Brevet FR2562188A1 — publié le 19851004

La présente invention concerne un ressort et en particulier, bien que non exclusivement, un ressort en matière élastomère d'un type destiné normalement à absorber une charge de compression dans une première direction entre deux zones extrêmes opposées du ressort tout en permettant un degré de mouvement relatif sensiblement libre entre lesdites zones extrêmes du ressort dans un plan qui est généralement transversal à ladite première direction. Conformément à la présente invention, un ressort comprend: - un corps de matière élastomère qui s'étend entre deux zones extrêmes opposées de façon que des forces de compression agissant dans une première direction sur lesdites zones extrêmes soient contrebalancées par une compression du corps en matière élastomère, - le corps en matière élastomère ayant une forme sensible- ment symétrique, en considérant une section droite, par rapport à un grand axe du ressort s'étendant dans ladite première direction, - le corps en matière élastomère étant sensiblement plein au voisinage de la première desdites zones extrêmes et sensiblement creux au voisinage de la seconde zone extrême, et - ledit corps en matière élastomère ayant une dimension de section droite externe augmentant progressivement sur une première partie de la longueur du corps partant de la première zone extrême et une dimension de section droite extrême diminuant progressivement sur une seconde partie de la longueur du corps s'étendant jusqu'à ladite seconde zone extrême. De préférence, ladite première partie de diamètre progressivement croissant occupe au moins 50 %, et plus avantageusement entre 60 et 90 % de la longueur du corps depuis la première jusqu'à la seconde desdites zones extrêmes opposées, en considérant ladite première direction, qui est celle du grand axe du ressort. De préférence, le corps en matière élastomère est sensiblement creux sur au moins 10 %, et de préférence moins de 80 % de la longueur du ressort, considérée dans ladite première direction. Plus avantageusement, le corps est sensiblement creux sur au moins 40 %, et dans la gamme comprise entre 50 et 7 0 % de la longueur du ressort. De préférence la dimension extérieure maximale du ressort, considérée dans un plan de section droite perpen- diculaire au grand axe, est située dans une position o la section droite du corps est annulaire, c'est-à-dire dans une partie creuse. De préférence, en considérant un plan conte- nant le grand axe du corps, le profil extérieur du corps est incurvé à la fois dans la première partie et dans la seconde partie. En conséquence, en considérant ledit plan, la surface extà7ieure du corps en matière élastomère a un profil convexe. Le corps en matière élastomère, considéré dans un plan de section droite perpendiculaire au grand axe, a de préférence un profil extérieur circulaire dans l'ensem- ble, et il a également un profil intérieur circulaire dans l'ensemble o il est creux, avec pour résultat un ressort ayant des propriétés de fléchissement en charge qui sont sensiblement uniformes dans toutes les directions transver- sales perpendiculaires au grand axe. Cependant lorsqu'on recherche des propriétés non uniformes, l'un ou l'autre ou bien les deux profils intérieur et extérieur précités peuvent être non circulaires, un profil elliptique étant considéré comme particulièrement utile pour de nombreuses applications. Une ou bien chacune des zones extrêmes peut être constituée par un élément rigide, par exemple une plaque métallique, sur lequel est fixé le corps en matière élasto- mère, par exemple par liaison. En variante, une zone extrême peut être constituée par une couche superficielle du corps en matière élastomère, sur laquelle des forces de compres- sion peuvent être exercées. Lorsque les zones extrêmes comprennent un élément rigide lié au corps en matière élastomère, il est préférable qu'une dimension extérieure maximale de la partie liée de la première zone extrême soit inférieure à la dimension extérieure maximale de la partie liée de la seconde zone extrême. Deux, ou plus, desdits corps en matière élastomère peuvent être disposés en série l'un avec l'autre. Dans cet agencement, la zone extrême d'un ressort peut être formée d'une matière élastomère et ladite matière peut être contiguë à la matière élastomère de la zone extrême du corps immédiatement suivant. En variante,par exemple, un seul élément rigide peut être placé entre et lié aux faces extrêmes de deux corps successifs en matière élastomère ou bien chacune des zones extrêmes placées en regard l'une de l'autre peut comprendre un élément rigide, des moyens étant prévus pour fixer ensemble les deux éléments rigides en question. Lorsque deux corps sont disposés en série, ils sont disposés de préférence de manière que leurs premières zones extrêmes soient lacées à proximité l'une de l'autre et que les parties creuses soient situées à l'exté- rieur de la paire correspondante. De préférence, la partie creuse du corps en matière élastomère définit au moins en partie une cavité qui se trouve à une pression ambiante malgré le fléchisse- ment du ressort. En conséquence, lorsque la seconde zone extrême comprend une plaque rigide, il est préférable que ladite plaque soit pourvue d'une ouverture qui est en communication avec la cavité précitée pour permettre l'écou- lement de l'air ou d'un autre milieu ambiant vers ou hors de la cavité. De préférence, au moins lorsqu'il est placé dans une suspension, le corps en matière élastomère est agencé de telle sorte que, lorsqu'une compression est exercée dans ladite première direction sur la surface extérieure du corps sur ladite partie, la seconde partie, qui a une dimension extérieure progressivement décroissante, entre progressivement en contact avec et soit supportée par un élément porteur rigide. Ledit élément porteur rigide peut être constitué par une zone extérieure d'une plaque extrême liée audit corps en matière élastomère ou bien il peut être indépendant de ladite plaque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un ressort conforme à la présente invention dans une condition non chargée, la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1, la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 1 et montrant le ressort en compression, et la figure 4 est une vue en coupe d'un second mode de réalisa- tion du ressort conforme à l'invention. Un ressort 10 comprend un corps 11 en matière élastomère ayant une forme de section droite circulaire dans l'ensemble et qui est placé entre des plaques extrêmes métalliques 12, 13 auxquelles il est lié. Le corps 11 comprend une première partie 14 de diamètre progressivement croissant, en considérant une direction d'éloignement à partir d'une première plaque extrême, à savoir la plaque 12, et sur la seconde partie restante 15, le corps est d'un diamètre progressivement décroissant. Le corps 11 est symétrique par rapport au grand axe 19 qui est orienté parallèlement à la direction normale de compression du ressort. La seconde partie.15 et une portion de la première partie 14 du corps ont une section droite annulaire comme le montre la figure 2 et elles définissent une cavité 16 à l'intérieur du corps. La cavité a une forme de U, en la considérant en section droite dans le plan de la figure 1, et elle s'étend à partir de la seconde plaque 13 sur une distance approximativement égale à 60 % de la distance d'espacement des deux plaques. La vue en coupe de la figure 2 est faite dans un plan transversal situé entre la première et la seconde partie 14, 15, c'est-à-dire dans un plan correspondant à un diamètre extérieur maximal. Ledit plan est espacé de la première plaque d'une distance approximativement égale à % de la distance de séparation des deux plaques. La première plaque 12 a la forme d'un disque mais la seconde plaque 13 est annulaire afin de permettre un libre écoulement d'air vers et à partir de la cavité 16. Les deux plaques extrêmes ont un diamètre extérieur sensiblement identique, qui correspond approxima- tivement au diamètre extérieur maximal du corps 11. Dans des conditions maximales de charge, des plaques extrêmes de cette dimension sont suffisantes pour faire en sorte que, quand le corps 11 est soumis à une compression, les plaqués 12, 13 constituent un support pour les surfaces extérieures 17, 18 des parties respectives 14, 15 du corps en matière élastomère. La figure 3 représente le ressort de la figure i lorsqu'il est en compression et lorsque les plaques extrêmes assurent le support des parties respectives des surfaces extérieures 17, 18 du corps en matière élastomère 11. Dans un second mode de réalisation de l'inven- tion, représenté sur la figure 4, un ressort comprend deux corps en matière élastomère qui sont placés dos à dos en étant chacun d'une structure essentiellement conforme à ce qui a été décrit pour le corps en matière élastomère 11 du premier mode de réalisation de l'invention. Les deux corps 21 en matière élastomère sont disposés de telle sorte que leurs parties pleines 22 soient situées à proximité l'une de l'autre et que leurs parties creuses 23 soient dirigées vers l'extérieur. Les parties pleines 22 des deux corps sont liées à des surfaces opposées d'une plaque métallique 24 et l'ensemble formé par la plaque 24 et les deux corps 21 est maintenu entre deux plaques extrêmes métalliques 25, 26 qui sont chacune d'une construction semblable à la seconde plaque 13 décrite en référence au premier mode de réalisation de l'invention, c'està-dire d'un diamètre correspondant approximativement au diamètre extérieur maximal des corps 21. La plaque 24 a un diamètre extérieur sensiblement égal à celui des plaques 25, 26. Un ressort conforme à la présente invention contraste distinctement des ressorts classiques, du type couramment appelé des ressorts en verre de montre, et de tels ressorts sont décrits par exemple dans le brevet UK n 1 586 068, o on précise que, sur une partie de la longueur du ressort, considérée dans la direction de compression, la dimension extérieure augmente progressive- ment alors que cette dimension diminue progressivement sur le reste de la longueur. La prévision d'une partie d'une dimension progressivement décroissante s'est avérée confé- rer au ressort une aptitude étonnamment grande à absorber un mouvement transversal relatif par comparaison à un ressort classique ayant une capacité semblable d'absorption de charge de compression. Inversement, par comparaison à un ressort classique ayant une capacité semblable de flexibilité transversale, un ressort conforme à la présente invention est capable de résister à une plus gande charge de compres- sion. Des ressorts conformes à la présente invention conviennent en particulier pour être utilisés dans des suspensions de véhicules, comme par exemple une suspension de véhicule du type faisant l'objet de la demande de brevet déposée au Royaume Uni sous le n' 8 408 167. Un ressort essentiellement du type décrit ici est considéré dans la présente demande de brevet comme étant approprié pour être utilisé à l'intérieur de la chambre d'un ressort pneumatique en vue de former un support dans le cas d'une diminution partielle ou totale de la pression dans la chambre à air. Un ressort conforme à la présente inven- tion peut en outre être utilisé à l'extérieur du ressort pneumatique, en série avec celui-ci pour résister à la charge de compression à laquelle la suspension d'un véhicule est soumise en usage normal. REVENDICATIONS 1. Ressort (10) comprenant un corps (11) en matière élastomère qui s'étend entre deux zones extrêmes opposées (12, 13) de façon que des forces de compression agissant dans une première direction sur lesdites zones extrêmes soient contrebalancées par une compression du corps en matière élastomère, le corps en matière élastomère ayant une forme sensiblement symétrique, en considérant une section droite, par rapport à un grand axe (191 du ressort s'étendant dans ladite première direction et le corps en matière élastomère étant sensiblement plein au voisinage de la première (12) desdites zones extrêmes et sensiblement creux au voisinage de la seconde (13) desdites zones extrêmes, caractérisé en ce que ledit corps (11) en matière élastomère a une dimension de section droite externe augmentant progressivement sur une première partie (14) de la longueur du corps s'étendant à partir de la première zone extrême (12) et une dimension de section droite extérieure diminuant progressivement sur une seconde partie (15) de la longueur du corps s'étendant jusqu'à ladite seconde zone extrême (13). 2. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première partie (14) d'un diamètre progres- sivement croissant occupe au moins 50 % de la longueur du corps (11) entre des zones extrêmes opposées (12, 13), en considérant ladite première direction du ressort, 3. Ressort selon la revendiction 2, caractérisé en ce que ladite première partie (14) de diamètre progressive- ment croissant occupe entre 60 et 90 % de la longueur du corps (11). 4. Ressort selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (11) en matière élasto- mère est sensiblement creux sur au moins 10 %, et plus avan- tageusement sur au moins 40 % de la longueur du corps entre les zones extrêmes opposées (12, 13). 5. Ressort selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (11) est sensiblement creux sur une partie comprise entre 10 et 80 %, de préférence entre 50 et 70 %, de la longueur du corps. 6. Ressort selon une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une zone extrême du ressort est constituée par un élément rigide tel qu'une plaque métallique (12, 13) disposé pour entrer en contact avec une surface extérieure (17, 18) du corps (11) en matière élastomère lorsqu'il est soumis à une compression. 7. Ressort selon une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que la partie creuse définit au moins en partie une cavité- (16) qui est déchargée jusqu'à la pression ambiante. 8. Ressort selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le profil extérieur du corps, en considérant un plan passant par ledit grand axe, est incurvé à la fois pour la première et la seconde partie (14, 15). 9. Ressort selon une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que le corps en matière élastomère (11) est lié à deux éléments rigides (12, 13) qui comprennent respectivement lesdites zones extrêmes et en ce que la dimension extérieure maximale de la partie liée sur ladite première zone extrême est inférieure à celle sur ladite seconde zone extrême.