FR2996615A1

FR2996615A1 - Butee d'attaque pour la suspension d'un vehicule, comportant une premiere raideur lineaire sans hysteresis

Info

Publication number: FR2996615A1
Application number: FR1259512A
Authority: FR
Inventors: Christophe Monteil; Jean Marc Allegre
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-11
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: FR2996615B1

Abstract

Butée d'attaque pour la suspension d'un véhicule automobile, comprenant un bloc en élastomère (16) comportant une raideur progressive destinée à freiner la fin de course d'un élément de la suspension, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un ressort métallique (12) disposé fonctionnellement en parallèle du bloc élastomère (16), qui agit seul pour une première partie de la course de la butée d'attaque (10), et lui donne une première raideur sensiblement linéaire.

Description

BUTEE D'ATTAQUE POUR LA SUSPENSION D'UN VEHICULE, COMPORTANT UNE PREMIERE RAIDEUR LINEAIRE SANS HYSTERESIS La présente invention concerne une butée d'attaque d'une suspension d'un véhicule automobile, un système d'estimation de la charge de ce véhicule, ainsi qu'un véhicule automobile équipé de telles butées d'attaque. Les véhicules automobiles comportent généralement pour chaque roue une suspension comprenant un ressort de suspension, un amortisseur qui 10 freine les mouvements de la roue, 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. Un type de butée d'attaque connu, présenté notamment par le document FR-A1-2840256, comporte un élément réalisé en élastomère, 15 comprenant deux parties différentes disposant chacune d'une certaine raideur sensiblement linéaire. On réalise ainsi un freinage de la fin de course de la suspension, qui peut se faire progressivement avec une raideur variable. Par ailleurs certains véhicules, en particulier les véhicules utilitaires, 20 comportent un système d'estimation de la charge totale qui utilise une mesure de la hauteur de la suspension au niveau d'un train roulant, afin d'en déduire en connaissant la raideur de cette suspension, une estimation de la charge s'appliquant sur ce train. Sur ces véhicules, la caisse commence à venir en appui sur les butées 25 d'attaque quand ce véhicule se trouve près de sa masse totale en charge « MTAC », ces butés ajoutant ainsi aux ressorts de suspension une raideur supplémentaire en fin de course, qui participe au fonctionnement normal de la suspension. Cependant, les butées d'attaque réalisées généralement en 30 polyuréthane ou en caoutchouc, comportent une certaine hystérésis, et un fluage sous l'effet des charges répétées.

Si le véhicule est suffisamment chargé pour que la caisse soit en appui sur les butées d'attaque, on a alors un enfoncement de la suspension pour une charge donnée qui varie en fonction de l'évolution de ces butées. La hauteur mesurée de la caisse peut ne pas être constante pour ces mêmes charges, et l'estimation de la charge peut comporter une dispersion importante qui donne une imprécision sur cette valeur. Le véhicule peut alors dépasser sa masse totale en charge MTAC sans que le moyen d'estimation de cette charge ne le signale, ce qui entraîne des risques d'infraction à la réglementation, et de défaut de sécurité.

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet une butée d'attaque pour la suspension d'un véhicule automobile, comprenant un bloc en élastomère comportant une raideur progressive destinée à freiner la fin de course d'un élément de la suspension, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un ressort métallique disposé fonctionnellement en parallèle du bloc élastomère, qui agit seul pour une première partie de la course de la butée d'attaque, et lui donne une première raideur sensiblement linéaire. Un avantage de la butée d'attaque selon l'invention, est qu'en calibrant le ressort métallique pour qu'il fonctionne seul pour une charge du véhicule allant jusqu'à la masse totale en charge MTAC, on a alors une raideur constante qui ne comporte quasiment pas d'hystérésis ou de fluage pendant la durée de vie du véhicule, ce qui permet de calibrer de manière fiable un système d'estimation de la charge de ce véhicule utilisant la mesure de l'enfoncement de la suspension, tout en bénéficiant ensuite de la forte progressivité des blocs élastomères pour la fin de course de cette suspension. La butée d'attaque selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre 30 elles.

Avantageusement, le ressort est un ressort hélicoïdal qui est ajusté dans un perçage du bloc en élastomère. Avantageusement, le perçage est un perçage axial non débouchant, qui traverse cette butée presque en entier.

Avantageusement, une grande partie du ressort hélicoïdal de compression est au repos disposé dans le perçage axial. Avantageusement, la course de la butée d'attaque dispose d'une deuxième partie venant après la première partie, comprimant le ressort métallique et le bloc élastomère, qui comporte une raideur de plus en plus 10 croissante. Avantageusement, le matériau du ressort hélicoïdal métallique donne un ressort comportant une hystérésis sensiblement nulle. L'invention a aussi pour objet un système d'estimation de la charge sur un train de véhicule, qui comporte un capteur de hauteur de la suspension 15 pour le train concerné, et une butée d'attaque comprenant une première course disposant d'une raideur sensiblement linéaire permettant d'effectuer une estimation de la charge par une mesure de la hauteur, et une deuxième course progressive. En particulier, la butée d'attaque peut comporter l'une quelconque des 20 caractéristiques précédentes. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile disposant d'un système d'estimation de la charge, sa suspension comprenant des butées d'attaque comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. Avantageusement, la partie linéaire de l'écrasement de la butée 25 d'attaque, correspond à une charge comprise entre environ 80 à 100% de la charge totale du véhicule MTAC. 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 30 dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'une butée d'attaque selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une butée d'attaque selon l'invention, qui est au repos ; - la figure 3 est une vue de cette butée d'attaque comportant un écrasement correspondant à une masse du véhicule ne dépassant pas la masse totale en charge ; et - la figure 4 est une vue de cette butée d'attaque comportant un écrasement important.

La figure 1 présente une butée d'attaque 1 formée uniquement par un bloc en élastomère, comme un polyuréthane ou un caoutchouc, comportant une symétrie circulaire autour d'un axe disposé verticalement. La butée d'attaque 1 comporte une face inférieure 2 perpendiculaire à l'axe, venant en appui sur une tôle formant un support, qui comprend un bossage central 4 dépassant vers le bas, comportant un rebord inférieur, permettant de l'emboîter dans un perçage de cette tôle pour positionner et fixer cette butée. La butée d'attaque 1 comporte une face supérieure 8 parallèle à la face inférieure 2, qui reçoit la poussée d'un élément arrivant en fin de course, 20 pour freiner cette fin de course. En particulier, la butée d'attaque 1 peut être fixée sur la caisse d'un véhicule par son bossage central 4, et recevoir sur sa face supérieure 8 l'appui d'un élément de la suspension venant en fin de course. La butée d'attaque 1 comporte une succession de creux annulaire 6 qui 25 lui permettent de s'écraser verticalement avec une raideur comportant une certaine progressivité, afin de freiner et d'arrêter progressivement la course de l'élément de suspension. Un problème qui se pose avec cette butée d'attaque 1, est qu'au cours de la durée de vie du véhicule elle peut comporter un certain fluage de la 30 matière qui modifie les valeurs de sa raideur. De plus les matières élastomère comportent généralement une certaine hystérésis qui fait que l'on ne peut pas leurs associer de manière précise une valeur d'écrasement avec une valeur unique d'effort, ce qui rend peu précis un système d'évaluation de la charge du véhicule utilisant la hauteur de la suspension. La figure 2 présente une butée d'attaque 11 comportant un bloc en 5 élastomère 16 comprenant une forme extérieure similaire à la butée d'attaque 1 selon l'art antérieur, présentée précédemment. Le bloc en élastomère 16 comporte un perçage axial non débouchant 14, qui part de la face supérieure 8 pour traverser cette butée presque en entier, et qui s'arrête un peu au-dessus de la face inférieure 2. 10 Un ressort hélicoïdal de compression 12 est ajusté dans le perçage axial 14, une grande partie de ce ressort est disposée dans ce perçage axial, une petite partie dépasse au-dessus de la face supérieure 8. La figure 3 présente la butée d'attaque 10 recevant l'appui d'un élément de suspension du véhicule qui se trouve à sa masse totale en charge MTAC, 15 le ressort de compression 12 étant en partie comprimé de manière à arriver juste au niveau de la face supérieure 8, le bloc en élastomère 16 n'étant pas écrasé. La figure 4 présente la butée d'attaque 10 recevant l'appui de l'élément de suspension du véhicule, avec une force équivalente à une masse 20 nettement supérieure à la masse totale en charge MTAC, qui peut se produire notamment lors de fortes oscillations du véhicule chargé, causées par des irrégularités de la route. Le ressort de compression 12 ainsi que le bloc en élastomère 16 sont comprimés ensemble. La figure 5 présente en fonction de la course de compression C de la 25 butée d'attaque 10, exprimée en millimètre sur l'axe horizontal, la force d'appui F sur cette butée nécessaire pour obtenir cet écrasement, exprimée en Newton sur l'axe vertical. La courbe obtenue 20 comporte une première partie linéaire A comprenant la raideur R du ressort hélicoïdal seul 12, correspondant à la 30 compression de la butée d'attaque 10 par un véhicule comportant une masse inférieure à la masse totale en charge MTAC, l'élastomère 16 n'étant pas encore écrasé. En particulier, la force appliquée sur la butée 10 pendant cette course A comprenant la raideùr linéaire R, peut correspondre à une masse du véhicule comprise entre 80 et 100% de la masse totale en charge MTAC. On notera que cette raideur peut rester très stable dans le temps, le matériau du ressort hélicoïdal métallique 12 étant choisi pour donner un ressort comportant un fluage et une hystérésis sensiblement nuls. La courbe 20 comporte une deuxième partie de plus en plus croissante B, correspondant à l'addition de la raideur R du ressort hélicoïdal 12, avec celle de l'élastomère 16 qui commence à être comprimé à partir de la course CO correspondant à la force F0, et qui est de plus en plus comprimé. La force FO est appliquée par le véhicule se trouvant juste à sa masse totale en charge MTAC.

On notera que la butée d'attaque 10 selon l'invention peut remplacer une butée d'attaque selon l'art antérieur 1 sans modification du véhicule, les interfaces avec ce véhicule n'étant pas modifiées. En utilisant la butée attaque 10 dans sa première partie A comprenant une raideur constante R pour effectuer des mesures de l'enfoncement de la 20 suspension, avec un capteur de hauteur utilisé par exemple pour une correction de la hauteur de suspension, ou un réglage automatique de l'éclairage des phares, comprenant un coût réduit, on peut obtenir de manière simple et économique, en changeant seulement les butées d'attaque de la suspension du train concerné, une estimation de la masse du 25 véhicule sur ce train avec une précision constante dans le temps qui peut être inférieure à 50kg, ce qui est suffisant pour détecter les surcharges. L'invention convient en particulier pour l'estimation de la charge sur un train arrière de véhicule utilitaire.

Claims

REVENDICATIONS1 - Butée d'attaque pour la suspension d'un véhicule automobile, comprenant un bloc en élastomère (16) comportant une raideur progressive destinée à freiner la fin de course d'un élément de la suspension, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un ressort métallique (12) disposé fonctionnellement en parallèle du bloc élastomère (16), qui agit seul pour une première partie de la course (A) de la butée d'attaque (10), et lui donne une première raideur (R) sensiblement linéaire.
2 - Butée d'attaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort est un ressort hélicoïdal (12), qui est ajusté dans un perçage (14) du bloc en élastomère (16).
3 - Butée d'attaque selon la revendication 2, caractérisée en ce que le perçage est un perçage axial (14) non débouchant, qui traverse cette butée presque en entier.
4 - Butée d'attaque selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une grande partie du ressort hélicoïdal de compression (12) est au repos disposé dans le perçage axial (14).
5 - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa course dispose d'une deuxième partie (B) venant après la première (A), comprimant le ressort métallique (12) et le bloc élastomère (16), qui comporte une raideur de plus en plus croissante.
6 - Butée d'attaque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau du ressort hélicoïdal métallique (12), donne un ressort comportant une hystérésis sensiblement nulle.
7 - Système d'estimation de la charge sur un train de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte une butée d'attaque (10) réalisée selon l'une 30 quelconque des revendications 1 à 5.
8 - Véhicule automobile comprenant un système d'estimation de la charge, caractérisé en ce que sa suspension comporte des butées d'attaque (10) réalisées selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
9 - Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie linéaire (A) de l'écrasement de la butée d'attaque (10), correspond à une charge comprise entre environ 80 à 100% de la charge totale du véhicule MTAC.