Brevet FR2599102A1 — publié le 19871127

L'invention concerne un embout pour lames élastiques de suspension en composite, ladite lame étant constituée par un profil stratifié à fibres longitudinales d'un matériau de renfort dans une résine synthétique, les fibres s'étendant sans coupure d'un bout à l'autre de la lame. La lame est généralement terminée par des sections transversales à l'extrémité desquelles il faut adapter une ferrure de liaison avec les supports de roue. On connait par exemple du brevet FR-A- 2 516 455, une liaison au support de roue constituée d'un insert métallique tubulaire comportant un siège sur lequel reposera l'extrémité du pivot de fusée. La fixation de cet insert nécessite le perçage de la lame et par conséquent la coupure d'un certain nombre de fibres. Il est nécessaire en conséquence d'augmenter les dimensions de la lame pour tenir compte de l'affaiblissement dt à la pose de l'insert. On a remédié à cet inconvénient en utilisant des ferrures se présentant sous la forme d'une cage dans laquelle venait s'emboîter l'extrémité de la lame telles, par exemple, celles décrites dans la demande FR-A- 84 17174 déposée au nom de la demanderesse. On élimine ainsi la contrainte imposée par la fabrication d'une lame dont les dimensions des extrémités sont dictées par le type d'insert utilisé. Par contre la ferrure constitue une pièce relativement lourde et esthétiquement peu satisfaisante. La réalisation d'un embout en un matériau similaire à celui de la lame a été envisagé par exemple, du brevet JP-A- 52146 462. t'extrémité de la lame est usinée selon une surface cylindrique concave dans laquelle vient se loger partiellement une bague cylindrique qui est maintenue dans une armature en résine époxy.Un tel dispositif ne peut entre utilisé avec des lames devant supporter à leurs extrémités un effet anti-dévers partiel ou total sans risquer d'arrachement et de délaminage de l'extrémité de la lame. L'invention propose un embout réalisé in situ, en un matériau composite proche du matériau de la lame, faisant corps avec l'extrémité de la lame et évitant le délaminage de la lame. L'embout, selon l'invention, est remarquable en ce qu'il est formé in situ sur au moins une extrémité de la lame de couches de bande à fibres unidirectionnelles recouvrant les faces supérieure et inférieure de la-lame et entourant partiellement la bague, disposées selon le sens longitudinal de la lame, alternativement avec des couches de tissu disposées dans le sens transversal de la lame et recouvrant la ou les couches en sens long et les faces latérales de la lame, les couches étant imprégnées de résine synthétique. Les explications et figures données ci-aprbs à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut autre réalisée0 La figure 9 est une vue de dessus, partiellement arrachée, d'une lame composite équipée d'un embout selon un exemple de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue de c8té, partiellement arrachée, de la lame et de son embout selon la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe selon le plan de la figure, d'une partie III de la figure 2. La figure 4 est une vue de c8té partiellement arrachée, d'une lame et de son embout selon un autre exemple de réalisation. La lame élastique de suspension 1, en matériau composite, partiellement représentée figure 1, est constituée, comme connue, d'un profil à section constante présentant vers au moins une de ses extrémités, dans son plan de symétrie horizontal} une largeur décroissante et dans son plan de symétrie verticale, une hauteur croissante. La lame telle que présentée est prévue pour travailler principalement en flexion dans le plan vertical. Son extrémité est fixée, par exemple, à un support de roue de véhicule par l'intermédiaire d'un axe (non représenté) passant dans une bague cylindrique 2, formant palier, fixée à 11 extrémité de la lame par l'embout 3, en composite, formé in situ. La bague 2 porte à ses extrémités deux collerettes 4 et est logée partiellement selon une génératrice dans une cavité cylindrique fraisée à l'extrémité de la lame et dont l'axe est dans le plan horizontal de symétrie. La bague est maintenue provisoirement dans son logement cylindrique par collage. On place ensuite une première couche d'une bande tissée, constituée de fibres de renforcement, dans le sens longitudinal de la lame sur les faces supérieure 5 et inférieure 6 de l'extrémité de ladite lame et autour de la bague 2. L'ensemble est enduit de résine avant de recevoir une deuxième couche dirigée dans le même sens. Selon une forme de réalisation la bande est constituée de mèches de fibres de verre parallèles, continues,maintenues par un fil de trame lichez La-bande ainsi formée autorise l'écartement uniforme des mèches dans des limites relativement grandes permettant d'adapter la largeur de la bande à la largeur de la surface sur laquelle elle doit être fixée. La bande de mèches permet donc de couvrir les faces trapézoidales supérieure et inférieure de l'extrémité de la lame en conservant le même nombre de fibres pour entourer la bague. Les efforts que supporte la bague sont ainsi intégralement transmis sur toute la largeur de la lame. Après avoir placer les deux couches 7 de bande dans le sens longitudinal, on dispose une couche 8 dans le sens transversal. Dans l'exemple de réalisation de la figure la couche 8 dans le sens travers est formée d'une bande à fibres undirectionnelles dont la direction des fibres fait approximativement un angle droit avec celle de la couche 7 dans le sens long, et on l'imprègne de résine. On continue ainsi la succession deux couches 7 dans le sens long, une couche 8 dans le sens travers comme le montre la partie arrachée de la figure 2. Les pièces de tissu destinées à former les couches sens travers sont coupées de manière que leurs bords voisins ne forment pas de surépaisseur. Dans l'exemple représenté, l'embout en composite, formé in situ est formé de dix couches 7 de tissu sens long et de cinq couches 8 de tissu sens travers. L'embout est donc formé sur les faces supérieure 5 et inférieure 6 des extrémités de la lame par des couches croisées à 900 et sur les faces latérales 9 et 10 uniquement par des couches transversales par rapport à la direction des fibres de lame. Selon une autre forme de réalisation et en cas d'efforts de cisaillement non négligeables dans le sens axial de la douille, la bande à fibres unidirection- nelles formant les couches 8 en sens travers, est remplacée par un tissu dont les fils sont croisés, Les fibres sont alors orientées selon un angle donné par rapport à l'axe de symétrie horizontal de la lame afin de reprendre les efforts (figure 4). L'armure de ce tissu peut présenter des variantes ou des rythmes différents adaptés à la reprise des efforts qui s'exercent dans les couches 7 en sens long. De préférence, on utilise un tissu à armure toile ou sergé croisé. D'une manière générale embout est formé-in situ sur une extrémité de la lame par des couches 7 de bandes, à fibres undirectionnelles recouvrant les faces supérieure 5 et inférieure 6 de la lame en entourant la bague, disposées selon le sens longitudinal de la lame alternativement avec des couches 8 de tissu disposées dans le sens transversal de la lame et recouvrant le ou les couches 7 de tissu en sens long et les faces latérales 9, 10 de la lame. te terme tissu est pris dans le sens le plus large à savoir : pour le recouvrement dans le sens longitudinal; de bande à fibres unidirectionnelles; pour le recouvrement dans le sens transversal, de mèche ou de bande à fibres unidirectionnelles de tissu à armure de toile ou de sergé croisé. La couche avec la mèche de fibres unidirectionnelles est formée par bobinage à spires jointives. La figure 3 montre la succession des couches 7 et 8 en long et en travers des bandes à fibres unidirectionnelles d'une région centrale III de l'embout formé sur la partie supérieure 5 de la lame, la même succession se retrouve à la partie inférieure. t'enrobage par les couches 8 travers est limité vers ltextrémité de la lame aux bords des collerettes 4 et la largeur des pièces de tissu des couches travers 8 décroit, de manière à former avec les couches 7 en long de longueur décroissante, un raccordement progressif avec les surfaces de la lame. Les couches 7 en long maintiennent la bague 2 dans l'extrémité de la lame fraisée à cet effet, et sont maintenues transversalement et au moins pendant la phase de fabrication de l'embout par les collerettes 4, qui, lors de l'utilisation participent avec le collage à la reprise des efforts parallèles à l'axe de la bague 2. il est évident que le nombre des couches ainsi que leur succession peuvent varier sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Embout pour lames élastiques de suspension en composite, ladite lame étant constituée par un profil stratifié à fibres longitudinales d'un matériau de renfort dans une résine synthétique, les fibres s'étendant sans coupure d'un bout à l'autre de la lame; les extrémités de la lame présentant une cavité cylindrique dans laquelle vient se loger partiellement une bague dont l'axe est dans le plan horizontal de symétrie de la lame, ladite bague étant maintenue par l'embout, caractérisé en ce que l'embout (3) est formé in situ sur au moins une extrémité de la lame de couches (7) de bande à fibres unidirectionnelles recouvrant les faces supérieure (5) et inférieure (6) de la lame et entourant partiellement la bague (2), disposées selon le sens longitudinal de la lame, alternativement avec des couches (8) de tissu disposées dans le sens transversal de la lame et recouvrant la ou les couches (7) en sens long et les faces latérales (9, 10) de la lame, les couches (7, 8) étant imprégnées de résine synthétique. 2. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches (8) de tissu disposées dans le sens transversal de la lame sont formées de bande à fibres unidirectionnelles.. 3. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches (8) de tissu disposées dans le sens transversal de la lame sont formées d'un tissu à armure toile. 4. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches (8) de tissu disposées dans le sens transversal de la lame sont formées d'un tissu à armure sergé croisé. 5. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches (8) dans le sens transversal de la lame sont formées par bobinage à spires jointives d'une mèche de fibres unidirectionnelles. 6. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (2) porte à ses extrémités des collerettes (4) entre lesquelles sont maintenues les couches (7) de bande à fibres unidirectionnelles. 7. Embout selon la revendication 3-ou 4, caractérisé en ce qu'il est constitué de dix couches (7) de bande à fibres unidirectionnelles disposées dans le sens long et de cinq couches (8) de tissu à armure toile et/ou sergé croisé, dans le sens travers, une couche (8) de tissu dans le sens travers étant séparée de la prochaine par deux couches (7) de bande dans le sens long.