Brevet FR3140306A1 — publié le 20240405

L’invention concerne une butée hydraulique de fin de course de suspension de véhicule automobile, comprenant une chambre de compression (2) conçue pour se comprimer sous l’effet d’une force de compression, la chambre de compression (2) étant reliée à un réservoir (3) de compensation par un circuit (4) de fluide, la compression de la chambre de compression (2) expulsant du fluide vers le réservoir (3) par le circuit (4) de fluide, le circuit (4) comportant une pluralité de configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide vers le réservoir (3) avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée, la butée comportant en outre des moyens de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables en fonction de la force de compression subie par la chambre de compression (2). (Figure 2) Butée hydraulique de fin de course de suspension à auto ajustable. Le domaine technique concerne les butées hydrauliques de fin de course de suspension de véhicule automobile présentant une inertie ajustable, ainsi que les véhicules équipés de tels systèmes de butée. Les véhicules automobiles comportent, pour chaque roue, une suspension comprenant un ressort de suspension et un amortisseur télescopique qui freine les mouvements de la roue. La suspension comporte en outre une butée de fin de course prévue pour arrêter de manière rapide la course d’une suspension en cas de choc important subi par la suspension à cause d’un obstacle, par exemple. De manière classique, une butée de fin de course est généralement constituée d’un tampon en élastomère, qui confère un confort médiocre au véhicule. Aussi, pour améliorer le confort, il existe des butées de fin de course hydrauliques qui permettent d’arrêter plus progressivement la suspension en fin de course. Les butées de fin de course hydrauliques sont importantes car elles permettent d’adapter l’amortissement pour améliorer le filtrage des vibrations venant de petites amplitudes, l’énergie restante, résultant d’une vitesse élevée générant une forte course, étant gérée par la butée de fin de course. Cependant, les butées de fin de course hydrauliques existantes ne sont pas adaptées à tous les types de routes et/ou tous les obstacles et des compromis doivent être fait pour obtenir un confort acceptable. En effet, les butées connues présentent généralement une inertie figée ne permettant pas d’adapter le comportement de la butée à la route et aux obstacles rencontrés sur le trajet du véhicule. Certaines butées, plus évoluées, peuvent présenter une inertie pilotée par des dispositifs électroniques complexes et onéreux qui ne s’avèrent toutefois pas satisfaisants. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant d’améliorer significativement le confort de suspension d’un véhicule équipé de butées hydrauliques de fin de course. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir une butée hydraulique de fin de course de suspension permettant de s’adapter automatiquement à la sévérité d’un obstacle rencontré par le véhicule afin de maximiser le niveau de confort, sans pilotage électronique. A cet effet, la présente invention se rapporte à une butée hydraulique de fin de course de suspension de véhicule automobile, comprenant une chambre de compression conçue pour se comprimer sous l’effet d’une force de compression, la chambre de compression étant reliée à un réservoir de compensation par un circuit de fluide, la compression de la chambre de compression expulsant du fluide vers le réservoir par le circuit de fluide, le circuit comportant une pluralité de configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide vers le réservoir avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée, la butée comportant en outre des moyens de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables en fonction de la force de compression subie par la chambre de compression. L’invention concerne également un véhicule comportant au moins une butée selon l’invention. Ainsi, la butée hydraulique de fin de course de suspension selon l’invention présente plusieurs configurations correspondant à plusieurs comportements distincts. L’activation d’une configuration particulière permet donc d’obtenir un comportement particulier de la butée selon l’invention. Les moyens de sélection et d’activation de la butée selon l’invention sont conçus pour réagir au changement de la force de compression subie par la chambre de compression, c’est-à-dire à la pression induite dans le circuit de fluide par l’activation de la butée hydraulique. Ainsi, la butée selon l’invention permet d’adapter automatiquement le comportement de la butée en fonction de la sévérité de l’obstacle rencontré par le véhicule, et donc d’améliorer très significativement le confort ressenti dans le véhicule selon l’invention. Selon une possibilité, les moyens de sélection et d’activation sont conçus pour réagir uniquement à un changement de pression dans le circuit hydraulique. Selon un mode de réalisation, les moyens de sélection et d’activation comprennent au moins une vanne, chacune conformée pour changer d’état lorsque la pression hydraulique dans le circuit en amont de la vanne dépasse une pression seuil prédéterminée. Une telle vanne est simple et ne nécessite pas d’électronique complexe. Avantageusement, chaque vanne présente une pression seuil prédéterminée différente. Selon une possibilité, le circuit comporte une pluralité de colonnes de fluide à inerties hydrauliques, chacune autorisant ou interdisant le passage de fluide suivant la configuration activée. Avantageusement, les colonnes de fluide sont disposées en série. Selon un mode de réalisation, chaque configuration comprend un nombre distinct de colonnes de fluide autorisant le passage du fluide. Selon un mode de réalisation, le nombre de colonnes de fluide autorisant le passage de fluide augmente d’une configuration activée à une autre configuration activée avec la force de compression subie par la chambre de compression. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la , représente une vue en coupe longitudinale d’une butée hydraulique de fin de course selon l’invention ; la , représente une vue schématique du circuit de fluide de la butée de la . Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Une butée 1 hydraulique de fin de course de suspension, illustrée sur la , est destinée à équiper un véhicule automobile selon l’invention. Comme illustré sur la , la butée 1 hydraulique comprend une chambre de compression 2, illustrée sur la , disposée autour d’un axe principal A. La chambre de compression 2 est remplie d’un fluide incompressible et est conçue pour se comprimer sous l’effet d’une force axiale de compression. La chambre de compression 2 est reliée à un réservoir 3 de compensation par un circuit 4 de fluide. La compression de la chambre de compression 2 expulse du fluide qu’elle contient vers le réservoir 3 de compensation par le circuit 4 de fluide. Le réservoir 3 de compensation et la chambre de compression sont, par exemple séparés par une cloison de séparation 5 rigide fermant le réservoir 3 de compensation et la chambre de compression 2. Le réservoir 3 de compensation comporte, par exemple, une enveloppe élastique 6 fixée sur le contour de la cloison de séparation 5. La cloison de séparation 5 comporte, avantageusement, des passages 7 de fluide freinés entre la chambre de compression 2 et le réservoir 3 de compensation, comprenant des passages restreints 8 traversant la cloison de séparation 5 et au moins une partie du circuit 4 de fluide. Les passages restreints 8 comportent, par exemple, des restrictions de circulation du fluide dans les deux sens et/ou au moins un clapet, non illustré, laissant un passage libre du fluide uniquement depuis le réservoir 3 de compensation vers la chambre de compression 2, afin de permettre une remise en l’état initial de la butée 1 hydraulique de fin de course après son fonctionnement. Afin de faciliter un tel retour à l’état initial, l’enveloppe élastique 6 présente une raideur suffisante pour, après un arrêt de fin de course de la suspension, pousser au moins une partie du fluide contenu dans le réservoir 3 vers la chambre de compression 2, notamment à travers les passages restreints 8. Le circuit 4 de fluide comporte une pluralité de configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide vers le réservoir 3 de compensation avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée. Dans l’exemple illustré sur la , le circuit 4 de fluide comporte une pluralité de colonnes 9 de fluide à inerties hydrauliques. Chaque colonne 9 est, par exemple, enroulée en spirale 10 formée dans l’épaisseur d’un corps 11 de la butée 1 et de la cloison de séparation 5. Chaque colonne 9 présente, d’une part, une section et une longueur donnant à la fois un volume intérieur correspondant à une masse de fluide susceptible d’être mise en mouvement pour, lors de son accélération, réaliser un freinage par effet d’inertie s’opposant à l’accélération et, d’autre part, une restriction de passage freinant la vitesse du mouvement du fluide dans la colonne 9. Chaque colonne 9 présente une longueur qui lui est propre. Ainsi, l’utilisation d’une ou de plusieurs colonnes 9 de fluide à inertie permet d’adapter l’inertie globale du circuit 4. En effet, dans le circuit 4 de fluide, chaque colonne 9 de fluide est, suivant la configuration activée, en mesure d’autoriser ou d’interdire le passage de fluide hydraulique. Par exemple, chaque configuration activable comporte une colonne 9 distincte. Suivant un autre mode de réalisation, chaque configuration activable présente un nombre distinct de colonnes 9 de fluide autorisant le passage du fluide, le nombre de colonne dépendant de la configuration activable. Comme illustré sur la , le circuit 4 présente plusieurs colonnes 9 disposées en série, en l’occurrence trois colonnes 9. Afin d’activer chaque configuration activable, la butée 1 hydraulique comporte en outre des moyens de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables, en fonction de la force de compression subie par la chambre de compression 2. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les moyens de sélection et d’activation comportent au moins une vanne 12, illustrées sur la , chacune conformée pour changer d’état lorsque la pression hydraulique dans le circuit 4, en amont de la vanne 12, dépasse une pression seuil prédéterminée. Avantageusement, chaque vanne 12 présente une pression seuil prédéterminée différente. Par exemple, chaque vanne 12 est une électrovanne pilotée par la pression hydraulique en amont ou une vanne 12 comportant un ressort calibré. Selon une possibilité, une vanne 12 est une vanne 12 à trois voies comprenant une entrée et deux sorties permutables, le changement d’état de la vanne 12 permettant de permuter la sortie vers laquelle le fluide est dirigé. Selon une possibilité alternative, une vanne 12 présente un état ouvert permettant le passage de fluide et un état fermé interdisant le passage de fluide. Dans le mode de réalisation illustré sur la , chaque colonne 9 est couplée à au moins une vanne 12 permettant au fluide, suivant l’état de la ou les vannes 12, de passer dans la colonne 9 ou la colonne 9 suivante ou d’être dirigé vers le réservoir 3 de compensation. Dans l’exemple illustré sur la , le circuit 4 comportant plusieurs colonnes 9, en l’occurrence trois colonnes 9 montées en série, une vanne 12 étant disposée entre deux colonnes 9 successives de sorte à permettre d’orienter le fluide hydraulique vers la colonne 9 suivante ou vers le réservoir 3 de compensation en fonction de la pression du fluide hydraulique dans le circuit 4, en amont de chaque vanne 12. Lorsque le véhicule selon l’invention aborde un obstacle de faible énergie, la force de compression subie par la chambre de compression 2 est faible, inférieure à la pression seuil de la première vanne 12 de sorte que seule la première vanne 12 associée à la première colonne 9 du circuit 4 est dans un état interdisant la circulation du fluide dans la deuxième colonne 9 et les suivantes. Les deuxième et troisième colonnes 9 sont alors contournées par le fluide hydraulique. Il convient de comprendre que le quantième de la colonne 9 ou de la vanne 12 est compté en suivant le circuit 4 de fluide depuis la chambre de compression vers le réservoir 3 de compensation. Lorsque l’obstacle augmente, la pression dans le circuit 4 atteint la pression seuil prédéterminée de la première vannes 12, de sorte qu’elle est alors dans un état permettant le passage de fluide hydraulique dans les deux premières colonnes 9 tandis que le fluide hydraulique contourne la troisième colonne 9. Enfin, lorsque l’obstacle présente une sévérité telle que la force de compression subie par la chambre de compression 2 induise une pression supérieure à la pression seuil prédéterminée de la deuxième vanne 12, les trois colonnes 9 sont alors parcourues par le fluide hydraulique, la deuxième vanne 12 étant dans un état permettant le passage du fluide hydraulique dans la troisième colonne 9. La butée 1 selon l’invention pourrait comprendre un nombre plus important de colonnes 9, le principe de fonctionnement restant le même, avec une butée présentant un nombre vannes 12 et de pressions seuils prédéterminées adapté au nombre de colonnes 9 utilisées. Avantageusement, la chambre de compression 2 comporte un piston 13 séparant la chambre de compression 2 en deux parties, le piston 13 étant mobile pour permettre de compenser un changement d’assiette du véhicule. Le piston 13 est pourvu d’un canal 14 de communication fluidique coopérant avec une chambre de transfert 15 pour permettre au fluide de circuler entre les deux parties de la chambre de compression 2. La butée 1 hydraulique de fin de course de suspension selon l’invention est donc capable de présenter un comportement différant suivant la force de compression imprimée à la chambre de compression 2, qui dépend directement de la sévérité de l’obstacle rencontré par le véhicule lors de son déplacement. Ainsi, la butée 1 hydraulique selon l’invention est capable d’adapter automatiquement le comportement de la butée 1 à l’environnement du véhicule selon l’invention grâce aux moyens de sélection et d’activation, et en particulier d’adapter automatiquement le comportement de la butée 1 selon l’invention à la sévérité de l’obstacle rencontré lors du déplacement du véhicule selon l’invention. La pression générée par le passage d’un obstacle modifie l’état des moyens de sélection et d’activation de sorte que la configuration activable est automatiquement modifiée. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation de la butée hydraulique décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais 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. Butée (1) hydraulique de fin de course de suspension de véhicule automobile, comprenant une chambre de compression (2) conçue pour se comprimer sous l’effet d’une force de compression, la chambre de compression (2) étant reliée à un réservoir (3) de compensation par un circuit (4) de fluide, la compression de la chambre de compression (2) expulsant du fluide vers le réservoir (3) par le circuit (4) de fluide, le circuit (4) comportant une pluralité de configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide vers le réservoir (3) avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée, la butée comportant en outre des moyens de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables en fonction de la force de compression subie par la chambre de compression (2). Butée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de sélection et d’activation comprennent au moins une vanne (12), chacune conformée pour changer d’état lorsque la pression hydraulique dans le circuit (4) en amont de la vanne (12) dépasse une pression seuil prédéterminée. Butée (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque vanne (12) présente une pression seuil prédéterminée différente. Butée (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le circuit (4) comporte une pluralité de colonnes (9) de fluide à inerties hydrauliques, chacune autorisant ou interdisant le passage de fluide suivant la configuration activée. Butée (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les colonnes (9) de fluide sont disposées en série. Butée (1) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chaque configuration comprend un nombre distinct de colonnes (9) de fluide autorisant le passage du fluide. Butée (1) selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le nombre de colonnes (9) de fluide autorisant le passage de fluide augmente d’une configuration activée à une autre configuration activée avec la force de compression subie par la chambre de compression (2). Véhicule comportant au moins une butée (1) selon l’une des revendications 1 à 7.