FR2901588A1

FR2901588A1 - Ressorts composite complexe de torsion flexion combines

Info

Publication number: FR2901588A1
Application number: FR0604769A
Authority: FR
Inventors: Max Sardou
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-11-30

Abstract

Le but de l'invention est de créer une barre capable d'avoir des propriétés optimisé suivant l'ensemble des sollicitations exercées.Ainsi ,par exemple, dans le cas d'un bras intégré d'essuie glace, les bras 2 & 2' sont disposés préférentiellement coplanaire par rapport à la partie centrale 1 conformément à la figure, appelons ce plan coplanaire :plan principal.Dans ce cas la barre doit être :1. le plus rigide possible en torsion autour de son axe (partie centrale1)2. flexible dans le plan perpendiculaire au plan principal3. rigide en flexion dans le plan principalPour parvenir à un tel ensemble de propriétés il faut préférentiellement utiliser:Une âme de diamètre minimum, choisir une section elliptique, pour la partie centrale 1 et si nécessaire renforcer sa dissymétrie de raideur en rajoutant deux renforts 5 parallèle à l'âme 6 et le plus espacés possible dans l'écorce.

Description

. 10 15 20 25 D) DESCRIPTION DES ELEMENTS DES FIGURES 1) Partie centrale

de la barre 2) & 2') Bras de la barre 3) Rayon de raccordement partie centrale extrémités 4) Surface extérieure de la barre 5) Renfort local a iso distance par rapport à l'axe local barre 6) Renfort local axial par rapport à l'axe local barre 7) Allure des renforts concentrique 8) Allure des renforts concentrique 9) & 9') Extrémités de la barre REMARQUES : • Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. • Il est aussi précisé que les figures représentent plusieurs modes de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. • Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si les modes de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustrés comportent plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. 3 • Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = E(p, r, s, .)]ä ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou r, et/ou p, ...] soit en combinaison totale et/ou partielle[par exemple E( s , i , p), et/ou E( s, i), et/ou E(t , p), et/ou E( s, p)]. E) STRUCTURE DE LA BARRE COMPOSITE SELON L'INVENTION to • La barre 4 est constituée d'une partie centrale 6 dénommé âme qui peut être avantageusement composée de fibres de renforcement unidirectionnelles parallèles à l'axe de la barre. 1 ces fibres peuvent être de tout type connu de l'homme de l'art et en particulier être des fibres de verre. 15 • Ces fibres de l'âme sont imprègnes d'une matrice de tout type connu de l'homme de l'art et avantageusement de résine thermo durcissable (exemple époxy ou polyester) ou thermo plastique ou métallique 1 La barre 4 peut être de section circulaire comme le montre la figure 3 ou pseudo elliptique (ellipsoïdale non nécessairement symétrique ), comme le montre la 20 figure 5. notamment, d'un endroit à l'autre d'une même barre, la section peut avantageusement varier d'un type de section à l'autre préférentiellement de façon progressive. 1, section ellipsoïdale non symétrique signifie que le rayon de l'ellipsoïde à une loi de variation telle que son symétrique à 180 par rapport au centre n'a pas nécessairement la même longueur. 25 • Entre la surface de la barre 4 et l'âme 6 se trouve une zone de renforcement dénommée écorce. 4, Autour de l'âme 6, dans la zone de l'écorce, la barre est constituée d'une pluralité de couches concentriques exemple 7 & 8 de fibres de renforcement ; ces fibres formant un angle compris préférentiellement entre +40 & +50 degrés. 30 En passant d'une couche concentrique à la suivante, préférentiellement, l'angle d'enroulement des fibres constituant les couches concentriques change de signe. • Les fibres de l'écorce sont imprégnées d'une matrice de tout type connu de l'homme de l'art et avantageusement de résine thermo durcissable ou thermo plastique ou métallique 4 1, L'épaisseur des différentes couches de renforcement n'est pas nécessairement constante.

• Un ou des organes secondaires 5 à distance constante de l'âme 6 peuvent être incorporé dans l'épaisseur de l'écorce.

• préférentiellement les organes secondaires 5 sont parallèles ou en hélice autour de l'âme.

La structure des organes secondaires 5 peut être constituée de fibres de renforcement unidirectionnelles imprègnes d'une matrice de tout type de matériaux connu de l'homme de l'art.

10 • La structure de l'âme et des organes secondaires 5 peut être constituée de tout matériaux et en particulier de fibres de renforcement ,de conducteurs de signaux électrique ou optique (métallique ou fibre optique)

1, La structure de l'âme et des organes secondaires 5 peut être constituée de tout matériaux et en particulier de matériaux piézoélectriques.

15 1, La structure des organes secondaire peut varier d'un organe à l'autre.

• Les bras 2 & 2' ainsi que la partie centrale 1 de la barre peuvent avoir des formes complexe, par exemple la partie centrale 1 peut avoir une ou des courbure (s).

• Les bras 2 & 2' ne sont pas nécessairement dans le même plan ni de même 20 longueur.

1, Les extrémités 9 & 9'des bras peuvent avoir toute forme en fonction de l'intégration recherchée. En particulier elles peuvent être coupées droit ou être conformées en boucle pour recevoir un attachement mécanique directement, et être différente d'une extrémité à l'autre. 5. 10 F) BUT DE L'INVENTION

Le but de l'invention est de créer une barre capable d'avoir des propriétés optimisé suivant l'ensemble des sollicitations exercées.

Ainsi par exemple dans le cas d'un bras intégré d'essuie glace les bras 2 & 2' sont disposés préférentiellement coplanaire par rapport à la partie centrale 1 conformément à la figure 1 par exemple, appelons ce plan coplanaire plan principal. Dans ce cas la barre doit être : 1. le plus rigide possible en torsion autour de son axe (partie centralel) 2. flexible dans le plan perpendiculaire au plan principal 3. rigide en flexion dans le plan principal

Pour parvenir à un tel ensemble de propriétés il faut préférentiellement utiliser : Une âme de diamètre minimum, choisir une section elliptique pour la partie centrale 1 et si nécessaire renforcer sa dissymétrie de raideur en rajoutant par exemple deux renforts 5 parallèle à l'âme 6 et le plus espacés possible dans 15 l'écorce comme le montre la figure 6. Le grand diamètre de l'ellipse et les renforts étant placés dans le plan principal. La combinaison de la forme elliptique et des renforts permet de maximiser la raideur dans le plan principal (du grand diamètre de l'ellipse des renforts & de l'âme).

20 L'utilisation de piézoélectrique placés en 5 préférentiellement en hélice peut permettre de récupérer de l'énergie, par exemple dans le cas d'une barre de torsion de suspension véhicule ou de barre antiroulis. L'utilisation de piézoélectrique places en 5 préférentiellement en hélice peut permettre de déformer la barre autour de son axe principal 1, par exemple dans le cas d'une 25 barre de torsion de suspension véhicule ou de barre antiroulis. On peut imaginer ainsi : 1. de l'antiroulis actif et un couplage préférentiellement en X électronique de cet antiroulis. 2. de l'amortissement actif de suspension.

30 L'utilisation de piézoélectrique places en 5 parallèle à l'âme peut permettre de déformer la barre et de la courber à volonté en banane , par exemple on peut moduler l'appuis d'un essuie glace en fonction de la vitesse du véhicule ou obtenir toute prestation équivalente. la barre deviens un actuateur ! 10 15 20 25 30

Claims

REVENDICATIONS

1. ressorts composites complexe de torsion flexion combinés, caractérisée par l'usage d'une structure concentrique de couches de renforcement 7,8, enroulées autour d'une âme centrale 6.

2. ressorts composite complexe de torsion flexion combinés, selon la revendication 1 caractérisée par le fait que les couches concentrique 7, 8 sont constituées de fibres de renforcement formant un angle compris préférentiellement entre +40 & +50 degrés par rapport à l'axe de la barre.

3. ressorts composite complexe de torsion flexion combinés, selon les revendications 1 , 2 caractérisée par le fait que les fibres de renforcement constituant les couches concentrique ont un sens d'enroulement qui change en passant d'une couche à la suivante.

4. ressorts composites complexes de torsion flexion combinés, selon les revendications 1, 2, 3, caractérisée par l'usage de fibres de verre ou tout autre matériau de renforcement équivalent connu de l'homme de l'art.

5. ressorts composites complexes de torsion flexion combinés, selon les revendications 1, 2, 3, 4 caractérisée par l'usage de matrice thermo durcissable telle l'époxy ou le polyester ou tout autre matrice équivalente (métallique incluse) connu de l'homme de l'art.

6. ressorts composites complexes de torsion flexion combinés, selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisée par une section de forme ellipsoïdale non nécessairement symétrique, voir circulaire connu de l'homme de l'art.

7. ressorts composites complexes de torsion flexions combinées, selon les revendications 1, 2, 3, 4 ,5 ,6 caractérisée par l'usage d'une structure secondaire axiale 6 uni directionnelle appelée âme.

8. ressorts composites complexes de torsion flexion combinés, selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 caractérisée par l'usage de structures secondaire 5 uni directionnelle parallèle ou en hélice autour de l'âme 6.

9. ressorts composites complexes de torsion flexion combinés, selon les revendications 1, 2, 3, 4 ,5, 6 ,7 , 8 caractérisée par le fait que l'âme 6 et les structure secondaire 5 sont constituées soit de matériaux de renforcement , de conducteurs ou de matériaux piézo-électriques.