliques (78) en un rapprochement mutuel des deux plaques -de serrage (52 ; 54).

2. Articulation de bras oscillant selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les surfaces obliques (78) coopérant avec les éléments de serrage (66 ou 68) sont respectivement formées sur une des portions d'extrémité (16,18) de l'axe de palier, à distance de la plaque de serrage (52 ou 54) disposée sur cette dernière, et que les éléments de serrage (66 ou 68) présentent respectivement un évidement (82) élargi en direction de la plaque de serrage (52 ou 54) et qui est traversé par la vis de serrage (24 ou 26).

3. Articulation de bras oscillant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les plaques de serrage (52 ; 54) peuvent être enfilées sur les portions d'extrémité (16,18) de l'axe de palier, dont le diamètre est inférieur au diamètre extérieur de l'axe de palier (14), et que les éléments de serrage (66 ou 68) en forme de plaqueutes s'engagert respectivement dans un creux (70) prévu sur la circon référence de la portion d'extrémité (16, 18) correspondante de l'axe de palier.

4. Articulation de bras oscillant selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les éléments de serrage (66 ou 68) sont réalisés sous forme de plaquettes trapézoidales, sur le bord longitudinal le plus court desquelles est formée une contre-surface oblique coopérant avec la surface oblique (78) correspondante.

5. Articulation de bras oscillant selon la revendication 3 ou 4, à chacune des plaques de serrage de laquelle sont affectés deux éléments de serrage, caractérisée par le fait que les éléments de serrage (66 ; 68) affectés à une plaque de serrage (52 ou 54) sont diamètralement opposés,de façon que, à l'état bloqué des portions d'extrémité (16, 18) de l'axe de palier sur le support de palier (lO),l'un des éléments de serrage (68) soit serré entre la portion d'extrémité correspondante (16 ou 18) de l'axe de palier et le support de palier (10).