Brevet FR3088698A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : ressort hélicoïdal multibrins en matériaux composites. [0001] La présente invention concerne un ressort dont la conception intègre plusieurs brins (Fig.1). [0002] Les ressorts hélicoïdaux traditionnellement utilisés par exemple dans les suspensions de véhicules automobiles sont constitués par l'enroulement d'un métallique en acier. Cette solution a l'inconvénient d'être lourde en raison de la densité élevée de l'acier. [0003] Des tentatives de fabrication de ressort en matériaux composites ont été réalisées sur la base d'une conception monobrin inspiré du ressort en acier. Leurs diffusions sont restées limitées à des applications de petites séries en raison du coût élevé de leurs procédés de fabrication inadaptés à la production en grande série. [0004] La conception de l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Elle comporte en effet la caractéristique d'avoir plusieurs brins. Le fait d'avoir plusieurs brins facilite l'utilisation de procédés de fabrication en continue tel que l'extrusion renforcée par des fibres « pullwinding » ou l'enroulement filatnentaire par exemple. [0005] Les multiples brins permettent d'obtenir à chaque extrémité du ressort plusieurs points de contact (Fie. 3). Ces multiples points de contacts peuvent générer un plan d'appui stable à chaque extrémité du ressort et éviter don de devoir dédier une ou partie d'une spire à chaque extrémité sans rôle fonctionnel autre que celui de servir de surface d'appui plane. [0006] Les multiples brins permettent d'améliorer la sureté de fonctionnement du ressort, en effet la défaillance d'un brin n'entraine pas la rupture catastrophique du ressort. Ce point est particulièrement important pour les matériaux composites auxquels il est reproché de pouvoir contenir des défauts internes indétectables visuellement de l'extérieur. [0007] Les brins peuvent être croisés afin de diminuer les risques de flambage ainsi que la transmission de vibrations parasites. [0008] Le croisement des brins permet de renforcer la rigidité spécifique (i.e. par unité de masse) et d'augmenter en conséquence leur fréquence de résonnance propre et de permettre l'utilisation de ressorts hélicoïdaux pour des applications nécessitant des réponses très rapide. [0009] Selon le mode particulier de réalisation : [0010] Un brin peut être constitué de plusieurs fils Les fils constituant un brin peuvent être de nature différente ou similaire (par exemple fibre de verre, fibre de carbone ou fibre d'aramide (liste non ex- haustive) Les brins constituant le ressort peuvent être de composition similaire ou différente entre eux L'angle d'enroulement de chaque brin autour de l'axe du ressort peut être constant ou variable sr la longueur et différent pour chaque brin [0011] [fig.1] représente un ressort à 4 brins, 2 fois 2 brins croisés vue en perspective [0012] [fig.2] représente un ressort à 4 brins, 2 fois 2 brins croisés vue de face, avec ses 4 brins : (1), (2), (3), (4) [0013] [fig.3] représente un ressort à 4 brins avec ses 4 points de contacts : (1), (2), (3), (4)