Brevet FR2937287A1 — publié le 20100423

DISPOSITIF FORMANT BUTEES D'ATTAQUE ET DE DETENTE REGLABLES D'UNE SUSPENSION DE VEHICULE. La présente invention concerne un dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables d'une suspension de véhicule, notamment de véhicule automobile. Une suspension de véhicule comporte, d'une manière générale, un bras de suspension, qui relie la roue à la caisse du véhicule, et un ensemble de type à ressort et amortisseur qui assure des fonctions de raideur et d'amortissement. La suspension permet le débattement guidé de la roue, à partir de sa position de référence en statique, d'une part pendant une phase d'attaque à une position extrême haute dans le passage de roue dite � position de compression maximale � et, d'autre part, pendant une phase de détente à une position extrême basse dite � position de détente maximale �. Lorsque la roue du véhicule débat à sa position de compression maximale ou à sa position de détente maximale, sous l'effet par exemple d'une irrégularité de la route, l'arrêt du débattement de la roue produit un choc défavorable au confort du véhicule et de ses passagers. De manière à absorber de tels chocs et réduire les bruits qui en résultent, on utilise des butées d'attaque et de détente, qui sont généralement constituées par un tampon à base de caoutchouc ou de polyuréthane solidaire de l'un des éléments du véhicule, soit la caisse, soit le train arrière de celle-ci. Afin de garantir une bonne tenue de route et une bonne sécurité, les butées sont en contact de plus en plus tôt, et cela au détriment du confort. On sait que, de façon générale, la suspension d'un véhicule automobile résulte d'un compromis entre bonne 35 tenue de route (suspension � rigide �) et confort (suspension � molle �). On sait également que des dispositifs permettent d'améliorer leur comportement en fonction de la situation. Ce sont : - les amortisseurs variables, et - le contrôle ou correction d'assiette. Les amortisseurs variables le sont en fonction de certains paramètres du véhicule, tels que la vitesse du véhicule, l'assiette des trains, l'angle et la vitesse de rotation du volant de direction. Dans le cas de véhicules à correction d'assiette, le niveau du véhicule sur les essieux avant et arrière est maintenu constant en fonction de l'état de roulage et de la charge momentanée. Pour ces véhicules à suspension à correction d'assiette, hydropneumatique ou pneumatique, la course pour être en contact avec la butée d'attaque - ou � course d'attaque � - est constante par rapport à la charge du véhicule. Si cette course d'attaque est grande, il y a confort mais aussi un manque de tenue en charge, tandis que si cette course d'attaque est petite, il y a une bonne tenue de route mais peu de confort à vide. Le compromis déjà mentionné précédemment est difficile à réaliser. Différents moyens de réglage de la suspension d'un véhicule automobile sont connus de l'art antérieur. Le document EP 1 306 238 B1 décrit un dispositif de réglage en hauteur d'un véhicule automobile, qui présente une suspension de roue avec un ressort de suspension et une jambe d'amortissement constituant un amortisseur de choc. Avec le choc, le ressort de suspension et l'amortisseur sont appuyés sur la carrosserie via des moyens d'amortissement. Le ressort de suspension est réglable en hauteur par rapport à la carrosserie par l'intermédiaire d'un élément de réglage disposé sur la carrosserie et ajustable grâce à une pression hydraulique avec un piston déplaçable. Le piston déplaçable s'ajuste avec le palier de l'amortisseur de choc, à l'occasion de quoi le palier d'amortisseur est intégré dans le piston annulaire du vérin. Le piston présente une section de guidage annulaire, qui est guidée en étant déplaçable dans une section de cylindre du boîtier de l'élément de réglage. Le palier d'amortisseur est positionné à l'intérieur de la section de guidage. L'espace fluidique annulaire de l'élément de réglage est délimité d'une part par la section de guidage et le fond du piston et, d'autre part, par une section de cylindre et la section de flasque du boîtier développé en étage de l'élément de réglage. Le document EP 1 403 103 B1 décrit une jambe de suspension réglable pour un véhicule automobile, composée d'un amortisseur de vibrations avec un élément à ressort entourant l'amortisseur de vibrations. La jambe de suspension s'étend entre deux points d'articulation. L'amortisseur de vibrations et l'élément à ressort sont supportés en commun au premier point d'articulation, alors que l'élément à ressort est supporté au deuxième point d'articulation par l'intermédiaire de l'amortisseur de vibrations au moyen d'une butée de ressort pouvant être déplacée par un dispositif de réglage. La butée de ressort mobile est associée à un taquet qui vient en butée contre le premier point d'articulation lors d'un mouvement de compression du ressort de la jambe de suspension. A titre d'exemple également, le document EP 1 477 343 B1 décrit un système de suspension d'un véhicule à hauteur réglable du châssis par rapport à un élément de guidage. Ce système comprend un ressort de suspension et un amortisseur, qui comporte un ressort de butée de traction. Ce ressort de butée de traction, lors d'une extension suffisamment prononcée du ressort de suspension, coopère avec une butée positionnée différemment et déplaçable en fonction de la hauteur du véhicule et donc de la distance entre l'élément de guidage et le châssis du véhicule, de sorte que le ressort de butée de traction vienne s'appuyer directement ou indirectement sur la butée indépendamment de la hauteur respective du véhicule et après une course d'extension essentiellement égale du ressort de suspension. La butée vient s'appuyer sur un piston de déplacement guidé dans un cylindre de support. Ce piston de déplacement délimite, par sa face opposée à la butée, un espace de support rempli d'un fluide hydraulique dans le cylindre de support, dans lequel, en outre, un premier élément dit � élément de ressort d'ajustage � est tendu entre le piston de déplacement et le fond du cylindre de support, et un deuxième élément dit � élément de ressort d'écartement �, opposé à l'élément de ressort d'ajustage, est prévu entre la butée et le ressort de butée de traction. Un autre exemple est constitué par le document DE 199 35 865 A 1 qui décrit un élément de suspension dont la butée comprend un ressort qui peut être mis en action et adapté de manière électrique, hydraulique ou pneumatique, au moment désiré, en fonction de l'état de charge du véhicule. Ce ressort joue le rôle d'un second ressort ou � ressort auxiliaire � dans le système de suspension, qui comporte aussi un premier ressort, en particulier un ressort à pression intérieure de gaz, qui peut être mis en action plus tôt ou plus tard selon des états définis du véhicule. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables d'une suspension de véhicule, en particulier d'une suspension de véhicule à correction d'assiette, qui permette d'obtenir une course réglable entre les butées de façon à avoir un bon comportement en charge et un bon confort à vide. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception et de réalisation simple, qui soit fiable et économique, et en particulier offre une solution technique plus économique que les amortisseurs variables. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un nouveau dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables d'une suspension d'un véhicule, notamment d'une suspension à correction d'assiette d'un véhicule automobile, et ce nouveau dispositif est constitué par au moins une cale de hauteur variable, réglable, qui permet de faire varier la distance entre ladite butée d'attaque et ladite butée de détente, de façon à avoir, ainsi, à la fois un bon comportement en charge et un bon confort à vide du véhicule. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, la cale de hauteur variable comprend une partie de base servant de support de fixation, un couvercle et des moyens pour faire varier la distance entre le couvercle et ladite partie de base. Les moyens pour faire varier la distance entre le couvercle et la partie de base sont constitués, de préférence, par une spirale mince de même axe que la direction de déplacement du couvercle par rapport à la partie de base, et des moyens pour faire déplacer des galets solidaires du couvercle sur la spirale mince. Les moyens pour faire déplacer les galets solidaires du couvercle sur la spirale mince sont constitués, de préférence, par un moyeu entraîné en rotation par un moyen de type moteur, lequel moyeu entraîne les galets qui tournent et montent sur la spirale mince. En variante, les moyens pour faire déplacer les galets solidaires du couvercle sur la spirale mince peuvent être à l'inverse constitués par un moyeu fixe, et un couvercle tournant par l'intermédiaire des galets qui tournent sur la spirale mince. De préférence, le moyeu entraîne les galets par l'intermédiaire de cannelures à la périphérie du moyeu. Le moyen de type moteur peut être un motoréducteur comprenant un moteur et une vis sans fin. Le moyeu peut être monté tournant sur la partie de base par l'intermédiaire d'un palier à roulement, la partie de base formant alors un palier de guidage en rotation du moyeu. Selon un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention, la spirale mince présente un pas sensiblement égal à 0,5 mm, et une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,8 mm. La cale de hauteur variable peut avantageusement comporter un protecteur mécanique, qui a pour fonction de guider la spirale mince, et un soufflet qui a pour fonction de la protéger des pollutions extérieures. Selon une première architecture, la cale de hauteur variable peut être fixée sur l'élément de la caisse du véhicule contre lequel vient s'appliquer la butée d'attaque ou de détente. Selon une architecture en variante, la butée d'attaque et/ou la butée de détente est fixée sur une cale de hauteur variable fixée sur ledit élément de caisse, de telle sorte que la butée d'attaque et/ou de détente est alors elle-même une butée à longueur variable. La présente invention a aussi pour objet une suspension de véhicule, en particulier une suspension à correction d'assiette d'un véhicule automobile, qui comporte un dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est un schéma illustrant le principe 35 d'un système de suspension métallique, selon l'art antérieur, - la figure 2 est un schéma illustrant le principe d'un système de suspension à correction d'assiette, selon l'art antérieur, - la figure 3 est un schéma illustrant le principe d'un système de suspension à correction d'assiette à butée d'attaque de longueur variable, selon la présente invention, - les figures 4A et 4B sont des schémas illustrant, en variante de la figure 3, le principe d'un système de suspension à correction d'assiette à butée de détente de longueur variable, - les figures 5A à 5D illustrent, de manière très schématique, le principe de base d'une butée de longueur variable, selon deux modes de réalisation de la présente invention, à savoir une architecture dite � à cale variable � (figures 5A et 5B) et une architecture dite � à butée variable � (figures 5C et 5D), - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une cale de hauteur variable pour l'obtention d'une course réglable de butée d'attaque ou de détente, selon la présente invention, - la figure 7 est une vue en coupe transversale, d'un secteur de la cale de hauteur variable de la figure 6, et - la figure 8 représente un exemple de spirale utilisée dans la cale de hauteur variable des figures 7 et 8. En référence au schéma de la figure 1, on a représenté le fonctionnement, connu en soi, d'une suspension métallique classique de véhicule automobile. Un bras de suspension 6 est monté mobile en rotation sur la caisse du véhicule autour d'un centre de rotation 7 entre les butées d'attaque 8 et de détente 9. Le centre de la roue 1, qui peut être une roue arrière par exemple, se déplace entre une position à vide, référencée 2, et une position en charge, référencée 3, lors des sollicitations verticales de la route sur laquelle circule le véhicule. Le centre de la roue oscille ente la position de détente maximale, référencée 4, et la position d'attaque maximale, référencée 5. A vide, la course d'attaque 10 peut être relativement importante, alors qu'en charge elle peut être réduite à la course référencée 12. En détente, à vide, la course de détente 11 est de faible amplitude, alors qu'en charge elle peut être plus importante, comme l'illustre le vecteur 13. Dans le cas d'une suspension à correction d'assiette, comme illustré sur le schéma de la figure 2, la course d'attaque maximale à vide 10' est identique à la course d'attaque maximale en charge. Si l'on fait le choix de régler le véhicule pour le comportement en charge de façon à garantir une bonne sécurité des passagers, alors le confort est réduit à vide, parce que la course d'attaque maximale 10' est réduite par rapport à celle 10 de la suspension métallique représentée sur la figure 1, et ce d'autant plus que la flexibilité est augmentée du fait de la correction d'assiette. Les autres éléments de la figure 2 qui sont identiques ou similaires à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques. La référence 11' désigne à la fois la course de détente maximale à vide et la course de détente maximale en charge qui lui est identique. Afin de retrouver les deux courses d'attaque maximale différentes entre le véhicule à vide et le véhicule en charge, il faut une butée 8 à longueur variable comme celle représentée sur la figure 3. Une autre solution pour retrouver les deux courses différentes consiste à prévoir une cale de hauteur variable en face de la butée 8 de manière à faire varier la course, comme il sera décrit plus loin dans le présent texte. En référence à la figure 3, la référence 10" désigne la course d'attaque à vide, le vecteur 12" la course d'attaque en charge. Le fonctionnement est sensiblement le même que celui de la suspension métallique de la figure 1. Les autres éléments de la figure 3 qui sont identiques ou similaires à ceux des figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes références numériques. La référence 11" désigne la course de détente à vide et en charge. Dans le cas d'un véhicule à correction d'assiette électronique et suspension à raideur variable, il y a nécessité également de faire varier la distance entre les butées d'attaque et de détente, mais dans cette architecture c'est la butée de détente qui doit être réglable, comme montré sur le schéma des figures 4A et 4B. La figure 4A illustre l'hypothèse d'une suspension souple. Les courses d'attaque et de détente sont désignées 10a et 10b, respectivement. Sur la figure 4B, est représentée l'hypothèse d'une suspension ferme avec une correction d'assiette OZ, c'est-à-dire un déplacement de valeur OZ selon l'axe Z du centre 2 de la roue. Les courses d'attaque et de détente sont désignées 11a et 11b, respectivement. On a fait varier la hauteur de la butée de détente d'une valeur Hz pour éviter une trop grande course de détente maximale. Le principe de la présente invention consiste à faire varier la hauteur de la butée de détente, comme illustré ci-dessous, ou la hauteur de la butée d'attaque, comme montré plus haut dans le texte. Il s'agit, par conséquent, d'obtenir des butées d'attaque et/ou de détente de longueur réglable, pour faire varier les courses d'attaque et/ou de détente maximales. Ce principe peut être mis en oeuvre avec deux architectures différentes. Ainsi, sur le dessin des figures 5A et 5B, on réalise une butée de longueur variable en plaçant une cale 20 de hauteur variable sur le longeron de structure L (lié à la caisse du véhicule) contre lequel vient buter la butée B en fin de course maximale. La cale 20 de hauteur variable est en position de hauteur minimale sur la figure 5A et déployée d'une distance � h � sur la figure 5B pour obtenir une course plus courte du bras de suspension 6. Sur le dessin des figures 5C et 5D, c'est la butée B qui est fixée sur la cale de hauteur variable 20, de manière à constituer une butée de longueur variable. La butée de longueur variable est en position de hauteur minimale sur la figure 5C et déployée d'une distance � h � sur la figure 5D pour obtenir une course plus courte du bras de suspension 6. On va maintenant décrire le principe de fonctionnement de la cale de hauteur variable, utilisée dans l'une et l'autre architecture. La cale de hauteur variable, de référence générale 20, est représentée, de manière schématique, sur le dessin des figures 6 et 7. Selon son principe de fonctionnement, la hauteur � H � de la cale est augmentée par rotation de son couvercle ou de sa partie centrale autour de l'axe � z �. La cale 20 est fixée sur le bras de suspension (non représenté) par sa partie de base ou support de fixation 21. Sur cette partie de base 21 est fixé un roulement 22, qui forme un palier à roulement pour le guidage en rotation d'un moyeu 23. Le moyeu 23 est entraîné en rotation par un motoréducteur de type classique à moteur et vis sans fin, connu en soi, non représenté sur les figures. Le moyeu 23 entraîne, par l'intermédiaire de cannelures 24 à sa périphérie, des galets de petites dimensions référencés 25, qui tournent et montent sur une spirale 26 de faible épaisseur. Les galets sont montés libres en rotation sur des supports de galets 27 qui sont solidaires du couvercle de la cale, référencé 30. La spirale 26 est positionnée et guidée par un protecteur mécanique 28. Un soufflet 29 protège le mécanisme de la cale des pollutions extérieures. Le soufflet 29 est fixé, par sa partie inférieure, au socle du protecteur 28 et, par sa partie supérieure, est monté coulissant dans une rainure 30A du couvercle 30. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, la spirale 26 peut présenter une épaisseur comprise entre 0.1 mm et 0.8 mm environ, et un pas � p � de 0.5 mm. La rotation commandée d'un tour du moyeu 23 entraîne alors une augmentation de 0.5 mm de la hauteur H de la cale 20. En variante, la partie centrale ou le moyeu 23 peut être fixe en rotation, et le couvercle 30 monté tournant pour faire monter la butée sur la spirale 26. On a représenté sur la figure 8 un exemple de spirale 26 utilisée à l'intérieur de la cale 20 de hauteur variable décrite ci-dessus. Cette spirale 26 est déterminée par son diamètre � d �, inférieur au diamètre interne de la cale 20, sa largeur � 1 � suffisante pour permettre le roulement des galets 25 et son pas � p � mentionné précédemment. L'invention décrite ci-dessus présente l'avantage de fournir un ensemble de butées d'attaque et/ou de détente réglables dans une suspension de véhicule, en particulier dans une suspension de véhicule à correction d'assiette, par conséquent permet d'obtenir une course réglable entre les deux butées, de façon à avoir un bon comportement en charge et un bon confort à vide. Un autre avantage de la présente invention est de fournir un dispositif de butées réglables de conception et de réalisation simple, fiable et économique, en particulier plus économique que la solution des amortisseurs variables. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables d'une suspension de véhicule, notamment d'une suspension à correction d'assiette d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une cale (20) de hauteur (H) variable, réglable, qui permet de faire varier la distance entre ladite butée d'attaque et ladite butée de détente, de façon à avoir, ainsi, à la fois un bon comportement en charge et un bon confort à vide du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cale (20) de hauteur variable comprend une partie de base (21) servant de support de fixation, un couvercle (30) et des moyens pour régler la distance entre le couvercle (30) et ladite partie de base (21). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour régler la distance entre le couvercle (30) et la partie de base (21) sont constitués par une spirale (26) mince de même axe que la direction de déplacement du couvercle (30) par rapport à la partie de base (21), et des moyens pour faire déplacer des galets (25) solidaires du couvercle (30) sur la spirale (26) mince. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour faire déplacer les galets (25) solidaires du couvercle (30) sur la spirale (26) mince sont constitués par un moyeu (23) entraîné en rotation par un moyen de type moteur, lequel moyeu (23) entraîne les dits galets (25) qui tournent et montent sur la spirale (26) mince. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour faire déplacer les galets (25) solidaires du couvercle (30) sur la spirale (26) mince sont constitués par un moyeu fixe, et un couvercle tournant par l'intermédiaire des galets qui tournent sur la spirale mince. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé ne ce que le moyeu (23) entraîne les galets (25) par l'intermédiaire de cannelures (24) à la périphérie du moyeu (23). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de type moteur est un motoréducteur comprenant un moteur et une vis sans fin. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyeu (23) est monté tournant sur la partie de base (21) par l'intermédiaire d'un roulement (22), ladite partie de base (21) formant un palier de guidage en rotation du moyeu (23). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la spirale (26) mince présente un pas (p) sensiblement égal à 0,5 mm. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la spirale (26) mince présente une épaisseur comprise entre 0,1 mm 20 et 0,8 mm. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la cale (20) présente un protecteur mécanique (28) qui a pour fonction de guider la spirale (26) mince. 25 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que la cale (20) de hauteur variable présente un soufflet (29) qui a pour fonction de la protéger des pollutions extérieures. 13. Dispositif selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la cale (20) de hauteur variable est fixée sur un élément (L) de la caisse du véhicule. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la butée d'attaque et/ou la butée 35 de détente est fixée sur la cale (20) de hauteur variable, de telle sorte que ladite butée d'attaque et/ou de détente est alors une butée à longueur réglable. 15. Suspension de véhicule, en particulier de véhicule automobile, à correcteur d'assiette, qui comporte un dispositif formant butées d'attaque et de détente réglables conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.