Brevet FR3010161A1 — publié le 20150306

BUTEE D'ATTAQUE DE SUSPENSION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE, COMPORTANT UN REGLAGE AUTOMATIQUE DE HAUTEUR La présente invention concerne une butée d'attaque de suspension d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de telles butées. Les véhicules automobiles comportent généralement pour chaque roue une suspension comprenant un ressort de suspension, un amortisseur qui freine les mouvements d'oscillation de cette suspension, et une butée d'attaque sur laquelle vient buter un élément de la suspension quand il arrive en fin de course, afin de l'arrêter progressivement. Un type de butée d'attaque connu comporte un élément réalisé en élastomère disposant d'une certaine raideur, qui réalise un freinage de la fin de course de la suspension. Toutefois un problème qui se pose avec ces butées d'attaque est que suivant la charge du véhicule s'appliquant sur le train roulant, les ressorts de suspension sont plus ou moins comprimés, et la course disponible avant d'aborder cette butée est modifiée. Le point d'attaque de la butée dépend du cas de charge du véhicule, qui peut être modifié pour une même gamme de véhicule en fonction du type de motorisation, de l'équipement de ce véhicule, des options choisies ou des dispersions de fabrication. Les performances dynamiques du véhicule dans une même gamme peuvent être modifiées, de manière d'autant plus importante que la flexibilité verticale du train est élevée. Ces modifications des performances sont particulièrement sensibles pour le train avant du véhicule. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet une butée d'attaque de suspension d'un véhicule automobile, comportant un moyen de freinage destiné à freiner la fin de course relative entre deux parties comprenant la caisse du véhicule et un élément de la suspension, caractérisée en ce qu'elle comporte un vérin hydraulique à dynamique lente réalisant une hauteur variable du moyen de freinage par rapport à la surface de fixation sur une première partie, et un ressort de calibration de la distance entre ce moyen et la deuxième partie. Un avantage de la butée d'attaque selon l'invention est que le ressort de calibration tendant à maintenir une distance constante entre la deuxième partie et le moyen de freinage, le vérin à dynamique lente réagit alors pour ajuster en fonction de cette distance calibrée la position du moyen de freinage par rapport à la première partie, indépendamment de la charge du véhicule sur le train roulant qui comprime le ressort de suspension, et des oscillations de la suspension qui comportent une dynamique trop rapide pour influencer de manière notable le vérin à dynamique lente. On obtient alors un point d'attaque de la butée indépendant de la charge du véhicule, qui permet pour une même gamme de véhicules d'accepter des variations de masse sans modifier la suspension, afin d'obtenir des performances dynamiques similaires. La butée d'attaque selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le vérin comporte une alimentation comprenant une restriction de passage pour régler sa dynamique. En particulier, la dynamique lente du vérin peut être de l'ordre de dix secondes. Selon un mode de réalisation, le vérin comporte un corps fixé à la première partie, comprenant un alésage formant la chambre hydraulique contenant une tige coulissante liée à un support recevant le moyen de freinage. Le corps du vérin peut comporter un réservoir de fluide relié à la chambre hydraulique. Dans ce cas, le réservoir de fluide peut être disposé dans l'axe du vérin. Avantageusement, la chambre hydraulique du vérin est reliée en permanence à un réservoir de fluide permettant de suivre les variations de volume de cette chambre. Avantageusement, le ressort de calibration de la distance est un ressort hélicoïdal disposé suivant l'axe d'une butée élastique formant le moyen de freinage, comprenant une extrémité fixée à cette butée. Le ressort de calibration de la distance peut être lié à la butée élastique par une rondelle d'appui comprenant des moyens de centrage et des moyens de fixation. Selon un mode de réalisation, le moyen de freinage comporte un dispositif de freinage hydraulique progressif du mouvement de fin de course de cette butée. En particulier, le freinage hydraulique peut être fait par un piston coulissant dans un corps comprenant une succession de perçages calibrés répartis axialement, qui sont fermés progressivement suivant l'avance de ce piston. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant de butées d'attaque de suspension, comprenant chacun un moyen de freinage destiné à freiner la fin de course relative entre la caisse du véhicule et un élément de suspension, caractérisé en ce que ces butées d'attaque comportent l'une quelconque des caractéristiques précédentes. 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 25 dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une butée d'attaque selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté de cette butée d'attaque, pour une charge donnée sur le train d'un véhicule ; et 30 - la figure 3 est une vue de cette butée d'attaque pour une charge plus faible sur le train du véhicule. La figure 1 présente une butée d'attaque disposant d'une forme circulaire centrée autour d'un axe vertical. Une butée élastique 8 constituant un moyen de freinage de la fin de course, formée par un bloc en élastomère comme un polyuréthane ou un caoutchouc, est centrée par un perçage axial en dessous d'un support 4 disposant d'une tige axiale supérieure qui coulisse dans l'alésage du corps 22 d'un vérin 2, avec un joint d'étanchéité 6 pour fermer une chambre hydraulique 10. La face supérieure du corps du vérin 22 est fixée à plat sous la caisse du véhicule. La chambre hydraulique 10 communique par un perçage axial de diamètre réduit 12 avec un réservoir 14 disposé au-dessus, qui est fermé par une membrane 16 intégrée dans la face supérieure du corps du vérin 22. La chambre hydraulique 10 comprenant la tige axiale coulissante constitue le vérin 2 alimenté en permanence par le réservoir 16, en passant par le perçage réduit 12 formant une restriction de passage réglée pour donner à ce vérin une dynamique lente, qui est de l'ordre de dix secondes. Le réservoir 14 contient un volume suffisant permettant d'alimenter le vérin en suivant la course complète de la tige, sans manquer de fluide pour garder un remplissage permanent. La variation de volume de la chambre 20 hydraulique 10 est automatiquement compensée par le réservoir 14 disposé au dessus. La butée élastique 8 reçoit à sa base une rondelle d'appui 16 disposant d'un tube axial qui dans sa partie supérieure centre cette rondelle dans le perçage de la butée, et dans sa partie inférieure centre un ressort hélicoïdal 25 de calibration de distance 18, tout en réalisant une fixation de ce ressort qui permet d'appliquer une traction dessus. Le ressort de calibration de distance 18 a son extrémité supérieure fixée à la butée élastique 8 par la rondelle d'appui 16, et son extrémité inférieure fixée à l'élément de suspension 20 se trouvant en dessous, qui doit être 30 freiné en fin de course par la butée d'attaque. Le ressort de calibration de distance 18 est prévu pour être au repos quand la butée élastique 8 se trouve à une hauteur nominale par rapport à l'élément de suspension 20, et pour être en extension ou en compression quand cette butée est respectivement trop haute trop basse. La figure 2 présente la butée d'attaque pour une charge donnée sur le train du véhicule recevant ces butées. Le ressort de calibration de distance 18 étant au repos, a fixé la distance nominale « el » entre la butée élastique 8 et l'élément de suspension 20, après avoir tiré ou poussé sur cette butée pour venir au repos, la chambre du vérin 10 ayant respectivement reçu ou refoulé du fluide à partir du réservoir 14. La dynamique du vérin 2 étant lente, des oscillations de la suspension autour de la position ainsi définie lors du roulage du véhicule, se faisant avec une dynamique nettement plus rapide qui est de l'ordre de 1 s, n'a quasiment pas d'effet sur ce vérin qui garde sa hauteur sensiblement constante. La figure 3 présente la butée d'attaque pour une charge plus faible sur le train du véhicule comprenant les mêmes ressorts de suspension. La caisse de ce véhicule remonte suivant une hauteur « AH », la distance entre la face d'appui inférieure de la butée élastique 8 et l'élément de suspension 20 est « e2 ». Le ressort de calibration de distance 18 exerce alors une traction permanente sur la buté élastique 8, afin de revenir vers sa position de repos. L'effort permanent appliqué sur la butée 8 finit par agir sur le vérin à dynamique lente 2, qui progressivement se remplit du fluide en laissant redescendre cette butée. L'action du ressort de calibration de distance 18 cesse quand la distance réelle « e2 » est revenue à la distance nominale « el », la butée élastique 8 est prête à fonctionner avec une course nominale qui est restée inchangée. On notera que pour cette nouvelle charge sur l'essieu, le 30 fonctionnement de la suspension au cours du roulage comprenant des oscillations à dynamique rapide, ne change quasiment pas la position de la tige du vérin. La butée élastique 8 garde une hauteur calibrée « el » qui reste constante par rapport à l'élément de suspension 20. On obtient ainsi une butée d'attaque autonome comportant un réglage automatique passif réalisé de manière économique, ne nécessitant pas de câblage électrique ni d'équipement extérieur, qui peut se poser simplement sur tout véhicule à la place de la butée d'attaque d'origine. La synthèse finale des véhicules sur une même gamme de véhicules peut converger plus facilement, avec une dépendance réduite par rapport aux cas de charge, aux versions, aux options et aux dispersions de 10 fabrication. Le réglage automatique de la hauteur d'attaque permettant de maintenir une efficacité sensiblement constante des butées pour une certaine variation de la charge s'appliquant sur les trains roulants, les butées travaillent alors de manière plus constante, ce qui permet de limiter les renforcements des 15 structures concernées par ces butées, et de réduire la masse du véhicule. En complément la butée d'attaque selon l'invention fixant automatiquement la distance calibrée, peut être associée avec un moyen de freinage hydraulique progressif du mouvement de fin de course de cette butée. Ce moyen de freinage hydraulique peut venir en complément d'une 20 butée élastique, où être le seul dispositif de freinage. Avantageusement le freinage hydraulique est fait par un piston coulissant dans un corps comprenant une succession de perçages calibrés répartis axialement, qui sont fermés progressivement suivant l'avance de ce piston afin d'obtenir un freinage de plus en plus important du mouvement. Ce 25 type de freinage est présenté notamment par le document FR-A1-2902850. REVENDICATIONS1 - Butée d'attaque de suspension d'un véhicule automobile, comportant un moyen de freinage (8) destiné à freiner la fin de course relative entre deux parties comprenant la caisse du véhicule et un élément de la suspension (20), caractérisée en ce qu'elle comporte un vérin hydraulique à dynamique lente (2) réalisant une hauteur variable du moyen de freinage (8) par rapport à la surface de fixation sur une première partie, et un ressort de calibration de la distance (18) entre ce moyen et la deuxième partie (20). 2 - Butée d'attaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que le vérin (2) comporte une alimentation (12) comprenant une restriction de passage pour régler sa dynamique. 3 - Butée d'attaque selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la dynamique lente du vérin (2) est de l'ordre de dix secondes. 4 - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin (2) comporte un corps (22) fixé à la première partie, comprenant un alésage formant la chambre hydraulique (10), contenant une tige coulissante liée à un support (4) recevant le moyen de freinage (8). 5 - Butée d'attaque selon la revendication 4, caractérisée en ce que le corps (22) du vérin (2) comporte un réservoir de fluide (14) relié à la chambre hydraulique (10). 6 - Butée d'attaque selon la revendication 5, caractérisée en ce que le réservoir de fluide (14) est disposé dans l'axe du vérin (2). 7 - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chambre hydraulique (10) du vérin (2) est reliée en permanence à un réservoir de fluide (14) permettant de suivre les variations de volume de cette chambre. 8 - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort de calibration de la distance(18) est un ressort hélicoïdal disposé suivant l'axe d'une butée élastique (8) formant le moyen de freinage, comprenant une extrémité fixée à cette butée. 9 - Butée d'attaque selon la revendication 8, caractérisée en ce que le ressort de calibration de la distance (18) est lié à la butée élastique (8) par une rondelle d'appui (16) comprenant des moyens de centrage et des moyens de fixation. - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de freinage comporte un dispositif de freinage hydraulique progressif du mouvement de fin de course 10 de cette butée. 11 - Butée d'attaque selon la revendication 10, caractérisée en ce que le freinage hydraulique est fait par un piston coulissant dans un corps comprenant une succession de perçages calibrés répartis axialement, qui sont fermés progressivement suivant l'avance de ce piston. 12 - Véhicule automobile disposant de butées d'attaque de suspension, comprenant chacune un moyen de freinage (8) destiné à freiner la fin de course relative entre la caisse du véhicule et un élément de suspension, caractérisé en ce que ces butées d'attaque sont réalisées suivant l'une quelconque des revendications précédentes.20