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Perfectionnements aux systèmes d'accouplement des éléments élastiques pour ressorts, supports et roues.
Les suspensions élastiques et ressorts des types dans lesquels des éléments élastiques, spécialement en caout- chouc, sont reliés en parallèle ou en série, ou bien en série- parallèle, sont bien connues.
On connaît également les roues élastiques pour vé- hicules dans lesquelles on applique suivant un principe sembla- ble, plusieurs éléments élastiques, particulièrement en caout- chouc, qui travaillent en parallèle pour supporter la charge totale, ou bien deux ou plusieurs groupements d'éléments tra- vaillant en série pour permettre une déformation importante.
Ce dernier arrangement est particulièrement employé dans les roues élastiques pour véhicules routiers, où les chocs sont
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- ¯¯ -............VI;> .Cl1.L<';I,u.eS sur rails. Ces cas sont prévus dans les brevets oelges i<" 474755 du 23.7.1947 et N 481182 du 13,3.1948. Du point de vue technique, ces com- binaisons en série, en parallèle, ou en série-parallèle donnent des résultats tout à fait satisfaisants, toutefois la place disponible n'est généralement pas suffisante à leur application. Il arrive souvent en particulier, que suivant une direction il y a une surabondance de place disponible, tandis qu'il n'y en a pas suffisamment suivant une autre di- rection, par conséquent, les combinaisons désirées ne peu- vent être réalisées selon les schémas de construction connus.
La présente invention apporte remède à cette situation ; elle a pour objet des perfectionnements dans les ressorts, suspensions élastiques et roues élastiques du type susmentionné, ces per- fectionnements permettant une meilleure utilisation de la place disponible. L'invention consiste dans la liaison des éléments de la suspension, ou du ressort, ou bien de la roue au moyen d'armatures modelées de telle façon qu'elles permet- tent l'installation des éléments élastiques, de la meilleure manière, afin d'employer la place disponible.
Cela ressortira plus clairement des dessins ci-anne- xés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en perspective, d'un ressort se- lon la présente invention, pourvu d'éléments élastiques travail- lant au cisaillement et disposés en parallèle ; ce même ressort a une largeur qui est à peu près la moitié de celle du ressort équivalent de la
Fig. 2, qui est égalementunevue en perspective, d'un ressort pourvu d'éléments d'un type connu travaillant en paral- lèle ;
La fig. 3 est une vue en perspective d'un ressort pour- vu d'éléments élastiques travaillant au cisaillement et arran- gés en série-parallèle, selon la présente invention ;
La fig. 4 représente en section verticale, un ressort selon la présente invention, pourvu d'éléments élastiques tra-
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vaillant à la compression et arrangés en série, ce ressort ayant une hauteur, qui est à peu près la moitié de celle du ressort équivalent de la
Fig. 5, qui représente elle aussi en section ver- ticale, un ressort pourvu d'éléments d'un type connu arran- gés en série ;
La fig. 6 représente une section transversale à l'axe de rotation, au travers d'une roue élastique pour véhicu- les, particulièrement pour véhicules routiers, réalisée en ap- pliquant la disposition de la fig. 1 ;
Les fig. 7 et 8 représentent deux sections radiales respectivement selon les plans A-A et B-B passant par l'axe de rotation de la roue de la fig. 6 ;
La fig. 9 est une vue partielle de la fig. 6 (suivant la coupe C-C) développée et représentée en plan ;
Les fig. 10 et 11 représentent des particularités des roues des fig. 6,7 et 8 ;
La fig. 12 représente, en coupe transversale à l'axe de rotation, une variante de la roue de la fig. 6 ;
Les fig. 13 et 14 sont deux coupes radiales de la fig.
12 respectivement suivant les plans radiaux D-D et E-E ;
La fig. 15 est une vue partielle en coupe suivant F-F et G-G dans les fig. 12 et 13, développée et représentée en plan ;
Les fig. 16,17, 18 et 19 représentent d'autres va- riantes de réalisation de la roue de la fig. 6, satisfaisant à des exigences particulières.
En se référant particulièrement à la fig. 1, on a désigné par 1, les éléments élastiques en caoutchouc, qui sont tous arrangés en parallèle dans une seule armature métallique de conformation ondulée ou en grecque, qui se relie aux faces al- ternativement opposées des éléments élastiques successifs.
Ainsi cette armature est connectée par exemple avec la face droite du premier élément, avec la face gauche du second élé- -.ent, avec la face droite du troisième élément, etc. L'autre @
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face de chaque élément élastique est, à son tour, connectée avec une armature métallique 3. ou 3' et les armatures 3 et 'des différents éléments sont toutes rigidement connectées l'une à l'autre par la plaque 3";de plus les structures 3 et 3' forment de préférence, comme indiqué à la figure, une seule armature avec la plaque 3". La charge P agissant sur l'ar- mature 2, comme indiqué par la flèche, tous les éléments élastiques travaillent en parallèle.
Le ressort représenté à fig. 1 a la même rigidité élastique que le ressort de type connu représenté à la fig. 2 à titre de comparaison, mais le ressort de la fig. 1 a une largeur un peu plus grande que la moitié de celle du ressort de la fig. 2, et il est également équilibré dans son ensemble par rapport aux moments de fle- xion ;cet équilibre n'existerait pas si on avait connecté ensemble par une plaque, toutes les armatures du côté gauche du ressort, et par une autre plaque toutes les armatures du côté droit, et si, renonçant à la structure ondulée 2, on faisait agir la charge sur une de ces plaques en fixant l'autre plaoue à la base, parce que dans ces conditions le ressort serait soumis à un moment de flexion lorsque la charge agit ; cette disposition n'est pas indiquée dans les dessins.
La disposition représentée à la fig. 1 permet donc de résoudre le prooleme lorsque la place disponible est in- suffisante en largeur et, au contraire, surabondante en hau- teur.
Si on suppose que la fig. 1 est une vue en plan au lieu d'une vue en élévation et que la charge agissante est distribuée sur toute l'armature 2 en direction normale au plan du dessin, la disposition représentée à la fig.l résout éga- lement le problème lorsque la place disponible en largeur est insuffisante et au contraire surabondante celle disponible en longueur.
La fig. 3 diffère de la fig. 1 par l'arrangement dif- furent des éléments élastiques, et elle représente un cas de connexion mixte en série-parallèle.
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Dans ce cas toutes les armatures 1 des éléments alternés 1 sont connectées l'une avec l'autre et, par exemple, avec l'organe suspendu, et toutes les armatures des autres éléments alternés 1' sont connectées ensemble entre elles, et, par exemple, à la base, tandis que l'armature ondulée 2 con- necte les faces alternativement opposées de tous les éléments élastiques cette armature étant comme indiqué dans la fi- gure, en outre libre dans l'espace.
La charge qui agit sur les armatures 1 est donc trans- mise par celles-ci à la série d'éléments élastiques 1, par ceux-ci à l'armature 2, par celle-ci à la série d'éléments élastiques 1', et enfin, par les armatures 3',à la base.
Les éléments élastiques d'un même groupe travaillent en pa- rallèle tandis que les deux groupes 1 et 1' travaillent en série.
En se référant à la fig. 4, on a représenté, en section verticale, par 4 et 4' les éléments élastiaues, res- pectivement périphériques et centraux d'un ressort circulaire plan, constitué par des couronnes de caoutchouc disposées concentriquement et à diverses hauteurs, séparées par des arma- tures métalliques dont certaines sont planes, les autres 6 étant modelées. Les éléments de caoutchouc travaillent tous en série à la compression. Il est toutefois entendu que le ressort peut avoir une base autre que circulaire, par exemple elliptique, ou bien même une forme quelconque en ligne ouverte( par exemple au lieu de plusieurs couronnes en caoutchouc on peut avoir plusieurs bandes droites.
Par exemple la partie de droite et celle de gauche des éléments de chaque étage de la fig. 4 pourraient représenter des bandes de forme rectiligne ; ce cas les bandes d'un même étage travailleraient en parallèle, tandis que celles d'étages différents travailleraient en série ; on aurait donc un arrangement en série-parallèle.
Comme on le voit, en comparant les fig. 4 et 5,
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cette dernière représentant par comparaison, un ressort de type connu , le ressort représenté à la fig. 4 a exactement la même rigidité que le ressort représenté à la fig. 5, mais son encombrement en hauteur est très réduit ;la disposition de la fig. 4 permet donc de résoudre le problème quand on veut diminuer l'encombrement en hauteur et quand il y a au contraire beaucoup d'espace en directions horizontales (lar- geur et longueur).
Un cas pratiquement particulièrement important dans lequel sont appliqués les cenceptions de la présente invention est celui des roues élastiques pour véhicules routiers.
Comme on le sait pour cette application une haute déformabilité de la roue est nécessaire, pour l'obtention de laquelle il faut recourir à l'arrangement en deux ou plusieurs éléments élastiques concentriques travaillant en série, chacun des éléments étant constitué par une couronne ou par une série de blocs ou de secteurs qui forment par leur ensemble,une cou- ronne circulaire. :ais la place disponible en direction radiale dans les roues pour véhicules routiers est souvent insuffisante, surtout du fait de la tendance moderne d'appliouer au moyeu, des freins à tambour de grandes dimensions ; cela l'arrange- ment ordinaire des éléments en série, disposés suivant des cercles concentriques est souvent irréalisable faute de place disponible en direction radiale.
La place disponible en direc- tion axiale qui correspond à la largeur de la roue, est égale- ment souvent très petite. Au contraire souvent la place dis- ponible en direction circulaire, c'est-à-dire tangentielle est très grande du fait que normalement il suffit d'employer, au lieu de chaque couronne, quelques secteurs ou blocs de petites dimensions. La présente invention prévoit donc l'application de tasseaux 7, 8, tous disposés sur la même circonférence, comme indiqué dans la roue représentée aux fig. 6, 7, b, et 9.
Les faces postérieures des blocs alternés ? sont pourvues d'armatures fixées toutes sur une bride 12 rigide- ment reliée au moyeu 15 de la roue ; de même les faces anté-
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rieures des autres blocs alternés 8 sont pourvues d'armatures 10 qui sont toutes fixées sur une bride 13 elle-même rigide- ment reliée au moyeu 15, tandis que les autres t'aces opposées des blocs / et 8 ont leurs armatures 11 fixées toutes à une bride ondulée 14 qui est à son tour reliée rigidement avec la jante 16 de la roue, ainsi que cela est visible aux fig.
6,7, 8 et 9. Ainsi tous les éléments élastiques sont dis- posés en parallèle; la roue est, dans son ensemble, équilibrée, et on peut obtenir un fléchissement très grand de la roue, comme il est désirable. Cette réalisation constructive per- met aussi de mouler à part les éléments élastiques, et pour ce- la non seulement la fabrication en est plus facile et éco- nomique mais on peut également remplacer facilement les élé- ments élastiques individuels qui se seraient, éventuellement, rompus pendant le service.
La fig. lo représente, en vue frontale et à échelle réduite, la bride 12 de la même roue de la fig. 6, avec les armatures 2 des éléments élastiques 8 ; de même la fig. 11 représente la bride 13 avec les armatures 10 des éléments élastiques 8. En comparant les fig. 10 et 11 on voit que les armatures 10 sont tournées par rapport aux armatures 9, c'est-à-dire qu'elles sont sur la bissectrice de l'angle cen- tral compris entre elles.
Il est bien entendu que, contrairement à ce qui est indiqué dans les figures, les armatures peuvent, à loisir, être faites d'une seule pièce avec la bride correspondante.
Dans la fig. 12, qui représente une variante de la fig. 6, il n'y a pas la bride ondulée 14 ; les armatures 11 sont, au contraire, fixées rigidement à des oreilles 17, fixées rigidement, par exemple par des boulons 18 pourvus d'écrous 19, ou bien par soudure, directement à la jante 16 ce qui équivaut dans son ensemble, à la bride ondulée 14 de la fig. 6.
Cette disposition apparaît mieux dans les fig. 13 et 14 qui sont des coupes radiales de la fige 12, respectivement
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selon les plans radiaux D-D et E-E. Le fig. 15 est enfin une coupe partielle suivant F-F et G-G des fig. 12 et 13, développée sur un plan et représentée en plan pour mieux faire comprendre la disposition des oreilles 17 et leur liaison à la jante 16. Pour mieux comprendre cette particularité, dans la fig. 15 ne sont représentés que les blocs alternés 8 et non les blocs 7.
Une autre variante de la roue représentée à la fig.
6 est illustrée à la fig. 16, dans laquelle la roue est fabri- quée par des plaques, au lieu que par des pièces obtenues en fonderie.
Une autre différence est que les éléments élastiques sont arrangés de telle façon qu'ils forment plusieurs groupes de quatre éléments indépendants,équilibrés quant aux éventuels moments statiques agissants.
Cet arrangement est réalisé comme suit :
La paire externe d'éléments 2 de chaque groupe de quatre est reliée par une face, pourvue des armatures 9, à une plaque unique 20, et une autre paire d'éléments adjacents 8 est reliée par la face opposée, pourvue des armatures 10, à une plaque unique 21 (voir fig. 17, lb, 19), les plaques 20 et 21 étant rigidement fixées sur un des organes de la roue, par exemple le moyeu 15; l'autre face des éléments du groupe de quatre, pourvue des armatures 11 est reliée à une plaque ondulée 22 fixée rigidement à son tour sur l'autre organe de la roue, par exemple la jante 16. Il doit toutefois être entendu que, au contraire, on peut fixer à la jante 16 les plaques 20 - 21 et, au moyeu, la plaque ondulée 22.
Cet arrangement des plaques 20 et 21 au moyeu et 22 à la jante (ou vice-versa) est réalisé par soudure pour la plaque ondulée 22 et par des boulons 18 pourvus d'écrous 19, pour les plaques 20 et 21, comme indiqué dans les fig. 18 et 19, ou bien vice-versa, par soudure pour les plaques 20 - 21 et par boulons pour la plaque ondulée 22, ou bien encore par boulons et écrous tant pour les plaques 20 21 que pour la plaque ondulée 22.
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Ce groupement des éléments par quatre est important surtout dans les cas,que l'on rencontre parfois dans la pratique, où par suite de l'abondance d'espace disponible circu- lairement, il ne serait pas convenable de distribuer uniformé- ment les éléments élastiques sur toute la circonférence de la roue.
A signaler encore que dans la fig. 16 les éléments élastiques 2. et 8 portent des petits disques rigides insérés 23, afin d'obtenir une rigidité axiale des éléments eux-mêmes et par conséquent de la roue, sans peur cela changer la rigi- dité axiale et transversale.
Les fig. 17, 18 et 19 représentent des coupes de la roue de la fig. 16, analogues à celles déjà représentées pour les autres variantes.
Il est évident que d'autres variantes constructives pourront être apportées aux ressorts et aux roues décrits, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
En particulier on pourra, spécialement pour les roues élastiques, précomprimer en direction axiale, les éléments élastiques pour obtenir une stabilité axiale plus grande, sans toutefois varier la rigidité en d'autres direction (c'est-à-dire pour les roues, en directions radiale et tangentielle).
A remarquer aussi que malgré que la description et les dessins se rapportent à des applications d'éléments élas- tiques en caoutchouc, qui constituent le type préféré d'élé- ments élastiques, l'invention comprend aussi l'emploi d'élé- ments élastiques d'autres types, constitués par exemple au moyen de ressorts métalliques.
Revendications.
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