Brevet FR2530761A2 — publié le 19840127

FR 2530761 A2 19840127 FR 8212615 A 19820720 RESSORT A Al,ORTISSEEENT La présente invention se rapporte à un ressort à amortissement permettant de réduire les vibrations. Ce ressort est destiné à tre utilisé notamment dans le domaine de la construction ferroviaire ou de la-construction d'automobiles ou de camions ou de la construction électromecanique ou électronique. Les ressorts sont soumis à ces phénomènes vibratoires et des résonances indésirables apparaissent à certaines fréquences. On définit alors la surtension comme le rapport de d'amplitude à la résonance par rapport à l'amplitude à la fréquence d'excitation pratiquement nulle (amplitude statique). La présente invention a précisement pour but de limiter les phénomènes de reson ances qui apparaissent sur un ressort métallique à certaines fréquences. Ce but est atteint au moyen d'un dispositif qui permet de ne pas faire varier sensiblement les raideurs du ressort. En basse fréquence, la conception adaptée introduit une augmentation très légère de la raideur axia- le mais une variation quasiment nulle de la raideur radiale. Le ressort selon l'invention est efficace pour amortir la première fréquence de résonance ainsi que ses harmoniques.Il est particulièrement approprié pour titre utilisé dans un ressort multiple (formé de deux ressorts en plus), emboîtés les uns dans les autres et ayant le même axe dtenroulement. Les ressorts selon l'invention peuvent entre metallique ou en matériau composite. Le ressort à amortissement conforme à l'invention est caractérisé ou rectangu > he par le fait qu'il comprend un ressort helicoidal conique, paraboliqueJet un amortisseur en matériau viscoélastique, adhéré au fil du ressort, s'étendant sur au moins une partie de la longueur de celui-ci dans l'espace hélicoïdal compris entre les spires. Selon une caractéristiquetltamortisseur est constitué d'une succession de plots situés le long de l'espace helicoidal compris entre les spires à égale distance les uns des autres, au moins un plot étant présent par intervalle entre deux spires. Selon une caractéristique,les plots sont disposes de manière à for mer des barreaux stétendant sur au moins deux intervalles de spires adjacents. Selon une autre caractéristiquewl'amortisseur est constitué par au moins trois barreaux viscoélastiques qui s'étendentchacun selon une géneratrice de la surface directrice du ressort. L'invention va maintenant être decrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés. La figure l représente, en demi-coupe, un ressort à amortissement selon l'invention comportant un ressort à hélice cylindrique. La figure 2 représente.en demicoupe1un ressort à amortissement comportant un ressort à helice conique. La figure 3 représente une variante de la figure 1. La figure 4 représente une coupe axiale montrant une variante du profil des plots viscoélastiques enserrés chacun entre deux spires. le En se repérant aux dessins,/ressort à amortissement comprend entre deux semelles 1 et 2, un ressort 3 constitué par un fil enroulé selon une surface directrice cylindrique(figure 1), conique(figure 2)ou parabolique. Cette surface directrice qui a une forme de révolution autour de l'axe d'enroulement 51 a pour génératrice 52 la ligne joignant les centres de gravité des sections de fil correspondant à un plan passant par l'axe 51. Le fil constituant le ressort peut avoir une section ronde, carrée, rectangulaire ou autre. Ce ressort est conjugué à un amortisseur en matériau viscoélastique qui s'étend sur au moins une partie de la longueur (ou hauteur) du ressort, en adhérant au fil, dans l'espace hélicotde menagé entre les spires du ressort 3. Cet amortisseur qui adhère au fil est conformé de manière à menager un alésage central dans le ressort. Dans les modes de realisation des figures 1 et 2,2}1'amortisseur est constitué par une pluralité de plots ou cales 41 en matériau viscoélastique. Chaque plot est centré sur une génératrice 52 et s'étend dans l'espace hélicoide entre deux spires adjacentes auxquelles il adhère par une surface d'adhesion supérieure 4l5 et une surface d'adhesion inférieure 416. Ces faces d'adhésion 415 et 416 de chaque plot avec deux spires adjacentes ont, selon une coupe par 51,un profil adapte à la section du fil. Chaque plot est limité par des faces intérieures et extérieures 411 et 412 et par des faces latérales 413-414 parallèles à la génératrice 52. Les plots sont disposés de manière à former des barreaux d'amortis- sement 4 qui s > étendent chacun selon une génératrice 52 de la surface directrice sur toute la hauteur du ressort de manière à se terminer sur les spires extrêmes. Les génératrices sur lesquelles sont centrés les barreaux sont dis posés de manière que les plans passant par ces génératrices et l'axe 51 forment des dièdres ayant des angles sensiblement égaux. Chaque barreau peut ê- tre constitué d'un seul tenant en enrobant des segments du fil du ressort. Les faces exterieure et intérieure 411 et 412 sont planes ou enveloppent des surfaces de révolution correspondant à la surface directrice. Chaque plot peut également présenter un profil plus complexe tel que celui représenté par la figure 4. Le profil selon une coupe axiale par l'axe 51 est de toute manière limite par deux courbes symétriques par rapport à la génératrice 52. En variante, l'amortisseur pourrait comme cela est représente sur la figure 3 titre constitué par un ruban continu ou discontinu s'étendant d'un bout à l'autre du ressort dans l'espace hélicotde compris entre les spires en adherant au fil. En variante cet amortisseur formant un ruban pourrait titre ajouré par des ouvertures. Le matériau viscoélastique constituant l'amortisseur est un materiau à base d'élastomère, de caoutchouc et de charge -bien connu de l'homme du mé- tier. Ce matériau présente une dureté Shore A supérieure à 18. Chaque plot elastique peut ètre directement adhérisé au fil du ressort. En variante, chaque plot pourrait Etre constitué d'un bloc en ma tériau viscoélastique adhérisé à deux semelles métalliques présentant en coupe un profil adapté à la section du ressort et collées à deux spires du ressort. L'adhérence des plots viscoélastiques au ressort est effectuée par compression des spires sur ces derniers. Le collage peut être effectué soit par vulcanisation soit par l'intermédiaire d'un film de colle appropriée. Le dimensionnement des plots viscoélastiques est réalisé de telle manière que sous la charge statique nominale aucune contrainte n'est transmise à ceux-ci. De ce fait ils sont uniquement utilisés lors des vibrations du ressort. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'inven- tion imaginer des variantes et des perfectionnements de détails et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. Le ressort hélicoidal peut être réalisé avec un fil de section sont ménagées sensiblement rectangulaire dans lequel/des gorges concaves, les extrémités 415 et 416 des plots étant alors convexes et engagées et adhérisées dans ces gorges. Le ressort 3 peut entre de forme rectangulaire. REVENDICATIONS 1.- Ressort à amortissement caractérisé par le fait qu'il comprend un ressort hélicoldal (3) conique, parabolique ou rectangulaire et un amortisseur (4) en matériau viscoélastique, adhérisé au fil du ressort, s'étendant sur au moins une partie de la longueur de celui-ci dans l'espace hélicotde compris entre les spires. 2.- Ressort à amortissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amortisseur (4) est constitué d'une successions de plots (41) situés le long de l'espace hélicoïdal compris entre lesspires,à égale distance les uns des autres, au moins un plot (41) étant présent par intervalle entre deux spires. 3.- Ressort à amortissement selon la revendication 2,caractérisé en ce que les plots (41) sont disposés de manière à former des barreaux (4) stétendant sur au moins deux intervalles de spires adjacents. 4.- Ressort à amortissement selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'amortisseur (4) est constitué par au moins trois barreaux viscoélastiques (4) qui s'étendent chacun selon une génératrice (52) de la surface directrice du ressort. 5.- Ressort à amortissement selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que les barreaux sont constitués d'un seul tenant en enrobant des segments du fil du ressort. 6.-- Ressort selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'amortisseur (4) en matériau viscoélastique présente, en coupe axiale, un profil délimité par deux courbes symétriques par rapport à une génératrice (52) de la surface directrice du ressort.