Brevet FR2811615A1 — publié le 20020118

La présente invention concerne un dispositif de limitation de course pour véhicule automobile, ansi qu'un procédé de fabrication d'un tel dispositif. Une suspension de véhicule automobile est généralement constituée d'un ressort de suspension servant à soutenir la masse suspendue du véhicule, d'un amortisseur pour amortir les déplacements relatifs entre la masse suspendue et la masse non suspendue du véhicule, et de deux butées comportant classiquement un élément élastique de compression associé à l'amortisseur pour limiter l'amplitude des déplacements relatifs entre la masse suspendue et la masse non suspendue, aussi bien en compression qu'en détente. Dans le cas d'une suspension selon laquelle la tige de l'amortisseur est liée au châssis du véhicule, tandis que le cylindre constituant le corps de l'amortisseur est lié à un support de la fusée de roue, qui peut être constitué par un bras de suspension, la butée est interposée entre le châssis du véhicule et le corps de l'amortisseur, en étant comprimée, le long de la tige de l'amortisseur, coaxialement à celle-ci, entre une paroi transversale d'appui solidaire du corps de l'amortisseur, à l'extrémité supérieure de celui-ci, et un bol d'expansion lié à la fixation de la tige d'amortisseur à la caisse du véhicule. Selon cet agencement connu, la butée intervient directement dans l'empilage de l'amortisseur en augmentant ses cotes mortes de la valeur de longueur de la butée complètement comprimée additionnée de l'épaisseur de la paroi transversale d'appui de la butée. Cette paroi d'appui doit en outre comporter des canaux d'évacuation d'air expulsé par la compression de la butée pour empêcher l'entrée sous pression d'air ou de particules étrangères dans l'amortisseur à travers les moyens d'étanchéité de la tige relativement au cylindre de l'amortisseur. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de limitation de course pour amortisseur de véhicule automobile qui est agencé de façon que la butée de compression ne fasse plus partie des cotes mortes de l'amortisseur, d'o une amélioration substantielle de la compacité du train avant ou arrière du véhicule comportant un tel dispositif, et dans lequel les risques d'accumulation de particules entre la butée, la tige et le corps de l'amortisseur sont considérablement réduits. L'invention a donc pour objet un dispositif de limitation de course pour amortisseur de véhicule automobile comprenant une butée comportant un élément élastique de compression interpose, coaxialement à la tige de l'amortisseur, entre le châssis du véhicule auquel est liée la tige de l'amortisseur et le corps de l'amortisseur lié à un support de fusée de roue, ou entre le corps de l'amortisseur lié au châssis et le support de fusée de roue auquel est liée la tige de l'amortisseur, caractérisé en ce que l'élément de compression s'étend au moins en partie autour du corps de l'amortisseur et est monté sur un support lié au châssis du véhicule, la butée étant maintenue précontrainte sur le support par un élément d'appui lié au corps ou à la tige de l'amortisseur. Le dispositif de limitation de course selon l'invention peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément, ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: l'élément de compression est généralement cylindrique et est pourvu d'une extrémité en appui sur ledit élément d'appui et d'une extrémité opposée montée par complémentarité de forme sur une jupe fixée sur une cuvette de réception d'une extrémité d'un ressort de suspension de l'amortisseur, dont l'extrémité opposée prend appui sur une collerette solidaire du corps ou de la tige; - l'élément de compression est pourvu d'un bourrelet périphérique en saillie de façon radialement externe qui s'engage dans une gorge complémentaire ménagée dans la paroi de la jupe; - l'élément de compression comporte une partie généralement cylindrique dont une extrémité est en appui sur ledit élément d'appui et dont l'extrémité opposée se prolonge par une partie évasée dont l'extrémité libre délimite un épaulement sensiblement annulaire qui se monte dans une cuvette de réception d'une extrémité d'un ressort de suspension de l'amortisseur dont l'autre extrémité prend appui sur une collerette solidaire du corps ou de la tige; - ledit élément d'appui comporte deux épaulements annulaires d'extrémité mutuellement opposés, l'un en appui sur la collerette et l'autre recevant l'élément de compression, et une partie médiane formant entretoise; L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif de limitation de course tel que défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à mouler l'élément de compression, monter le support sur l'élément de compression, et réaliser un bloc de filtration de vibrations par lequel l'élément de compression vient se monter sur la tige de l'amortisseur, et en ce que l'on réalise simultanément l'élément de compression et le bloc de filtration par moulage, une bague de montage de l'élément de compression étant rendue solidaire de l'élément de compression au cours du moulage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un dispositif de limitation de course selon l'invention pour amortisseur de véhicule automobile; - la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif de limitation de course pour véhicule automobile selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de limitation de course selon l'invention, désigné par la référence numérique générale 10, représenté dans une position supposée verticale. Il est destiné à constituer un élément d'une suspension de véhicule automobile. Pour ce faire, il est associé à un amortisseur 12 du véhicule, comprenant un corps cylindrique d'amortisseur 14 et une tige d'amortisseur 16 montée coulissante dans le corps 14. L'amortisseur est destiné à être monté entre la masse suspendue du véhicule, telle que la masse du châssis, et la masse non suspendue, telle que la masse du support de fusée de roue. A cet effet, la tige 16 d'amortisseur peut soit être liée au châssis du véhicule, tandis que le corps de l'amortisseur est lié au support de fusée de roue, ou être lié au support de fusée de roue, tandis que le corps de l'amortisseur est lié au châssis du véhicule. Le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2 concerne le cas o le corps 14 de l'amortisseur est lié, par sa partie inférieure (non représentée) au support de fusée de roue, et la tige d'amortisseur 16 est liée, par son extrémité supérieure, à la caisse du véhicule (non représentée). Le dispositif de limitation de course est principalement constitué par une butée 18 constituée par un élément élastique de compression réalisé en un matériau élastomère approprié pour l'utilisation envisagée. Cet élément de compression 18 a une forme générale cylindrique et est monté, au moins en partie, autour du corps 14 de l'amortisseur, coaxialement à la tige d'amortisseur 16. Plus particulièrement, comme cela est visible sur la figure 1, l'élément de compression 18 comporte une première extrémité 18-a, ou extrémité supérieure, montée par complémentarité de forme sur une jupe 20 liée au châssis du véhicule et une extrémité opposée 18-b, ou extrémité inférieure, en appui sur un élément d'appui 22 agencé de manière à maintenir précontraint l'élément de compression 18. La première extrémité 18-a de l'élément de compression 18 est dotée d'un bourrelet périphérique 24 annulaire en saillie de façon radialement externe qui s'engage dans une gorge annulaire correspondante prévue dans la paroi constitutive de la jupe 20. Cette jupe 20 est généralement cylindrique et comporte une première zone d'extrémité 20-a, inférieure, dans laquelle est ménagée la gorge pour supporter, par complémentarité de forme, l'élément de compression 18 et une zone d'extrémité opposée 20-b, supérieure, munie d'un épaulement sensiblement annulaire 26 qui s'engage dans le fond d'une gorge annulaire 28 formée par une cuvette 30 de réception d'une première extrémité d'un ressort de suspension 32 de l'amortisseur 12. L'épaulement annulaire 26 de la jupe 20 est solidarisé à la cuvette 30 à l'aide de moyens de fixation de type à vis-écrou, tel que 33. Par ailleurs, l'amortisseur 12 est doté d'une collerette 34 en appui sur un bourrelet périphérique 36 ménagé sur la surface périphérique externe du corps 14 de l'amortisseur. Cette collerette 34 est munie d'une surface supérieure délimitant un siège 38 sur lequel repose une deuxième extrémité du ressort de suspension 32. La collerette est également pourvue d'un prolongement cylindrique axial 40 s'étendant vers le haut à partir du siège 38 et dont la tranche d'extrémité supérieure supporte l'élément d'appui 22 pour l'élément de compression 18 formant butée. Comme on le voit sur la figure 1, cet élément d'appui constitue un manchon entourant le corps 14 de l'amortisseur et est pourvu de deux épaulements annulaires d'extrémité 42 et 44 constituant respectivement une surface d'appui pour l'élément de compression 18 et un pied par lequel il repose sur la collerette 34, et d'une partie médiane 46 constituant une entretoise. Par ailleurs, la tige d'amortisseur 16 est pourvue d'une partie sortant du corps 14 de l'amortisseur 12 qui se termine, en partie supérieure, par une zone filetée 48 de plus petit diamètre, solidaire de la caisse du véhicule et à laquelle est fixée, par l'intermédiaire d'un écrou 50, une bague 52 annulaire. La zone périphérique de cette bague s'insert dans une rainure ménagée dans le bord interne d'un bloc 54 en élastomère de filtration de vibrations qui est placé dans un volume délimité, vers le haut, par la cuvette 30, latéralement par la jupe 20 et vers le bas par une paroi séparatrice 56 soudée sur la jupe 20. On voit enfin sur la figure 1 que l'élément 18 de compression est doté de rainures périphériques externes et internes, telles que 58, permettant un contrôle de la déformation longitudinale de cet élément. Comme on le conçoit, lorsque la roue du véhicule est soumise à d'un débattement vertical maximal vers le haut, la butée de limitation de course adopte une configuration dans laquelle elle est en compression maximale. Ce faisant, elle absorbe l'énergie qui, en son absence, serait transmise aux passagers du véhicule qui subiraient alors un choc brutal. Ce dispositif de limitation de course présente les avantages suivants: la buté de compensation ne fait plus partie des cotes mortes de l'amortisseur, d'o une amélioration substantielle de la compacité du train comportant une telle butée; - amélioration du découplage entre amortissement et butée de compression, par suppression du frottement de la tige sur la butée, en phase de compression, qui se produisait lorsque la butée était montée coaxialement autour de la tige le long de celle-ci, résultant ainsi en une baisse de la transmission des bruits; - la filtration de l'amortisseur n'est plus sollicitée par les efforts de la butée de compression de sorte qu'il en résulte une diminution du dimensionnement de celui-ci, permettant d'en améliorer les performances d'isolation et de réduire l'encombrement ainsi que les coûts; - le positionnement de la butée en appui sur un élément formant entretoise permet à celle-ci d'adopter une position haute, ce qui supprime les risques d'accumulation de particules entre la butée, la tige et le corps de l'amortisseur. On notera cependant que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. En effet, selon le mode de réalisation décrit précédemment en référence à la figure 1, la butée est montée sur une jupe fixée sur une cuvette recevant l'une des extrémités du ressort de suspension. Il est également possible, en variante, et comme représenté à la figure 2, de conformer la butée 18 de manière qu'elle comporte une première partie 59 de forme générale cylindrique dont une extrémité libre 60, inférieure, est en appui sur l'élément d'appui 22 et dont l'extrémité opposée 62, supérieure, se prolonge par une partie 64 évasée dont l'extrémité libre délimite un épaulement 66 sensiblement annulaire qui vient se monter dans la cuvette 28 et qui est pressé entre la partie annulaire 26 de la jupe 20 et l'extrémité correspondante du ressort de suspension 32. Par ailleurs, selon ce mode de réalisation, la paroi séparatrice servant à délimiter le logement de réception du bloc d'élastomère 54 peut être intégrée à la paroi constitutive de la jupe 20. Pou réaliser un tel dispositif, il convient de réaliser, par moulage, l'élément de compression 18, monter la jupe 20 sur l'élément de compression, et réaliser le bloc de filtration de vibrations par lequel l'élément de compression vient se monter sur la tige de l'amortisseur. De préférence, l'on réalise simultanément l'élément de compression et le bloc de filtration par moulage d'un élastomère. Dans ce cas, la bague 52 est noyée lors du moulage. On conçoit dès lors que ce mode de réalisation permet en outre de rendre plus économique la réalisation du dispositif de limitation de course dans la mesure o l'on diminue le nombre de pièces entrant dans sa constitution. Bien entendu, comme mentionné précédemment, l'invention s'applique également à l'agencement selon lequel le corps de l'amortisseur est solidaire, par sa partie supérieure, du châssis du véhicule et la tige, s'étendant vers le bas est solidaire du support de roue correspondant. Dans ce cas, le support 20 sera également lié au châssis, la collerette ainsi que l'élément d'appui étant montés sur la tige, afin de conserver une position haute de la butée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de limitation de course pour amortisseur (12) de véhicule automobile, comprenant une butée (18) comportant un élément élastique de compression interposé, coaxialement à la tige (16) de l'amortisseur, entre le châssis du véhicule auquel est liée la tige (16) de l'amortisseur et le corps (14) de l'amortisseur lié à un support de fusée de roue, ou entre le corps (14) de l'amortisseur lié au châssis et le support de fusée de roue auquel est liée la tige (16) de l'amortisseur, caractérisé en ce que l'élément de compression (18) s'étend au moins en partie autour du corps (14) de l'amortisseur et est monté sur un support (20) lié au châssis du véhicule, la butée étant maintenue précontrainte sur le support par un élément d'appui (22) lié au corps ou à la tige de l'amortisseur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de compression (18) est généralement cylindrique et est pourvu d'une extrémité (18-b) en appui sur ledit élément d'appui et d'une extrémité opposée (18- a) montée par complémentarité de forme sur une jupe (20) fixée sur une cuvette (30) de réception d'une extrémité d'un ressort (32) de suspension de l'amortisseur dont l'extrémité opposée prend appui sur une collerette (34) solidaire du corps ou de la tige. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de compression est pourvu d'un bourrelet (24) périphérique en saillie de façon radialement externe qui s'engage dans une gorge complémentaire ménagée dans la paroi de la jupe (20). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de compression (18) comporte une partie (59) généralement cylindrique dont une extrémité (60) est en appui sur ledit élément d'appui et dont l'extrémité opposée (62) se prolonge par une partie évasée (64) dont l'extrémité libre délimite un épaulement (66) sensiblement annulaire monté dans une cuvette de réception d'une extrémité d'un ressort (32) de suspension de l'amortisseur dont l'autre extrémité prend appui sur une collerette (34) solidaire du corps ou de la tige. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie évasée (64) est dotée d'un bloc (54) de filtration de vibrations venu de matière par lequel elle se monte sur la tige de l'amortisseur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit élément d'appui comporte deux épaulements annulaires d'extrémité (42, 44) mutuellement opposés, l'un en appui sur la collerette et l'autre recevant l'élément de compression, et une partie médiane (46) formant entretoise. 7. Procédé de fabrication d'un dispositif de limitation de course selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à mouler l'élément de compression (18), monter le support (20) sur l'élément de compression, et réaliser un bloc (54) de filtration de vibrations par lequel l'élément de compression vient se monter sur la tige de l'amortisseur, et en ce que l'on réalise simultanément l'élément de compression et le bloc de filtration par moulage, une bague (52) de montage de l'élément de compression étant rendue solidaire de l'élément de compression au cours du moulage.