Brevet FR2678335A1 — publié le 19921231

Bras de suspension d'organe vibrant, en particulier de moteur à combustion interne pour véhicule. La présente invention concerne un bras de suspension d'organe vibrant, en particulier de moteur à combustion interne pour véhicule, ce bras, fixé par une extrémité audit organe vibrant et par son extrémité opposée à un châssis, devant avoir une faible raideur en flexion dans deux directions (x, z) mutuellement perpendiculaires, et une forte raideur en compression et en traction dans la direc- tion (y) perpendiculaire aux deux précédentes, au moins après un début de déplacement d'amplitude limitée. Actuellement ces bras sont en métal rigide, et l'élasticité souhaitable de la liaison entre l'organe vibrant et un châssis fixe, par exemple entre le moteur à combustion interne d'un véhicule et son châssis, est obtenue grâce à un bloc élastique dans toutes les directions, en caoutchouc ou analogue, interposé par exemple entre ledit châssis et l'extrémité correspondante dudit bras de suspen- sion. L'inconvénient de ce type de dispositif réside dans son coût élevé et dans le fait que la liaison est élastique dans toutes les directions, alors qu'il peut être au contraire souhaitable qu'elle présente une certaine raideur dans une direction déterminée En outre, le caoutchouc a une tenue limitée en température, et est sujet au fluage, ce qui constitue un important inconvénient dans un moteur. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients, et à cet effet un bras de suspension conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une lame de matériau composite s'étendant généralement dans la troisième direction citée (y) et dont la section est aplatie aux deux extrémités de fixation selon deux plans orthogonaux entre eux, de telle sorte que son épaisseur (e) se mesure, à l'une desdites extrémités dans la première (x) des directions précitées, et à l'autre extrémi- té dans la seconde (z) desdites directions. En tant que matière composite on pourra utiliser toute matière convenant habituellement à ce type d'applica- tion, par exemple une résine synthétique incorporant des fibres d'un matériau à haut module d'élasticité tel que le verre, le carbone et analogues. Le bras métallique habituel est donc supprimé et remplacé par un bras élastique à caractéristiques élastiques différentes selon les directions dans lesquelles s'exercent les efforts On réalise donc par suite une économie de matière, on évite le fluage inhérent au caoutchouc, et l'on peut facilement donner au bras des caractéristiques élasti- ques optimales dans toutes les directions, comme cela a été défini plus haut. Avantageusement, les extrémités aplaties de ladite lame sont encastrées chacune dans un bloc de matériau élastique maintenu par une armature métallique rigide apte à être fixée respectivement sur ledit organe vibrant et sur ledit châssis. Cette disposition évite que la lame en matériau composite ne subisse à ses extrémités des contraintes de cisaillement excessives et une usure au cours du temps. On peut encore prévoir que la surface de la section droite de ladite lame est constante sur toute la longueur de la lame, ce qui facilite la réalisation de la lame par moulage. Les épaisseurs desdites extrémités aplaties de ladite lame peuvent alors être différentes l'une de l'autre pour conférer aux extrémités de la lame des raideurs en flexion différentes. En variante, on peut au contraire prévoir que ladite lame est d'épaisseur constante et est obtenue par vrillage d'une lame plate, de sorte que les plans de ses extrémités soient orthogonaux. Deux modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du bras de suspension; les figures 2 et 3 sont des vues respectivement en élévation et en plan de ce bras; et la figure 4 est une vue en perspective d'une variante. Sur les différentes figures la lame en matériau composite est référencée 1 Sur la figure 1 on a représenté les directions de référence x, y, z en système orthonormé. On voit que la direction générale de la lame est la direc- tion y, dans laquelle elle présente une grande raideur en traction et en compression Il pourra s'agir de la direction longitudinale ou transversale d'un véhicule, dans le cas de la suspension d'un moteur, selon qu'il est souhaitable d'avoir une grande raideur de cette suspension dans l'une ou l'autre de ces directions Dans les deux autres directions, horizontale x et verticale z, la lame devra avoir au contraire une faible raideur en flexion pour absorber au maximum les vibrations Ceci est obtenu par les aplatisse- ments 2 et 3 prévus aux extrémités de la lame 1, ces aplatissements étant effectués selon deux plans orthogonaux. On voit sur le dessin qu'à son extrémité gauche l'épaisseur e de la lame se mesure selon la direction x, et qu'à son extrémité droite l'épaisseur e' se mesure selon la direction z Les épaisseurs e et e' peuvent d'ailleurs être différen- tes, comme visible sur les figures 2 et 3 De la sorte, on peut obtenir des raideurs Kx et Kz différentes: par exemple Kx; 50 N/mm, et Kz r 150 N/mm, si e'> e Une telle lame en matériau composite peut être facilement obtenue par moulage. A la figure 4 on a représenté une lame du même genre, mais obtenue par vrillage à 90 d'une lame plate d'épaisseur e constante, lame qui peut également être en matériau composite Dans ce cas, le vrillage est effectué avant polymérisation de la résine qui enrobe les fibres. Quel que soit le mode de réalisation, il est préférable d'encastrer les extrémités 2 et 3 de la lame 1 dans des blocs de caoutchouc ou d'élastomère, respectivement 4 et 5, comme ceci est représenté aux figures 2 et 3 Ces blocs sont adhérisés à l'intérieur d'armatures métalliques rigides, respectivement 6 et 7, aptes à être fixées respec- tivement sur le moteur ou autre organe vibrant, et sur un châssis Ces blocs comportent en 8 et 9 des butées propres à limiter les débattements de la lame 1 verticalement du côté de l'extrémité 2, horizontalement du côté de l'extrémi- té 3. Un montage semblable peut bien entendu être adopté aussi pour la lame de la figure 4. REVENDICATIONS 1 Bras de suspension d'organe vibrant, en par- ticulier de moteur à combustion interne pour véhicule, ce bras, fixé par une extrémité audit organe vibrant et par son extrémité opposée à un châssis, devant avoir une faible raideur en flexion dans deux directions (x, z) mutuellement perpendiculaires, et une forte raideur en compression et en traction dans la direction (y) perpendiculaire aux deux précédentes, au moins après un début de déplacement d'ampli- tude limitée, caractérisé en ce qu'il comprend une lame ( 1) de matériau composite s'étendant généralement dans la troisième direction citée (y) et dont la section est aplatie aux deux extrémités ( 2, 3) de fixation selon deux plans orthogonaux entre eux, de telle sorie que son épaisseur (e) se mesure, à l'une ( 3) desdites extrémités dans la première (x) des directions précitées, et à l'autre ( 2) extrémité dans la seconde (z) desdites directions. 2 Bras selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités aplaties ( 2, 3) de ladite lame ( 1) sont encastrées chacune dans un bloc de matériau élastique ( 4, 5) maintenu par une armature métallique rigide ( 6, 7) apte à être fixée respectivement sur ledit organe vibrant et sur ledit châssis. 3 Bras selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de la section droite de ladite lame ( 1) est constante sur toute la longueur de la lame. 4 Bras selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les épaisseurs (e, e') desdites extrémités ( 3, 2) aplaties de ladite lame sont différentes l'une de l'autre. Bras selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite lame ( 1) de matériau composite est réalisée par moulage. 6 Bras selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite lame ( 1) est d'épaisseur constante et est obtenue par vrillage d'une lame plate, de sorte que les plans de ses extrémités ( 2, 3) soient ortho- gonaux.