FR2656052A1 - Ressort helicouidal de suspension automobile equipe d'un dispositif antibruit. - Google Patents

Abstract

Ressort hélicoïdal de compression composé de plusieurs spires de fil métallique enroulées en hélice et possédant au moins un fourreau monté sur ledit fil caractérisé en ce que le fourreau est constitué d'une gaine torique ouverte (6) comportant à sa périphérie extérieure des bossages (7).

Description

Ressort hélicoidal-de suspension-automobile équipé-d'un- dispositif antibruit.

La présente invention concerne un ressort de suspension équipé d'éléments destinés à supprimer la bruyance engendrée par le contact des spires métalliques du ressort au cours de son fonctionnement.

Le système antibruit pour ressorts hélicoïdaux, le plus communément utilisé actuellement, consiste en un tube en matière plastique du type PVC ou polyuréthanne, emmanché sur les spires susceptibles d'entrer en contact au cours du fonctionnement du ressort.

Le tube utilisé a nécessairement un diamètre intérieur supérieur de 2 à 3 mm au diamètre du fil constituant le ressort de façon à être monté sur ledit ressort sans trop de difficulté. Cette solution donnant toute satisfaction pour l'élimination des bruyances, présente en revanche un défaut rédhibitoire. Du fait du jeu existant entre le fil constituant le ressort et la paroi intérieure du tube, on observe la pénétration d'eau, de boue, ... à l'intérieur du tube, ce qui engendre la corrosion du fil constituant le ,ressort et par voie de conséquence, des ruptures prématurées de ressorts.

La fiabilité requise des composants de l'automobile n'autorise plus de nos jours l'adoption d'une telle solution.

Pour remplacer le tube décrit ci-dessus, une solution utilisant des éléments plastiques, clipsés sur le fil du ressort résoud le problème de la corrosion (demande de brevet français 89-02362) mais n'est pas toujours satisfaisante du point de vue bruyance car la matière utilisée doit être assez dure pour assurer la liaison au fil du ressort par effet mécanique.

Dans ce cas, l'utilisation d'un matériau moins dur assurerait l'effet antibruit, mais il serait alors nécessaire de relier l'élément sur le fil du ressort par collage ; solution très coûteuse dont la qualité est difficilement contrôlable.

La présente invention a pour but de remédier aux défauts des solutions ci-dessus indiquées, c'est-à-dire d'éliminer totalement la bruyance par contact de spires des ressorts hélicoïdaux de suspension à l'aide d'un élément intimement relié au fil constituant le ressort.

Ce but est atteint conformément à l'invention par un ressort hélicoïdal de compression composé de plusieurs spires de fil métallique enroulées en hélice et possédant au moins un fourreau monté sur ledit fil caractérisé en ce que le fourreau est constitué d'une gaine torique ouverte comportant à sa périphérie extérieure des bossages
Selon un autre aspect de l'invention, lesdits bossages ont une longueur angulaire ot comprise entre 40 et 600 dans le plan d'une spire.

Selon encore un autre aspect, lesdits bossages ont une largeur angulaire ss comprise entre 50 et 700 dans le plan de coupe transversale du fourreau.

Selon un mode de réalisation avantageux, les bossages sont maintenus sur la gaine au moyen d'éléments de fixation traversant le fourreau en passant par des ouvertures pratiquées dans la gaine.

Selon encore un aspect de l'invention, le fourreau comporte sur au moins une partie de sa surface interne, un revêtement en contact avec le fil du ressort.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue en perspective d'un ressort hélicoidal équipé d'un fourreau selon l'invention.

La figure 2 est une vue de dessus en plan d'un fourreau à l'état libre.

La figure 3 est une vue en coupe du fourreau de la figure 2, au niveau d'un bossage..

La figure 4 est une vue en coupe du fourreau de la figure 2 selon un plan transversal situé entre deux bossages.

La figure 1 représente le ressort 1, constitué d'un fil cylindrique enroulé en hélice, sur lequel est attaché le long d'une portion de spire 3, le fourreau antibruit 2.

Au cours du fonctionnement du ressort, les spires 4, 5 adjacentes à la spire 3, n'entreront pas en contact direct avec ladite spire 3 grâce à la présence du fourreau 2 sur ladite spire 3.

La figure 2 représente le fourreau antibruit.

Celui-ci est constitué d'une gaine torique ouverte 6 en résine polyamide ou polyacétale dont le diamètre extérieur d est inférieur au diamètre extérieur moyen D du ressort sur lequel il doit être monté. Une ou plusieurs zones de la gaine torique 6 sont surmontées de bossages 7 dont la fonction est d'assurer l'interface entre les spires pour éviter le phénomène de bruyance.

Sur la figure 3, représentant en coupe le fourreau 2 au niveau d'un bossage 7, ledit bossage est surmonté uniquement dans la zone où le contact de spire s'effectue, c'est-à-dire au niveau de leurs faces supérieures et inférieures en regard. D'autre part le diamètre intérieur dl de la gaine 6 est inférieur au diamètre D1 du fil constituant le ressort. Cette caractéristique conjuguée avec le fait que le diamètre extérieur d du fourreau 2 est inférieur au diamètre extérieur D du ressort, assure un contact parfait entre le fourreau et le fil du ressort, ce qui permet - l'absence d'introduction d'eau ou de boue entre le fourreau et le
fil du ressort éliminant ainsi tout phénomène de corrosion, - une liaison efficace du fourreau et du ressort éliminant de cette
façon tout risque de déplacement du fourreau par migration le
long du fil constituant le ressort.

A partir de la figure 2, il est possible de définir la longueur des bossages 7 en référence à une fraction angulaire dans le plan de la spire en vue de dessus.

Ainsi, en prenant comme origine le centre de la spire, les bossages 7 de l'invention s'étendent à la périphérie de la gaine avec de préférence une longueur angulaire c < comprise entre 400 et 600.

De même pour définir leur largeur, on utilisera un repère dans un plan transversal par rapport aux spires tel que par exemple le plan de coupe de la figure 3.

Dans ce repère, en prenant comme origine le centre de la section du fourreau de diamètre dl à l'état libre , les bossages 7 ont alors de préférence une largeur angulaire ss comprise entre 500 et 700.

La longueur totale de chacun des fourreaux est sensiblement égale à celle d'une spire et les bossages seront réalisés sur les faces inférieures et supérieures du fourreau en étant angulairement espacés de façon régulière sur chaque face de la gaine et de préférence diamétralement opposés deux à deux.

Selon l'invention, on réalisera de préférence quatre bossages pour chacune des faces du fourreau.

Selon un autre mode de réalisation, les bossages sont constitués non pas sous forme continue avec la longueur angulaire c mais sous forme discontinue par exemple sous forme de plots rapprochés s'étendant sur les faces inférieure et supérieure du fourreau.

Les bossages 7 ont une épaisseur e qui est déterminée par la formule

où
= =écrasement (mm) 2
S max = surface maxi en contact avec une des spires adjacentes(mm )
E = module d'élasticité (DaN/mm2)
n = nombre de bossages sur la gaine (face supérieure ou
inférieure)
F = effort maxi (DaN)
s = coefficient de sécurité
A titre d'exemple pour des ressorts dont le diamètre extérieur D est compris entre 60 mm et 250 mm, le diamètre intérieur D1 entre 5 mm et 25 mm et la charge F entre 100 DaN et 1500 Dan , l'épaisseur e sera comprise entre 1 et 5 mm.

Les bossages sont surmontés à la périphérie du fourreau et maintenus en place au moyen d'éléments de fixation tels que des pieds 8 traversant l'épaisseur du fourreau en passant par des ouvertures correspondantes pratiquées dans la gaine torique 6.

Selon un mode de réalisation avantageux, pour les longueurs angulaires K et largeurs angulaires P de bossages décrites précédemment, les pieds seront au nombre de cinq.

Le matériau constituant la gaine torique 6 (par exemple une résine polyamide ou polyacétale) contribue de par sa rigidité au serrage du fourreau sur le ressort.

Les bossages 7 surmontés sur la gaine 6 sont réalisés par exemple en polyuréthanne ou dérivé, matériau dont l'élasticité et la faible dureté assurent l'effet antibruit lors des contacts de spires.

Le fourreau tel que représenté sur les figures 3 et 4 comporte, sur au moins une partie de sa surface interne, un revêtement interne 9 en contact avec le fil du ressort
Le revêtement interne 9 est constitué de tronçons entrecroisés dont certains 9a sont sensiblement verticaux et s'étendent entre les bossages supérieurs et les bossages inférieurs et les autres 9b forment des raccords sensiblement transversaux entre les tronçons précédents.

Le revêtement interne 9 est réalisé avantageusement avec une certaine épaisseur e' représentant au maximum 50% de l'épaisseur de la gaine torique 6 en étant moulé d'une seule pièce avec les bossages.

Une des fonctions du revêtement interne 9 est d'éviter le glissement du fourreau sur la spire.

L'épaisseur de la gaine torique 6 n'est donc pas uniforme puisque par endroits, elle est munie du revêtement interne 9 mais l'épaisseur du fourreau comprenant la gaine et le revêtement interne est sensiblement uniforme et est déterminée en fonction de l'efficacité recherchée du clipsage sur le fil du ressort.

Selon un autre mode de réalisation, le revêtement interne 9 a une surface en regard avec le fil du ressort qui n'est pas directement à son contact mais plutôt légèrement en retrait en laissant un faible espace libre. Ce mode de réalisation conduit à un effet de ventouse qui renforce le maintien du fourreau sur le fil du ressort.

Les bossages7, les éléments de fixation 8 ainsi que le revêtement interne 9 sont réalisés ensemble et d'une seule pièce du même matériau par moulage direct sur la gaine 6 préformée disposée sur une matrice en forme de spire.

Le moulage est de préférence un moulage par injection à partir de la face supérieure de la gaine au niveau des ouvertures.

Le matériau injecté pénètre alors par lesdites ouvertures dans l'espace compris entre la face interne de la gaine et la matrice pour former successivement les bossages, les pieds et les tronçons du revêtement interne.

Le montage du fourreau, conçu selon l'invention, sur le ressort, est particulièrement aisé et rapide par clipsage direct.

Le ressort selon l'invention a été testé sur véhicule et l'absence de tout phénomène de bruyance susceptible d'être provoqué par la compression du ressort a pu être vérifié.

D'autre part, les tests d'endurance les plus sévères ont confirmé l'aptitude du fourreau à satisfaire les cahiers des charges des constructeurs automobiles.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Ressort hélicoïdal de compression composé de plusieurs spires de fil métallique enroulées en hélice et possédant au moins un fourreau monté sur ledit fil caractérisé en ce que le fourreau est constitué d'une gaine torique ouverte (6) comportant à sa périphérie extérieure des bossages (7).

2. Ressort hélicoïdal selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits bossages ont une longueur angulaire o( comprise entre 40 et 600 dans le plan d'une spire.

3. Ressort hélicoïdal selon la revendication 1 Ou 2, caractérisé en ce que lesdits bossages ont une largeur angulaire compris e entre 50 et 700 dans le plan de coupe transversale du fourreau.

4. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bossages (7) sont maintenus sur la gaine (6) au moyen d'éléments de fixation (8) traversant le fourreau en passant par des ouvertures pratiquées dans la gaine (6).

5. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau comporte sur au moins une partie de sa surface interne, un revêtement (9) en contact avec le fil du ressort.

6. Ressort hélicoïdal selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit revêtement interne est constitué de tronçons entrecroisés (9a, 9b) dont certains s 'étendent entre les bossages supérieurs et les bossages inférieurs et les autres forment des raccords sensiblement transversaux.

7. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bossages (7), les éléments de fixation (8) et le revêtement interne (9) sont moulés par injection sur la gaine (6) elle-même disposée sur une matrice.

8. Ressort hélicoidal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bossages sont angulairement espacés de façon régulière sur chaque face de la gaine (6) et de préférence diamétralement opposés.

9. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte quatre bossages (7) sur chaque face de la gaine (6).

10. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur des bossages (7) est comprise entre 1 et 5 mm.

11. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement interne (9) a une surface en regard avec le fil du ressort qui est légèrement en retrait pour laisser un espace libre permettant un effet de ventouse.

12. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau a un diamètre extérieur moyen d inférieur au diamètre extérieur moyen D du ressort sur lequel il est monté.

13. Ressort hélicoïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau a un diamètre intérieur dl inférieur au diamètre D1 du fil du ressort sur lequel il est attaché.