Brevet FR3028452A1 — publié le 20160520

DISPOSITIF DE BUTEE A AIMANTS PERMANENTS POUR SUSPENSION DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine de la suspension de véhicule automobile. Plus particulièrement l'invention a trait au domaine de l'amortissement de la suspension. La suspension d'un véhicule automobile comprend des éléments ressorts et des amortisseurs pour limiter les oscillations des parties en mouvement de la suspension. Il est connu de prévoir sur les suspensions des butées de fin de course de compression, couramment désignées « butées d'attaque ». Ces butées ont pour effet de produire un amortissement accru et local lors de la remontée des roues du véhicule à proximité de leurs fins de course. Il est connu de réaliser ces butées en matériau élastomère. Ces butées sont généralement réalisées pour générer un amortissement accru progressif. La réalisation d'une telle butée requiert cependant qu'elle soit d'une longueur sensiblement importante et d'une forme progressivement affinée sur l'avant de la butée, couramment appelé « nez de butée ». Son application dans un amortisseur impacte cependant la course maximale de l'amortisseur ; par ailleurs son application sur un bras de suspension impacte son efficacité, sa progressivité de forme la rendant fragile et pouvant conduire au flambage du nez de butée. L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant au moins un des inconvénients susmentionnés de l'état de la technique. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une butée de suspension davantage compacte et fiable. L'invention a pour objet un dispositif de butée pour suspension de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant : un élément déformable élastiquement en matériau élastomère ; remarquable en ce qu'il comprend, en outre : un premier dipôle magnétique fixé à l'élément déformable ; et un deuxième dipôle magnétique destiné à être fixé à la suspension et configuré pour présenter au premier dipôle un pôle magnétique identique de manière à générer un effort répulsif progressif entre les premier et deuxième dipôles se rapprochant. Le dispositif de butée est apte à fonctionner selon deux modes de fonctionnement, le premier, où les dipôles sont à distance l'un de l'autre, générant un effort répulsif 3028452 2 progressif, et le deuxième, où les dipôles sont en contact, avec la compression de l'élément déformable élastiquement. Avantageusement, le dispositif de butée est configuré en ce que la loi d'effort présente en mode transitoire, entre les premier et deuxième modes de fonctionnement, une discontinuité d'effort inférieure à 5%, 5 préférentiellement inférieure à 1%, préférentiellement encore inférieure à 0,1%. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément déformable élastiquement comprend une surface frontale destinée à être dirigée vers la suspension, et une direction principale de déformation, le premier dipôle étant disposé sur une moitié, préférentiellement un quart, suivant ladite direction, de l'élément déformable et 10 comprenant la surface frontale. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément déformable élastiquement comprend une surface de montage et une direction principale de déformation, préférentiellement généralement perpendiculaire à ladite surface, le premier dipôle étant à une distance de ladite surface de plus de la moitié de la longueur de 15 l'élément suivant la direction principale. Selon un mode avantageux de l'invention, la longueur du premier dipôle dans la direction principale est inférieure à 40%, préférentiellement 30%, de la longueur de l'élément déformable élastiquement. Selon un mode avantageux de l'invention l'élément déformable élastiquement 20 comprend une surface de contact avec la suspension, le premier dipôle étant noyé dans ledit élément à distance de ladite surface de contact. Selon un mode avantageux de l'invention, le premier et/ou le deuxième dipôle est/sont un/des aimant(s) permanent(s), préférentiellement en Néodyme. Selon un mode avantageux de l'invention, l'effort répulsif progressif entre les premier 25 et deuxième dipôles se rapprochant atteint une valeur maximale comprise entre 20daN et 100daN, préférentiellement entre 50daN et 80daN. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément déformable élastiquement est un élastomère mis à forme par moulage, le premier dipôle étant un insert fixé à l'élément déformable élastiquement lors dudit moulage. 3028452 3 Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément déformable élastiquement, le premier dipôle et le deuxième dipôle comprennent un passage central pour une tige d'amortisseur. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant : une 5 structure de carrosserie ; au moins un élément mobile de suspension d'une roue ; un dispositif de butée de l'élément de suspension par rapport à la structure ; remarquable en ce que le dispositif de butée est conforme à l'invention, l'élément déformable élastiquement étant monté sur la structure et le deuxième dipôle étant monté sur l'élément mobile de suspension. 10 Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément mobile de suspension d'une roue est un bras de suspension. L'invention a également pour objet un amortisseur de suspension pour véhicule automobile comprenant : un corps de forme tubulaire ; une tige avec un piston coulissant dans le corps ; un dispositif de butée ; remarquable en ce que le dispositif 15 de butée est conforme à l'invention, l'élément déformable élastiquement étant fixé à la tige et le deuxième dipôle étant fixé au corps. Avantageusement, l'élément déformable élastiquement est fixé à la tige via la surface de montage dudit élément déformable élastiquement. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps de forme tubulaire comprend un 20 chapeau logeant le deuxième dipôle magnétique, ledit chapeau étant apte à entrer en contact avec l'élément déformable élastiquement et/ou le premier dipôle après une phase de rapprochement avec effort de répulsion des premier et deuxième dipôles magnétiques. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que le dispositif de butée 25 conforme à l'invention facilite la réalisation de qualité d'une suspension de véhicule automobile comprenant un tel dispositif. En effet, en cas de remontée de l'élément mobile de la suspension, un effort répulsif progressif à distance est généré entre les dipôles magnétiques. Cet effort répulsif est sans contact donc très fiable ; l'application d'une telle butée est donc avantageuse sur un bras oscillant. La butée 30 comprend par ailleurs un élément déformable élastiquement qui peut être sensiblement court dans sa direction principale ce qui favorise son application dans 3028452 4 un amortisseur de suspension. La butée est finalement configurée pour que le mode transitoire entre le mode de fonctionnement à distance et le mode de fonctionnement par contact avec l'élément déformable élastiquement ne génère pas d'à-coup perceptible par le conducteur. 5 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de butée pour suspension de véhicule automobile conforme à l'invention ; - La figure 2 est un graphe représentant la loi d'effort obtenue avec le dispositif 10 de butée de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue en coupe simplifiée d'une suspension de véhicule comprenant le dispositif de butée de la figure 1 ; - La figure 4 est une vue en coupe simplifiée d'un amortisseur de suspension de véhicule automobile comprenant le dispositif de butée de la figure 1 ; 15 La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de butée 2 pour suspension de véhicule automobile et conforme à l'invention. Le dispositif de butée 2 comprend un élément 4 déformable élastiquement sur lequel est fixé un premier dipôle magnétique 6. Le dispositif 2 comprend également un deuxième dipôle magnétique 8 destiné à être fixé à la suspension du véhicule, le deuxième dipôle 8 étant 20 configuré pour présenter au premier dipôle 6 un pôle magnétique 10 identique, c'est- à-dire de même nature (nord/nord ou sud/sud), au pôle 11 en vis-à-vis du premier dipôle de manière à générer un effort répulsif progressif entre les premier et deuxième dipôles 6 et 8 se rapprochant. Ce phénomène de répulsion progressive de deux aimants dont on approche deux pôles identiques est bien connu en soi de 25 l'homme de l'art. Le dispositif de butée 2 est apte à fonctionner selon deux modes de fonctionnement, le premier à distance avec les deux dipôles 6 et 8 générant un effort répulsif progressif, et le deuxième par contact avec la compression de l'élément 4 déformable élastiquement. L'élément 4 déformable élastiquement comprend une surface frontale 12 destinée à être dirigée vers la suspension, plus particulièrement 30 vers un élément mobile de la suspension, ainsi qu'une surface de montage 14 opposée à la surface frontale 12, l'élément 4 étant déformable élastiquement selon 3028452 5 une direction principale « D » de déformation. Le premier dipôle 6 est disposé sur une partie avant 16 de l'élément 4, c'est-à-dire une partie située au niveau ou à proximité de la surface frontale. La partie avant 16 peut correspondre à la moitié, préférentiellement à un quart de l'élément déformable comprenant la surface frontale 5 12 et suivant la direction principale « D » de déformation. La direction principale « D » de déformation peut être généralement perpendiculaire à la surface de montage 14, et le premier dipôle 6 peut être à une distance de la surface de montage 14 de plus de la moitié de la longueur « L » de l'élément suivant la direction principale à l'état non comprimé. La longueur du premier dipôle 6 dans la direction 10 principale est inférieure à 40%, préférentiellement 30%, de la longueur « L » de l'élément déformable élastiquement ; il est représenté noyé dans l'élément 4 déformable élastiquement, à distance de la surface frontale 12 de contact. Cette mesure est intéressante pour protéger les pôles magnétiques 10 et 11 des dipôles respectifs 8 et 6. L'élément 4 déformable élastiquement et les dipôles peuvent être 15 de forme cylindrique et ils peuvent présenter un passage central 17 ; nous verrons en relation avec la figure 4 une application du dispositif de butée 2 prenant avantage de ce passage central. Les dipôles 6 et 8 sur l'image ne présentent pas en l'occurrence de passage central. Les premier et/ou deuxième dipôles 6 et/ou 8 du dispositif de butée 2 sont des aimants permanents, préférentiellement en néodyme. 20 Dans un mode alternatif de réalisation (non représenté), les dipôles magnétiques ou au moins l'un des deux dipôles peut être un solénoïde destiné à être alimenté électriquement. L'élément 4 déformable élastiquement est un élastomère qui peut être mis à forme par moulage, le premier dipôle 6 pouvant alors être un insert fixé à l'élément 4 déformable élastiquement lors du moulage. 25 La figure 2 est un graphe représentant la loi d'effort obtenue avec le dispositif de butée conforme à l'invention. La loi d'effort du dispositif de butée présente une première portion de courbe d'effort, en trait gras sur l'image, pour une course de « rapprochement » correspondant à une faible sollicitation de la butée ; à cette faible sollicitation, la butée répond par une force répulsive à distance entre les dipôles 30 magnétiques. La loi d'effort du dispositif présente également une deuxième portion de courbe d'effort, en trait fin sur l'image, pour une course de « compression » où le dipôle de la suspension est en contact avec l'élément déformable ; la course de « compression » correspondant à une forte sollicitation de la butée. Sur cette 3028452 6 deuxième portion de la loi d'effort, la butée répond par une force de compression de l'élément déformable élastiquement. On peut parler d'un mode transitoire de fonctionnement lorsque le dispositif de butée est à une course « C » au niveau de la transition entre les première et deuxième portions de courbe d'effort. Le dispositif de 5 butée est configuré pour que dans le mode transitoire, une discontinuité d'effort transmis par le dispositif de butée soit inférieure à 5%, préférentiellement inférieure à 1%, préférentiellement encore inférieure à 0,1%. La faible discontinuité d'effort, favorablement l'absence de discontinuité d'effort, comme représenté sur le graphe favorise le confort de l'amortissement du dispositif de butée. Le dispositif de butée 10 fonctionne majoritairement sous de faibles sollicitations, la force répulsive à distance est alors favorable à une absence d'usure sous de telles sollicitations. La force répulsive à distance est progressive, elle peut atteindre à proximité du contact à la course « C », une valeur comprise entre 20daN et 100daN, préférentiellement entre 50daN et 80daN. Les premier et deuxième dipôles sont aptes à générer un effort 15 répulsif jusqu'à une distance maximale donnée, par exemple une distance maximale comprise entre 80mm et 120mm, l'effort répulsif étant alors minimum à une telle distance maximale. Les figures 3 et 4 présentent deux applications particulières du dispositif de butée conforme à l'invention au sein de suspension 22 et 26 d'un véhicule automobile. 20 La figure 3 est une vue simplifiée d'un véhicule 18 comprenant une suspension 20 liée à la structure 22 du véhicule, la suspension comprenant un dispositif de butée 2 conforme à l'invention. La suspension 20 comprend un élément mobile 24 monté à une roue ; l'élément mobile 24 est en l'occurrence un bras de suspension. L'élément déformable élastiquement 4 est monté à la structure 22 du véhicule par sa face de 25 montage 14. On peut voir le premier dipôle 6 inséré dans l'élément déformable élastiquement 4. Le deuxième dipôle 8 est monté sur l'élément mobile 24 de la suspension 20, en vis-à-vis du premier dipôle 6. L'élément mobile 24, dans sa phase de rapprochement avec la structure 22 du véhicule, est freiné à distance par les efforts de répulsion entre les dipôles 6 et 8 ; l'élément mobile 24 est également 30 freiné après contact avec l'élément déformable élastiquement 4, par compression de l'élément déformable. 3028452 7 La figure 4 est une vue simplifiée d'un véhicule 19 conforme à l'invention comprenant une suspension 21 liée à la structure 23 du véhicule. La suspension 21 comprend un amortisseur 26 conforme à l'invention, ledit amortisseur comprenant un dispositif de butée 2 conforme à l'invention. L'amortisseur 26 comprend un corps 28 5 de forme tubulaire lié à une roue (représentée en pointillés), une tige 30 avec un piston 32 coulissant dans le corps 28, et le dispositif de butée 2. Le piston 32 est situé à une première extrémité de la tige 30, cette dernière comprenant également à une deuxième extrémité des moyens de fixation (non représentés) à la structure 23 du véhicule. L'élément 4 déformable élastiquement du dispositif de butée 2 10 comprend un passage central comme présenté à la première figure, passage par lequel il est monté à la tige 30. L'élément 4 est en l'occurrence fixé à la structure 23 du véhicule par sa face de montage 14. Le premier dipôle 6 est inséré dans l'élément 4, il comprend également un passage central pour recevoir la tige 30. Le deuxième dipôle 8 est fixé au corps 28 et comprend aussi un passage central pour 15 recevoir la tige 30.0n peut observer sur l'image que le corps 28 de forme tubulaire comprend un chapeau 34 logeant le deuxième dipôle 8, le chapeau 34 étant apte à entrer en contact avec l'élément 4 déformable élastiquement après la phase de rapprochement entre les deux dipôles 6 et 8. Un effort progressif de répulsion se produit entre les premier et deuxième dipôles magnétiques 6 et 8 lors de ce 20 rapprochement. Dans un mode alternatif de réalisation (non représenté), le premier dipôle 6 peut ne pas être noyé dans l'élément 4 déformable élastiquement et être apte à être en contact avec le chapeau 34 après la phase de rapprochement. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif de butée (2) pour suspension (20 ; 21) de véhicule automobile (18 ; 19), ledit dispositif comprenant : - un élément (4) déformable élastiquement en matériau élastomère ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre : - un premier dipôle (6) magnétique fixé à l'élément (4) déformable ; et - un deuxième dipôle (8) magnétique destiné à être fixé à la suspension (20 ; 21) et configuré pour présenter au premier dipôle (6) un pôle magnétique (10) identique de manière à générer un effort répulsif progressif entre les premier (6) et deuxième (8) dipôles se rapprochant. 2. Dispositif de butée (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (4) déformable élastiquement comprend une surface frontale (12) destinée à être dirigée vers la suspension (20 ; 21), et une direction principale (D) de déformation, le premier dipôle (6) étant disposé sur une moitié, préférentiellement un quart, suivant ladite direction (D), de l'élément déformable (4) comprenant la surface frontale (12). 3. Dispositif de butée (2) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément (4) déformable élastiquement comprend une surface de montage (14) et une direction principale (D) de déformation, préférentiellement généralement perpendiculaire à ladite surface (14), le premier dipôle (6) étant à une distance de ladite surface (14) de plus de la moitié de la longueur (L) de l'élément (4) suivant la direction principale (D). 4. Dispositif de butée (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément (4) déformable élastiquement comprend une surface de contact (12) avec la suspension (20 ; 21), le premier dipôle (6) étant noyé dans ledit élément (4) à distance de ladite surface de contact (12). 5. Dispositif de butée (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier (6) et/ou le deuxième (8) dipôle est/sont un/des aimant(s) permanent(s), préférentiellement en Néodyme. 3028452 9 6. Dispositif de butée (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément déformable (4), le premier dipôle (6) et le deuxième dipôle (8) comprennent un passage central (17) pour une tige (30) d'amortisseur (26). 7. Véhicule automobile (18) comprenant : 5 - une structure (22 ; 23) de carrosserie ; - au moins un élément mobile (24 ; 28) de suspension (20 ; 21) d'une roue ; - un dispositif de butée (2) de l'élément de suspension (20 ; 21) par rapport à la structure (22 ; 23) ; caractérisé en ce que 10 le dispositif de butée (2) est conforme à l'une des revendications 1 à 6, l'élément (4) déformable élastiquement étant monté sur la structure (22 ; 23) et le deuxième dipôle (8) étant monté sur l'élément mobile (24 ; 28) de suspension (20 ; 21). 8. Véhicule automobile (18) selon la revendication 7, caractérisé en ce que 15 l'élément mobile (24) de suspension d'une roue est un bras de suspension. 9. Amortisseur (26) de suspension (21) pour véhicule automobile (19) comprenant : - un corps (28) de forme tubulaire ; - une tige (30) avec un piston (32) coulissant dans le corps (28) ; 20 - un dispositif de butée (2) ; caractérisé en ce que le dispositif de butée (2) est conforme à l'une des revendications 1 à 6, l'élément (4) déformable élastiquement étant fixé à la tige (30) et le deuxième dipôle (8) étant fixé au corps (28). 10.Amortisseur (26) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps (28) 25 de forme tubulaire comprend un chapeau (34) logeant le deuxième dipôle magnétique (8), ledit chapeau étant apte à entrer en contact avec l'élément (4) déformable élastiquement et/ou le premier dipôle (6) après une phase de rapprochement avec effort de répulsion des premier (6) et deuxième (8) dipôles magnétiques.30