Brevet FR2986293A1 — publié le 20130802

DISPOSITIF DE SECURITE POUR UN RESSORT HELICOÏDAL DE SUSPENSION, COMPORTANT UN AXE CENTRAL La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour un ressort hélicoïdal de suspension d'un véhicule, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de tels dispositifs de sécurité. Les véhicules automobiles comportent généralement un système de suspension comprenant pour chaque roue un ressort hélicoïdal, qui d'un côté prend appui sur un élément mobile de suspension lié au moyeu de roue, et de l'autre côté sur la caisse du véhicule pour la supporter. Les ressorts de suspension se trouvant sous le véhicule, en particulier les ressorts de suspension arrière, sont généralement exposés aux projections de graviers qui peuvent venir les frapper et endommager la 15 protection contre la corrosion les recouvrant. On a alors un risque d'oxydation du ressort, qui peut entraîner sa rupture en plusieurs morceaux. Par ailleurs, le simple travail en fatigue du ressort peut aussi entraîner une rupture de ce ressort. Un modèle de train arrière connu, comporte de chaque côté un bras de 20 suspension du type tiré, comprenant vers l'avant une articulation fixée à la caisse du véhicule permettant à ce bras d'osciller suivant un axe sensiblement transversal, et vers l'arrière un moyeu recevant une roue. Un ressort hélicoïdal de suspension est interposé entre la caisse du véhicule et chaque bras de suspension. Un amortisseur télescopique relie la caisse à ce 25 bras, pour amortir les oscillations de la suspension. Un problème qui se pose avec ce type de suspension est qu'en cas de rupture du ressort en plusieurs parties, des morceaux peuvent se détacher, tomber sur la voie de circulation, et entraîner des accidents pour les véhicules qui viennent ensuite. En particulier si rien à l'intérieur du ressort ne 30 retient les morceaux, notamment si l'amortisseur est disposé à l'extérieur de ce ressort, ces morceaux peuvent plus facilement tomber sur la voie. La perte de morceaux de ressort de suspension est un évènement classé comme dangereux, comportant une cotation élevée dans l'échelle des gravités. Les règles de conception ainsi que la législation imposent de palier à toute perte du ressort, ou de morceaux de celui-ci en cas de rupture de ce ressort. Un type de ressort de suspension connu, présenté notamment par les documents SU-A1-1384852 et US-A-5299786, comporte des lanières formant des bandes disposées parallèlement à l'axe du ressort, qui relient deux spires adjacentes du ressort entre elles. Ces lanières peuvent notamment réduire les vibrations et les bruits. Toutefois en cas de rupture du ressort en plusieurs morceaux, rien ne relie les lanières au véhicule, et un morceau comportant des lanières, ou un groupe de morceaux restant reliés entre eux par ces lanières, peuvent tomber sur la voie. La présente invention a notamment pour but de résoudre ces problèmes de l'art antérieur, en proposant un moyen simple et efficace permettant d'assurer la sécurité en cas de rupture des ressorts de suspension. Elle propose à cet effet un dispositif de sécurité pour un ressort hélicoïdal utilisé pour la suspension d'un véhicule, afin de retenir des morceaux en cas de rupture de ce ressort, caractérisé en ce qu'il comporte un axe central disposé sensiblement suivant l'axe du ressort, dont les extrémités sont reliées à des éléments du véhicule en appui sur ce ressort, et des lanières fixées d'un côté à l'axe central, et de l'autre côté à différentes spires du ressort. Un avantage du dispositif de sécurité selon l'invention, est que les lanières fixées d'un côté aux spires du ressort, et de l'autre côté à l'axe central lié au véhicule, constituent un moyen simple et économique qui permet en cas de rupture du ressort, de maintenir de manière efficace les principaux morceaux de ce ressort attachés au véhicule. Le dispositif de sécurité selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, l'axe central comporte une matière axialement élastique. Avantageusement, le dispositif de sécurité comporte à chaque extrémité du ressort, une coupelle d'appui intercalée entre ce ressort et l'élément du véhicule en appui, comprenant une forme pour le centrage du ressort. Avantageusement, les extrémités de l'axe central sont fixées sur les coupelles d'appui. L'axe central peut comporter à chaque extrémité un bourrelet comprenant une rainure circulaire, dans laquelle s'emboîte le bord d'un perçage d'une coupelle. Avantageusement, les lanières sont disposées radialement, et comportent à une extrémité un perçage recevant l'axe central, et à l'autre extrémité une boucle qui reçoit le fil du ressort pour le maintenir. Les lanières peuvent être disposées sensiblement suivant un même plan axial. En particulier, chaque lanière peut être disposée dans le plan axial, alternativement d'un côté ou de l'autre de l'axe du ressort, pour maintenir successivement chaque spire de ce ressort. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant de ressorts hélicoïdaux de suspension, comportant des dispositifs de sécurité prévus pour maintenir des morceaux en cas de rupture de ces ressorts, qui comprennent l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, les ressorts hélicoïdaux de suspension peuvent être montés sur un train arrière comportant des bras de suspension du type tiré. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un bras de suspension arrière, comprenant un ressort hélicoïdal équipé d'un dispositif de sécurité selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale de ce ressort ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de ce ressort, présentée en perspective. La figure 1 présente un bras de suspension 2 du type tiré ayant globalement en vue de dessus la forme d'un triangle, comprenant un côté disposé vers l'avant indiqué par une flèche marquée « AV », qui est sensiblement aligné suivant un axe transversal du véhicule. Le côté avant du triangle de suspension 2 comporte deux articulations espacées 4 fixées sous la caisse du véhicule 6, permettant au bras de suspension 2 de pivoter suivant l'axe transversal défini par ces deux articulations. La partie arrière du bras de suspension 2 comporte un moyeu de roue non représenté, qui supporte une des roues arrière du véhicule. Un ressort hélicoïdal de suspension 20 placé vers l'arrière du bras de suspension 2, comportant un dispositif de sécurité 10, est disposé suivant un axe sensiblement vertical, entre ce bras et la caisse du véhicule 6 pour soutenir cette caisse. Un amortisseur télescopique non représenté, est disposé à l'extérieur du ressort hélicoïdal 20 pour relier le bras de suspension 2 et la caisse du véhicule 6, afin d'amortir les oscillations de la suspension. Chaque extrémité du ressort de suspension 20 reçoit une coupelle d'appui 12 fixée sur le bras de suspension 2 ou sur la caisse du véhicule 6, qui est intercalée pour maintenir le ressort en position, tout en évitant une usure des surfaces en contact. Les figures 2 et 3 présentent les coupelles 12 réalisées dans une tôle d'acier emboutie et découpée, comportant chacune un bossage annulaire 30 centré à l'intérieur de la spire d'extrémité du ressort 20, qui se prolonge radialement vers l'extérieur par un contour plat externe 32 serré entre ce ressort et l'élément du véhicule en appui 2, 6, et radialement vers l'intérieur par un contour plat interne 34 comportant un perçage central. Les coupelles 12 réalisent à la fois un centrage des extrémités du ressort 20, et une protection des faces d'appui sur ce ressort. Le dispositif de sécurité 10 comporte un axe central 22 réalisé dans une matière élastique, disposé suivant l'axe du ressort 20, comprenant à chaque extrémité un bourrelet 26 de fixation aux coupelles 12 qui comporte une rainure circulaire extérieure. Les bords du perçage central de chaque coupelle 12, s'emboîte de manière serrée dans la rainure circulaire d'un des bourrelets 26, de manière à réaliser une fixation solide des extrémités de l'axe central 22. L'insertion des bords du perçage central dans la rainure circulaire, se fait grâce à une déformation de la matière élastique de l'axe central 22. L'axe central élastique 22 permet de suivre les variations d'écartement des coupelles 12 venant des débattements de la suspension, d'une compression complète à une détente complète du ressort 20, tout en assurant une continuité entre cet axe et les coupelles, fixées elles mêmes au bras de suspension 2 ou à la caisse du véhicule 6. Le dispositif de sécurité 10 comporte de plus des lanières 24 disposées radialement, qui peuvent être réalisées notamment par un moulage d'une matière plastique. Chaque lanière 24 comporte à une extrémité un perçage recevant l'axe central 22, permettant un coulissement de la lanière par rapport à cet axe, et à l'autre extrémité une boucle qui reçoit de manière ajustée le fil du ressort 20 pour le maintenir. L'ensemble des lanières 24 est disposé suivant un même plan axial, chaque lanière venant dans ce plan alternativement d'un côté ou de l'autre de l'axe du ressort 20, pour maintenir successivement chaque spire de ce ressort. Le dispositif de sécurité 10 constitue une protection attachée aux spires du ressort 20 en différents points espacés régulièrement, qui sont reliés au véhicule par l'axe central 22, puis par les coupelles 12. En cas de rupture du ressort 20, les principaux morceaux restent maintenus au véhicule par ce dispositif de sécurité 10. On réalise ainsi de manière économique, un dispositif de sécurité 10 comportant une quantité de matière réduite, et une faible masse. On notera qu'avec ce dispositif de sécurité, on ne change pas les caractéristiques de raideur et d'amortissement de la suspension. Par contre les lanières 24 fixées sur le ressort 20 peuvent limiter des vibrations des spires de ce ressort, et des bruits. Le dispositif de sécurité 10 peut facilement s'adapter sur un train roulant existant. On peut avantageusement l'adapter sans modification notable, sur un train roulant comprenant des bras de suspension arrière du type tiré, qui comportent généralement des ressorts de suspension 20 exposés aux projections de gravillons. REVENDICATIONS1 - Dispositif de sécurité pour un ressort hélicoïdal (20) utilisé pour la suspension d'un véhicule, afin de retenir des morceaux en cas de rupture de ce ressort, caractérisé en ce qu'il comporte un axe central (22) disposé sensiblement suivant l'axe du ressort (20), dont les extrémités sont reliées à des éléments du véhicule (2, 6) en appui sur ce ressort, et des lanières (24) fixées d'un côté à l'axe central, et de l'autre côté à différentes spires du ressort. 2 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe central (22) comporte une matière axialement élastique. 3 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte à chaque extrémité du ressort (20), une coupelle d'appui (12) intercalée entre ce ressort et l'élément du véhicule en appui (2, 6), comprenant une forme pour le centrage (30) du ressort. 4 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités (26) de l'axe central (22) sont fixées sur les coupelles d'appui (12). 5 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe central (22) comporte à chaque extrémité un bourrelet (26) comprenant une rainure circulaire, dans laquelle s'emboîte le bord d'un perçage d'une coupelle (12). 6 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lanières (24) sont disposées radialement, et comportent à une extrémité un perçage recevant l'axe central (22), et à l'autre extrémité une boucle qui reçoit le fil du ressort (20) pour le maintenir. 7 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lanières (24) sont disposées sensiblement suivant un même plan axial. 8 - Dispositif de sécurité pour un ressort selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque lanière (24) est disposée dans le plan axial, alternativement d'un côté ou de l'autre de l'axe du ressort (20), pour maintenir successivement chaque spire de ce ressort. 9 - Véhicule automobile disposant de ressorts hélicoïdaux de suspension (20) comportant des dispositifs de sécurité (10) prévus pour maintenir des morceaux en cas de rupture de ces ressorts, caractérisé en ce que ces dispositifs de sécurité sont réalisés selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10 - Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ressorts hélicoïdaux de suspension (10) sont montés sur un train arrière comportant des bras de suspension du type tiré (2).