ressort elliptique

Un ressort elliptique est un ressort à lames composite formé en empilant deux plaques ou lames d'acier courbées, chacune ayant la forme d'un segment d'ellipse. Les deux lames sont généralement serrées au centre et fonctionnent par paires, une lame se courbant vers le haut et l'autre vers le bas sous la charge. Cet agencement symétrique permet au ressort de se comprimer et de s'étendre plus en douceur qu'une simple lame en porte-à-faux, répartissant la contrainte plus uniformément sur les deux lames et offrant un taux de ressort progressif.

Le terme « elliptique » fait référence au profil courbé de chaque lame, et non à la forme globale. Au repos, chaque lame suit approximativement un arc de quart d'ellipse. Sous charge verticale, les lames se plient vers une orientation plus verticale, puis rebondissent. Cette géométrie explique pourquoi les ressorts elliptiques apparaissent dans les suspensions de véhicules, les essieux de chariots et les machines industrielles où une déflexion contrôlée et une absorption d'énergie sont requises. Les ressorts sont généralement fabriqués à partir d'acier à haute teneur en carbone ou d'acier allié, traités thermiquement pour résister aux flexions répétées.

Les variantes courantes incluent le ressort entièrement elliptique, qui utilise deux lames courbées complètes montées dos à dos, et le ressort semi-elliptique ou demi-elliptique, où une seule lame est ancrée à une extrémité et laissée libre à l'autre. Le type entièrement elliptique était standard sur les voitures hippomobiles et les premières suspensions automobiles, car il gère efficacement les bosses et le roulis. Les ressorts semi-elliptiques sont plus légers et moins chers, ce qui les rend très répandus dans les véhicules et équipements plus légers.

Performance et défaillance réelles

Les ressorts elliptiques fléchissent généralement de 50 à 200 millimètres sous des charges de véhicule normales, selon l'épaisseur de la lame, la longueur de la portée et le nombre de lames empilées. La fissuration par fatigue commence généralement au niveau du collier central ou aux concentrations de contraintes là où les lames se rencontrent. La corrosion et la perte de tension du collier sont les défaillances les plus courantes sur le terrain. L'usure entre les lames génère du bruit et réduit la rigidité effective au fil du temps.

La conception est tombée en désuétude dans les suspensions automobiles au cours des années 1980, les fabricants ayant adopté des ressorts hélicoïdaux associés à des amortisseurs, qui offrent une meilleure isolation et un meilleur réglage. Cependant, les ressorts elliptiques restent utilisés dans les équipements agricoles, les remorques et les véhicules utilitaires légers où la simplicité, la durabilité et le faible coût l'emportent sur le besoin d'une qualité de conduite raffinée. On les trouve également dans les machines de précision où un taux de ressort prévisible et une faible hystérésis sont appréciés.