BR102013009838A2

BR102013009838A2 - dispositivo de batente de suspensão e suporte equipado com um tal dispositivo

Info

Publication number: BR102013009838A2
Application number: BR102013009838A
Authority: BR
Inventors: Adrien Nerriere; Bruno Montboeuf; Christophe Houdayer; Désiré Vidot; Jean-Marc Soudee; Sylvain Bussit
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2015-10-13
Also published as: FR2989634A1; DE102013103962A1; JP6198441B2; JP2013224137A; KR20130119358A; CN103375492A; US9248715B2; US20130277161A1; KR102027008B1; BR102013009838B1; FR2989634B1; CN103375492B

Abstract

dispositivo de batente de suspensão e suporte equipado com um tal dispositivo. a presente invenção se refere a um dispositivo de batente de suspensão (10), que compreende um rolamento (20) que forma batente axial de acordo com um eixo principal, uma câmara inferior (30) e uma câmara superior (40) feitas de material plástico, em contato com o rolamento (20), a câmara inferior (30) formando meio de apoio para uma mola de suspensão, e pelo menos uma junta de estanqueidade (60) adaptada para proteger o rolamento (20) de infiltrações de água ou de partículas poluentes, a ou cada junta (60) sendo feita de material termoplástico sobremoldada sobre um primeiro elemento (30) entre as câmaras. o dispositivo (10) é caracterizado pelo fato de que cada junta (60) compreende uma base (61) de forma substancialmente anular a partir da qual se estende pelo menos um lábio de estanqueidade (70; 80) em contato com o segundo elemento (40) entre as câmaras, pelo fato de que o primeiro elemento (30) compreende uma superfície axial (34) e uma superfície radial (35) de recepção da junta de estanqueidade (60), e pelo fato de que a base (61) compreende uma superfície axial (62) e uma superfície radial (63) recebidas respectivamente contra a superfície axial (34) e a superfície radial (35) do primeiro elemento (30). a invenção também se refere a um suporte de veículo automóvel, que compreende um amortecedor e um dispositivo de batente de suspensão (10) tal como mencionado acima.

Description

'DISPOSITIVO DE BATENTE DE SUSPENSÃO E SUPORTE EQUIPADO COM UM TAL DISPOSITIVO’’ A presente invenção se refere a um dispositivo de batente de suspensão, em especial do tipo MacPherson (“MacPherson Suspension Bearing” ou MSBU em Inglês). A invenção também se refere a um suporte de veículo automóvel, que compreende um amortecedor e um tal dispositivo de batente de suspensão. O domínio da invenção é aquele dos sistemas de suspensão, notadamente automóvel.

De maneira conhecida, um sistema de suspensão automóvel compreende um suporte que sustenta um eixo e uma roda de veículo. Um batente de suspensão é disposto na parte superior do suporte, oposta à roda e ao solo, entre uma mola de suspensão e um órgão superior solidário da caixa do veículo. A mola é disposta em torno de uma haste de êmbolo amortecedor, cuja extremidade pode ser solidarizada à caixa do veículo. O batente de suspensão compreende um rolamento, uma câmara inferior, uma câmara superior e pelo menos uma junta de estanqueidade disposta entre as câmaras. Exceto a junta, os diferentes elementos constitutivos do batente de suspensão são geralmente feitos de metal a fim de aumentar a resistência mecânica dos mesmos. A câmara superior é interposta entre um anel superior do rolamento e o órgão superior, enquanto que a câmara inferior é interposta entre o anel inferior do rolamento e a mola de suspensão. Assim, o batente de suspensão é adaptado para transmitir esforços axiais entre a mola de suspensão e a caixa do veículo, ao mesmo tempo em que permite um movimento angular relativo entre os anéis do rolamento.

Um tal batente de suspensão, notadamente do tipo MSBU, é levado a ser empregado em um ambiente agressivo. O veículo é por exemplo suscetível de rodar sobre uma estrada inundada, poeirenta ou lamacenta, e depois ser limpo com um jato de água de alta pressão. Nessas condições, infiltrações de água e de outras partículas poluentes podem se produzir dentro do batente, notadamente dentro do rolamento, com conseqüências nefastas sobre suas durações de vida e seus desempenhos respectivos. A junta ou as juntas de estanqueidade integradas ao batente são previstas para evitar essas infiltrações dentro do batente de suspensão.

Os documentos US-A-5 618 116, JP-A-1997 303 474 e JP-A-2009 002 425 descrevem diferentes batentes de suspensão equipados com junta de estanqueidade. Em cada um desses batentes, as juntas feitas de borracha são sobremoldadas sobre um suporte metálico, enquanto que seus lábios de estanqueidade vêm se apoiar sobre superfícies metálicas. Em razão do contato deslizante entre a junta feita de borracha e as superfícies metálicas, a estanqueidade e portanto a confiabilidade de tais batentes não são inteiramente satisfatórias. O documento FR-A-2 965 028 descreve um outro batente de suspensão equipado com uma junta de estanqueidade. Seus lábios de estanqueidade vêm se apoiar sobre superfícies plásticas. Sua base tem uma forma complexa em I sobremoldada no interior de um suporte feito de plástico. O objetivo da presente invenção é propor um dispositivo de batente de suspensão melhorado.

Com essa finalidade, a invenção tem como objeto um dispositivo de batente de suspensão, que compreende: - pelo menos um rolamento que forma batente axial de acordo com um eixo principal, - uma câmara inferior e uma câmara superior feitas de material plástico, em contato com cada rolamento, a câmara inferior formando meio de apoio para uma mola de suspensão, e - pelo menos uma junta de estanqueidade adaptada para proteger o rolamento de infiltrações de água ou de partículas poluentes, a ou cada junta sendo feita de material termoplástico sobremoldada sobre um primeiro elemento feito de material plástico entre a câmara inferior e a câmara superior. O dispositivo de batente de suspensão é caracterizado: - pelo fato de que cada junta compreende uma base de forma substancialmente anular a partir da qual se estende pelo menos um lábio de estanqueidade em contato com o segundo elemento feito de material plástico entre a câmara inferior e a câmara superior, - pelo fato de que o primeiro elemento compreende uma superfície axial e uma superfície radial de recepção da junta de estanqueidade, e - pelo fato de que a base compreende uma superfície axial e uma superfície radial recebidas respectivamente contra a superfície axial e a superfície radial do primeiro elemento.

Assim, a forma anular da base da junta é simples em comparação com os dispositivos existentes, que compreendem bases em I, em L ou em U. Isso simplifica a fabricação da junta e sua integração no dispositivo de batente de suspensão. Além disso, a invenção permite melhorara estanqueidade do dispositivo de batente de suspensão, e portanto sua confiabilidade e sua resistência em serviço A sobremoldagem da ou das juntas sobre superfícies plásticas reforça a aderência mecânica relativa das mesmas. Como o ou os lábios de estanqueidade estão cada um deles em contato com uma superfície plástica, o risco de deslizamento desses lábios para uma configuração não estanque é reduzido. A utilização de elementos feitos de material plástico permite também reduzir o custo do dispositivo em comparação com elementos feitos de metal. Por outro lado, o volume do dispositivo é reduzido devido ao fato da ausência de elementos intermediários entre o rolamento e, por um lado a câmara inferior que forma assento da mola de suspensão e, por outro lado, a câmara superior que opera junto com o órgão superior solidário da caixa do veículo. Certas variantes da invenção melhoram ainda mais a estanqueidade do dispositivo, notadamente em função dos parâmetros geométricos da junta, como detalhado abaixo.

De acordo com outras características vantajosas da invenção, tomadas isoladamente ou em combinação: - Cada rolamento compreende um anel interior em contato com a câmara inferior feita de plástico, um anel exterior em contato com a câmara superior feita de plástico e elementos rolantes dispostos entre o anel interior e o anel exterior. - O dispositivo de batente de suspensão compreende um único rolamento de contato oblíquo. - A junta compreende dois lábios de estanqueidade em contato com o segundo elemento, cada lábio de estanqueidade tendo pelo menos um ponto de contato com esse segundo elemento. - O ou cada lábio de estanqueidade compreende um cotovelo pré-conformado entre uma primeira parte de lábio que se estende até a base da junta e uma segunda parte de lábio que se estende até uma extremidade de apoio do lábio de estanqueidade sobre o segundo elemento. - O cotovelo pré-conformado do ou de cada lábio de estanqueidade está em recuo na direção do rolamento. - Para o ou cada lábio de estanqueidade, em seção em um meio plano que compreende o eixo principal, a primeira parte de lábio se estende de acordo com uma primeira linha mediana, a segunda parte de lábio se estende de acordo com uma segunda linha mediana, e o lábio de estanqueidade define um ângulo agudo entre a primeira linha mediana e a segunda linha mediana. - Os dois lábios de estanqueidade da junta compreendem um lábio radial do qual o ângulo agudo é orientado globalmente de acordo com uma direção radial ao eixo principal, e um lábio axíal do qual o ângulo agudo é orientado globalmente de acordo com uma direção axial ao eixo principal. - O ou cada ângulo agudo é compreendido entre 10° incluído e 90° excluído. - O ou cada lábio de estanqueidade define, em seção em um meio plano que compreende o eixo principal: uma espessura, medida perpendicularmente a uma linha mediana do lábio de estanqueidade, que é substancialmente constante da base da junta até a extremidade de apoio do lábio de estanqueidade; um comprimento em repouso, medido perpendicularmente à base da junta entre essa base e a extremidade de apoio do lábio de estanqueidade quando a junta está em repouso; e uma relação da espessura pelo comprimento em repouso que é estritamente inferior a 0,206, de preferência inferior a 0,2. - A espessura do lábio de estanqueidade é constante e compreendida entre 0,4 e 0,8 milímetros, de preferência compreendida entre 0,5 e 0,7 milímetros, mais de preferência igual a 0,6 milímetros. - O comprimento em repouso do lábio de estanqueidade é (30; 130) compreendido entre 2 e 4 milímetros, de preferência compreendido entre 2,5 e 3,5 milímetros, mais de preferência igual a 3 milímetros. - Para o ou pelo menos alguns dos lábios de estanqueidade, a primeira parte de lábio é mais curta ou de mesmo comprimento que a segunda parte de lábio ao longo de suas linhas medianas respectivas, o cotovelo sendo mais aproximado ou eqüidistante da base da junta do que da extremidade de apoio do lábio de estanqueidade. - O segundo elemento entre a câmara inferior e a câmara superior tem uma face interna munida de um ressalto, e pelo menos um lábio de estanqueidade da junta tem pelo menos uma extremidade de apoio com o segundo elemento entre, por um lado, o ressalto e, por outro lado, uma abertura delimitada entre a câmara inferior e a câmara superior. A invenção também se refere a um suporte de veiculo automóvel, que compreende um amortecedor e um dispositivo de batente de suspensão tal como mencionado acima. A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que vais e seguir, dada unicamente a título de exemplo não limitativo e feita em referência aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é um corte axial parcial de um suporte de acordo com a invenção, que compreende um dispositivo de batente de suspensão também de acordo com a invenção, assim como uma haste de amortecedor e uma mola de suspensão; - a figura 2 é uma seção em escala ampliada do detalhe II na figura 1, que mostra o dispositivo de batente de suspensão que compreende um rolamento, uma câmara inferior, uma câmara superior e uma junta de estanqueidade; - a figura 3 é uma vista em escala ampliada do detalhe III na figura 2, de um dispositivo de batente de suspensão de acordo com um segundo modo de realização da invenção, a câmara inferior e a junta de estanqueidade estando representadas sozinhas; e - a figura 5 é um avista análoga à figura 3, que mostra unicamente a junta de estanqueidade da figura 4.

Nas figuras 1 a 3 é representado um dispositivo de batente de suspensão 10 de acordo com a invenção, adaptado para equipar um suporte 1 de acordo com a invenção. O suporte 1, parcialmente representado na figura 1, é integrado a um sistema de suspensão de veículo automóvel. O suporte 1 sustenta um eixo e uma roda de veículo, não representados com um objetivo de simplificação. O suporte 1 se estende de acordo com um eixo principal X1, disposto de acordo com uma direção substancialmente vertical quando a roda do veículo repousa sobre um solo plano. O suporte 1 compreende um êmbolo amortecedor que inclui um corpo de êmbolo e uma haste de amortecedor 2, uma mola de suspensão 3 e o dispositivo de batente de suspensão 10. A haste 2 e a mola 3 estão parcialmente representadas na figura 1, enquanto que o corpo de êmbolo não está representado, com um objetivo de simplificação.

Na seqüência, para facilitar a identificação do dispositivo 10 no espaço, é definido um lado inferior Ci do qual estão situados o solo e a roda do veículo, assim como um lado superior Cs oposto ao lado inferior Ci, ao solo e à roda. É definido também um lado interior Cc que corresponde ao eixo principal X1, assim como um lado exterior Ce oposto ao eixo X1 em relação ao dispositivo 10. São definidas também uma direção radial e uma direção axial em relação ao eixo principal X1. Mais precisamente, é definida uma direção axial inferior Di dirigida para o lado inferior Ci paralelamente ao eixo X1, uma direção axial superior Ds dirigida para o lado superior Cs paralelamente ao eixo X1, uma direção radial central Dc dirigida para o lado interior Cc radialmente ao eixo X1, assim como uma direção radial exterior De dirigida para o lado exterior Ce radialmente ao eixo X1. A haste de amortecedor 2 se estende de acordo com um eixo X2 e desliza no corpo, não representado, do êmbolo amortecedor. Quando o sistema de suspensão do veiculo está em repouso, o eixo X2 da haste 2 é confundido com o eixo principal X1 do suporte 1, como na figura 1. A parte superior do suporte 1, assim como os meios de ligação da haste a essa parte superior, não estão representados nas figuras no lado superior Cs com um objetivo de simplificação. A mola de suspensão 3 é disposta em apoio entre, por um lado no lado inferior Ci, o corpo do êmbolo amortecedor e, por outro lado no lado superior Cs, uma câmara inferior 30 que equipa o dispositivo de batente de suspensão 10. A mola 3 é enrolada em torno da haste 2 e do eixo X1. A mola 3 é deformável elasticamente em função das tensões exercidas sobre o sistema de suspensão do veículo. A mola 3 exerce esforços axiais, de acordo com a direção superior Ds, contra a câmara 30, que transmite esses esforços ao dispositivo 10. Nesse caso, um deslocamento axial da câmara inferior 30 em relação a uma câmara superior 40 pode se produzir de acordo com a direção Ds, em razão das folgas internas ao dispositivo 10. No exemplo da figura 1, a mola 3 está vantajosamente em contato direto com a câmara 30, sem peça intermediária interposta entre elas. O dispositivo de batente de suspensão 10 compreende um único rolamento 20 de contato oblíquo, a câmara inferior 30, a câmara superior 40 e uma junta de estanqueidade exterior 60. O dispositivo 10 e seus elementos constitutivos 20, 30, 40 e 60 apresentam globalmente uma forma de revolução, em tomo de um eixo central X10, quando o sistema de suspensão do veículo está em repouso. As câmaras 30 e 40 delimitam entre si um alojamento 50 interno ao dispositivo 10, no qual são alojados o rolamento 20 e a junta 60. No exemplo da figura 1, é considerado que o diâmetro interior do dispositivo 10 em torno do eixo X10 é da ordem de 100 milímetros. Quando o sistema de suspensão do veiculo está em repouso, o eixo X10 é confundido com os eixos X1 e X2, como na figura 1. O rolamento 20 inclui um anel interior 21, um anel exterior 22, assim como elementos rolantes 23 de contato oblíquo dispostos entre o anel interior 21 e o anel exterior 22, dentro de uma gaiola 24. O anel interior 21 é mais aproximado radialmente do eixo X10 do que o anel exterior 22. O anel interior 21 está situado no lado interior-inferior Cc+Ci, enquanto que o anel exterior 22 está situado no lado exterior-superior Ce+Cs. Os anéis 21 e 22 são de preferência metálicos e formados por embutimento. Nesse caso, cada um dos anéis 21 e 22 forma uma pista de rolamento embutida para os elementos rolantes 23 dentro do rolamento 20. Mais precisamente, o anel interior 21 compreende uma superfície exterior 25 que forma pista de rolamento para os elementos 23 e uma superfície interior 26 de apoio contra a câmara inferior 30, enquanto que o anel exterior 22 compreende uma superfície interior 27 que forma pista de rolamento para os elementos 23 e uma superfície interior 26 de apoio contra a câmara inferior 30, enquanto que o anel exterior 22 compreende uma superfície interior 27 que forma pista de rolamento para os elementos 23 e uma superfície exterior 26 de apoio contra a câmara superior 40.

Na prática, o rolamento 20 forma batente axial dentro do dispositivo 10, entre as câmaras 30 e 40, de acordo com as direções Ds e Di. Assim, o rolamento 20 e o dispositivo 10 formam batente axial dentro do suporte 1. O rolamento 20 permite, por um lado, um pivotamento relativo entre os anéis 21 e 22 em torno do eixo X10 e, por outro lado, uma inclinação do eixo X2 da haste 2 em relação à caixa do veículo. O rolamento 20 é de preferência de contato oblíquo a fim de limitar os esforços e atritos internos ao dispositivo 10 em serviço. No exemplo das figuras 1 e 2, os elementos rolantes 23 são esferas, cujo contato obliquo com os anéis 21 e 22 é dirigido de acordo com um eixo inclinado substancíalmente a 45° em relação ao eixo X10. A título de exemplo alternativo, os elementos rolantes 23 podem ser rolos. A câmara inferior 30 compreende uma parte axial 30A, uma parte radial 30B, assim como uma parte 30C interna ao dispositivo 10, que ladeia o alojamento 50 no lado inferior Ci. As partes 30A e 30B formam globalmente um L, no vazio do qual é formada uma superfície côncava 31 de apoio da mola 3. Vantajosamente, a mola 3 está em apoio direto contra a câmara 30, sem peça intermediária interposta entre elas, ao nível dessa superfície 31. A concavidade da superfície 31 é orientada de acordo com a direção exterior-inferior De+Di. De um lado e de outro da concavidade, a superfície 31 é prolongada por uma parte plana 31a no lado exterior Ce da parte axial 30A e por uma parte plana 31b no lado inferior Ci da parte radial 30B. A parte 30C se estende de acordo com a direção superior Ds a partir do lado superior Cs da parte radial 30B e compreende uma face 32 interna ao alojamento 50. A face interna 32 compreende uma superfície côncava 33 que recebe a superfície 26 do anel inferior 21 do rolamento 20 em apoio oblíquo de acordo com uma direção interior-inferior Dc+Di. A face interna 32 compreende também um alojamento vazado 34-35 que inclui uma superfície axial 34 e uma superfície radial 35 de recepção da junta 60. A câmara superior 40 compreende uma parte mediana 40A, uma parte exterior 40B e uma parte interior 40C. A parte mediana 40A, mais espessa e portanto mais resistente do que as partes 40B e 40C, recebe o anel exterior 22 do rolamento 20 em apoio oblíquo de acordo com uma direção exterior-superior De+Ds. A parte exterior 40B se estende a partir da parte mediana 40A de acordo com a direção inferior Di. A parte interior 40C se estende a partir da parte mediana 40A formando assim um L, primeiro de acordo com a direção radial central Dc e depois globalmente de acordo com a direção axial inferior Di. A câmara 40 compreende uma face 42 interna ao alojamento 50, que se estende sobre as partes 40A, 40B e 40C, como detalhado abaixo. A face interna 42 ladeia o alojamento 50 ao mesmo tempo nos lados interior Cc, superior Cs e exterior Ce.

Na prática, a câmara inferior 30 transmite ao rolamento 20 esforços essencialmente axiais, exercidos sobre o dispositivo 10 pala mola de suspensão 3. Mais precisamente, esse esforços são dirigidos essencialmente de acordo com a direção superior Ds e são transmitidos pela mola 3 à câmara 30, e depois ao rolamento 20, e depois à câmara 40. No âmbito da invenção, as câmaras 30 e 40 são feitas de material plástico, por exemplo PA66 ou PA6. Esse material plástico é sufi ciente mente resistente em serviço e melhora a aderência entre a junta 60 e as câmaras 30 e 40, em comparação com câmaras feitas de metal. A estanqueidade do alojamento 50, delimitado entre as câmaras 30 e 40, é importante para não perturbar o funcionamento do rolamento 20 e do batente 10. O alojamento 50 compreende uma abertura exterior 51 delimitada entre uma borda 37 que pertence á parte radial 30B da câmara inferior 30 e uma borda 47 que pertence à parte exterior 40B da câmara superior 40. Do mesmo modo, o alojamento 50 compreende uma abertura interior 52 delimitada entre uma borda 38 que pertence à câmara inferior 30, situada no canto do L formado pelas partes 30A e 30B, e uma borda 48 que pertence à parte interior 40C da câmara superior 40. A partir da abertura 52, as partes 30B e 30C da câmara inferior 30 e a parte 40C da câmara superior 40 formam um labirinto 53 interno ao alojamento 50. Ao nível da abertura 51, a junta 60 é sobremoldada sobre a câmara inferior 30 e compreende dois lábios de estanqueidade 70 e 80 recebidos em contato estanque sobre a câmara superior 40, como detalhado abaixo. Os lábios 70 e 80 são representados, por um lado, em serviço nas figuras 1 e 2, sendo para isso deformados em contato com a câmara 30 e, por outro lado, em repouso na figura 3, quer dizer sem deformação.

Na prática, o labirinto 53 e a junta 60 são previstos para impedir as infiltrações de água ou de outras partículas dentro do alojamento 50, respectivamente a partir do lado interior Cc e a partir do lado exterior Ce do dispositivo 10. O canto 37 é mais afastado do eixo X1 no lado exterior Ce do que o canto 47, enquanto que o canto 38 é mais aproximado do eixo X1 no lado interior Cc do que o lado 48. Assim, as aberturas 51 e 52 estão ainda melhor protegidas das infiltrações suscetíveis de provir do lado inferior Ci e da roda, como é geralmente o caso.

Como mostrado na figura 2, a face interna 42 da câmara superior 40 compreende uma superfície côncava 43 que recebe a superfície 28 do anel exterior 22 do rolamento 20. A face 42 compreende também uma superfície anular radial 44 orientada no lado inferior Ci, prevista para receber o lábio 80 da junta 60 em contato estanque. A face 42 compreende também uma superfície cilíndrica axial 46 orientada no lado interior Cc, que ladeia a abertura 51 e que é prevista para receber o lábio 70 da junta 60 em contato estanque. A face 42 compreende também um ressalto 45, feito em recuo no lado superior Cs da superfície 46 em relação à abertura exterior 51, cuja função de segurança é detalhada abaixo. A face 42 está situada em frente à face 32, suficientemente aproximadas para que a junta 60 se estenda através do alojamento 50. A junta de estanqueidade exterior 60 é disposta no lado exterior Ce do dispositivo 10 e é prevista para realizar a estanqueidade ao nível da abertura exterior 51 do dispositivo 10. A junta 60 é feita de material termoplástico, por exemplo feita de polietileno TPE ou feita de poliuretano TPU. A junta 60 é sobremoldada sobre um suporte feito de material plástico, a saber a câmara inferior 30. A junta 60 compreende uma base 61 de forma substancialmente anular que circunda o eixo X10, a partir da qual se estendem os dois lábios de estanqueidade 70 e 80. A forma anular da base 61 é simples em comparação com certos dispositivos existentes, que compreendem bases em I, em L ou em U, o que simplifica a fabricação da junta 60 e sua integração no dispositivo 10. A base 61 compreende uma superfície axial interior cilíndrica 62 e uma superfície anular radial 63, adaptadas para ser recebidas respectivamente no lado interior Cc contra a superfície 34 e no lado inferior Ci contra a superfície 35 da face interna 32 da câmara 30, por ocasião da sobremoldagem da junta 60 sobre essa câmara 30. A dimensão da superfície 62 ao longo do eixo X1 é próxima da dimensão da superfície 63 radialmente ao eixo X1. Somente essas duas superfícies 62 e 63 da junta 60 repousam contra a câmara 30. A aderência mecânica entre os materiais plásticos da câmara 30 e da junta 60 é melhorada, em comparação com os dispositivos nos quais a junta é montada sobre um suporte metálico. Os dois lábios de estanqueidade 70 e 80 se estendem a partir de um canto 64 da base 61, oposto às superfícies 61 e 62. Na seqüência, considera-se um meio plano P1 que compreende o eixo principal X1, radiai a esse eixo X1.

Como mostrado na figura 3, o lábio de estanqueidade 70 compreende uma primeira parte de lábio 71 e uma segunda parte de lábio 72 ligadas por um cotovelo pré-conformado 73. No meio plano P1, a primeira parte 71 se estende de acordo com uma primeira linha mediana A71, a partir do canto 64 da base 61 até o cotovelo 73, enquanto que a segunda parte 72 se estende de acordo com uma segunda linha mediana A72, a partir do cotovelo 73 até uma extremidade 74 de apoio do lábio 70 contra a câmara superior 40. Mais precisamente, a extremidade 74 é disposta em contato estanque sobre a face cilíndrica axial 46 da câmara 40. O cotovelo 73 está situado em recuo na direção do rolamento 20, no interior do alojamento 50, em relação â extremidade 74. No meio plano P1 também, o lábio 70 define um ângulo obtuso a70 e um ângulo agudo β70 entre as linhas medianas A71 e A72.

Do mesmo modo, o lábio de estanqueidade 80 compreende uma primeira parte de lábio 81 e uma segunda parte de lábio 82 ligadas por um cotovelo pré-conformado 83. No meio plano P1, a primeira parte 81 se estende de acordo com uma primeira linha mediana A81, a partir do canto 64 da base 61 até o cotovelo 83, enquanto que a segunda parte 82 se estende de acordo com uma segunda linha mediana A82, a partir do cotovelo 83 até uma extremidade 84 de apoio do lábio 80 sobre a câmara superior 40. Mas precisamente, a extremidade 84 é disposta em contato estanque sobre a face anular radial 44 da câmara 40. O cotovelo 83 está situado em recuo na direção do rolamento 20, no interior do alojamento 50, em relação à extremidade 84. No meio plano P1 também, o lábio 80 define um ângulo obtuso a80 e um ângulo agudo β80 entre as linhas medianas A81 e A82.

Na prática, os dois lábios de estanqueidade 70 e 80 da junta 60 compreendem, por um lado, o lábio radial 70 cujo ângulo agudo β70 é orientado globalmente de acordo com a direção radial exterior De em relação ao eixo X1 e, por outro lado, o lábio axial 80 cujo ângulo agudo β80 é orientado globalmente de acordo com a direção axial superior Ds em relação ao eixo X1, ao mesmo tempo em repouso ou em serviço. Em outros termos, o ângulo β70 apresenta uma bissetriz sempre inclinada de um ângulo superior a 45° em relação ao eixo X1, enquanto que o ângulo β80 apresenta uma bissetriz sempre inclinada de um ângulo inferior a 45° em relação ao eixo X1. Em função das condições de funcionamento do dispositivo 10 e dos parâmetros geométricos de concepção dos lábios 70 e 80, cada ângulo agudo β70 e β80 está compreendido entre 10° incluído e 90° excluído, de preferência igual a cerca de 60° quando a junta 60 está em repouso.

No meio plano P1, cada lábio de estanqueidade 70 e 80 define uma espessura, respectivamente e70 ou e80, um comprimento em repouso, respectivamente L70 ou L80, assim como uma relação da espessura pelo comprimento em repouso, respectivamente e70/L70 ou e80/L80. A espessura e70, medida perpendicularmente à linha mediana A71 ao nível da parte 71 e perpendicularmente à linha mediana A72 ao nível da parte 72, é constante da base 61 da junta 60 até a extremidade de apoio 74 do lábio 70. Do mesmo modo a espessura e80, medida perpendicularmente à linha mediana A81 e perpendicularmente à linha mediana A82 ao nível da parte 82, é constante da base 61 da junta 60 até a extremidade de apoio 84 do lábio 80. Somente os cotovelos 73 e 83 formam uma ligeira descontinuidade, de modo que cada uma das espessuras e70 e 80 pode ser qualificada de “substancialmente constante’’ ao longo do lábio 70 ou 80. A título de exemplo, cada espessura e70 ou e80 é compreendida entre 0,4 e 0,8 milímetros, de preferência compreendida entre 0,5 e 0,7 milímetros, mais de preferência igual a 0,6 milímetros.

Na prática, os lábios 70 e 80 são deformáveis contra a câmara 40 quando o dispositivo 10 está em serviço, de modo que o comprimento dos lábios 70 e 80 é variável. Como mostrado na figura 3, mede-se cada um dos comprimentos em repouso L70 ou L80 perpendicularmente à base 61 da junta 60, entre essa base 61 e respectivamente, por um lado, a extremidade de apoio 74 do lábio 70 de acordo com a direção radial Ds para o comprimento L70 e, por outro lado, a extremidade de apoio 84 do lábio 80 de acordo com a direção axial De para o comprimento L80, quando a junta 60 está em repouso. A título de exemplo, cada comprimento em repouso L70 ou L80 é compreendido entre 2 e 4 milímetros, de preferência compreendido entre 2,5 e 3,5 milímetros, mais de preferência igual a 3 milímetros. Assim, os lábios 70 e 80 são definidos tais que cada uma das relações e70/L70 ou e80/L80 é estritamente inferior a 0,206, de preferência inferior a 0,2.

No exemplo das figuras 1 a 3, a parte 71 é mais curta do que a parte 72 ao longo de suas linha medianas A71 e A72 e, do mesmo modo, a parte 81 é mais curta do que a parte 82 ao longo de suas linhas medianas A81 e A82. Dito de outro modo, o cotovelo 73 é mais aproximado da base 61 do que a extremidade de apoio 74 do lábio 70 e, do mesmo modo, o cotovelo 83 é mais aproximado da base 61 do que da extremidade de apoio 84 do lábio 80. Também no exemplo das figuras 1 a 3, cada uma das extremidades 74 e 84 apresenta uma forma arredondada no meio plano P1. Em alternativa, a extremidade 74 ou 84 pode apresentar uma forma triangular pontuda ou, de preferência, uma forma quadrada que inclui dois pontos de contato potenciais com a câmara 40.

Nesse estágio, é notado que a extremidade 74 do lábio 70 está apoiado contra a câmara 40 entre, por um lado, o ressalto de segurança 45 formado na câmara 40 e, por outro lado, a abertura 51 delimitada entre as câmaras 30 e 40. A extremidade 74 do lábio 70 vem se aplicar contra esse ressalto 45 quando infiltrações de águas ou de partículas poluentes exercem uma pressão externa contra o lábio 70 penetrando para isso pela abertura 51, ou então em caso de deslocamento axial da câmara inferior 30 em relação à câmara superior 40 de acordo com a direção Ds, quando o dispositivo 10 está em serviço e submetido aos esforços axiais da mola 3, o que permite compensar as folgas internas ao dispositivo 10. Assim, graças ao ressalto 45, o contato estanque entre o lábio 70 e a câmara 40 é mantido quaisquer que sejam as condições de funcionamento do dispositivo 10. O ressalto 45 impede um reviramento do lábio 70 para o interior do alojamento 50 quando essas condições são especialmente severas.

No âmbito da presente invenção, a eficácia da selagem estanque do dispositivo 10 é melhorada pela forma específica da junta 60, em especial a forma dos lábios 70 e 80, assim como pela presença do ressalto 45 sobre a câmara 40, sem aumentar o torque de fricção entre a junta 60 e a câmara 40 e sem diminuir os outros desempenhos do dispositivo 10. O lábio 70 constitui a barreira estanque principal do dispositivo 10, enquanto que o lábio 80 constitui a barreira estanque de segurança do dispositivo 10, no caso em que infiltrações se produzem apesar de tudo entre a extremidade 74 do lábio 70 e a câmara 40.

Nas figuras 4 e 5 é representado um segundo modo de realização de um dispositivo de batente de suspensão 110 de acordo com a invenção, adaptado para equipar o suporte 1 da figura 1. O dispositivo 110 compreende um rolamento não representado, uma câmara inferior 130, uma câmara superior 140 parcialmente representada na figura 4, assim como uma junta de estanqueidade interior 160. A junta 160, disposta no lado interior Cc do dispositivo 110, é prevista para realizar a estanqueidade ao nível de uma abertura interior 151 do dispositivo 110.

Com exceção dessa diferença, os parâmetros geométricos da junta 60 e dos lábios 70 e 80, descritos acima em ligação com o primeiro modo de realização, são validos para a junta 160 do segundo modo de realização, que compreende um lábio radial 170 orientado no lado interior Cc e um lábio axial 180 orientado no lado superior Cs. Os elementos constitutivos da junta 160 são comparáveis aos elementos constitutivos da junta 160, descrita mais acima, e levam as mesmas referências aumentadas de 100. Trata-se da base anular 161, das superfícies 162 e 163, do canto 164, das partes 171, 172, 181, 182, das linhas medianas A171, A172, A181 e A182, dos cotovelos 173 e 183, das extremidades de apoio 174 e 184, dos ângulos α170, α180, β170 e [3180, das espessuras e170 e e180, dos comprimentos em repouso L170 e L180, assim como das relações 170/L170 e e180/L180.

Uma diferença entre o lábio 80 e o lábio 180 é que para esse lábio 180, a primeira parte 181 tem o mesmo comprimento que a segunda parte 182 ao longo de suas linhas medianas respectivas A181 e A182. Dito de outro modo, o cotovelo 183 é eqüidistante da base 161 da junta 160 e da extremidade de apoio 184 do lábio 180. Isso é simplesmente devido à configuração especial das câmaras 130 e 140 nesse modo de realização. A câmara 140 compreende também um ressalto interno, não representado com o objetivo de simplificação, sobre o qual o lábio 170 pode vir em apoio. Esse ressalto, exceto seu posicionamento no lado interior Cc, é comparável ao ressalto 45 da câmara 40.

Por outro lado, o suporte 1 pode ser conformado de maneira diferente da figura 1 sem sair do âmbito da invenção Além disso, pelo menos certos elementos constitutivos do dispositivo 10 ou 110 podem ser conformados diferentemente das figuras 1 a 5 sem sair do âmbito da invenção.

Em variante não representada, o dispositivo de batente de suspensão 10 ou 110 pode equipar um sistema de suspensão diferente daquele de um veículo automóvel.

De acordo com uma outra variante não representada o rolamento 20 pode não ser de contato oblíquo, mas de contato reto.

De acordo com uma outra variante não representada, pelo menos uma pista do rolamento 20 pode ser formada diretamente sobre a câmara 30 e/ou sobre a câmara 40.

De acordo com uma outra variante não representada, a junta 60 ou 160 pode compreender um único lábio radial 70 ou 170 ou um único lábio axial 80 ou 180 que se estende a partir de sua base 61 ou 161. Nesse caso, o dispositivo 10 ou 110 compreende de preferência um ressalto de segurança similar ao ressalto 45.

De acordo com uma outra variante não representada, o dispositivo 10 ou 110 pode compreender ao mesmo tempo uma junta exterior 60 e uma junta interior 160 dispostas entre as câmaras. Essa variante é mais custosa mas reduz ainda mais os riscos de infiltrações de água ou de partículas poluentes dentro do alojamento interno 50 do dispositivo 10.

De acordo com uma outra variante não representada, o dispositivo 10 ou 110 pode compreender uma junta exterior e/ou uma junta interior sobremoldada sobre a câmara superior 40 ou 140, cujos lábios estão em contato estanque com a câmara inferior 30 ou 130.

De acordo com uma outra variante não representada, certos lábios 70, 80, 170 ou 180 podem se desdobrar ao nível de sua extremidade de apoio 74, 84, 174 ou 184. Nesse caso, o lábio apresenta dois pontos de contato com a câmara correspondente.

Qualquer que seja o modo de realização, o dispositivo 10 ou 110 compreende uma câmara inferior 30 ou 130 e uma câmara superior 40 ou 140 feita de material plástico, assim como pelo menos uma junta de estanqueidade 60 ou 160 feita de material termoplástico sobremoldado sobre um primeiro elemento 30, 40, 130 ou 140 feito de material plástico entre a câmara inferior e a câmara superior, a junta 60 ou 160 compreendendo uma base 61 ou 161 de forma substancialmente anular a partir da qual se estende pelo menos um lábio de estanqueidade 70, 80, 170 e/ou 180 em contato com o segundo elemento 30, 40, 130 ou 140 feito de material plástico, distinto do primeiro elemento, entre a câmara inferior e a câmara superior.

De preferência, cada junta 60 ou 160 compreende dois lábios de estanqueidade 70 e 80, ou 170 e 180, em contato com o segundo elemento, nesse caso a câmara superior 40 ou 140 nos exemplos das figuras 1 a 5. De preferência, cada junta 60 ou 160 apresenta pelo menos dois pontos de contato com o segundo elemento, formados ou pelas duas extremidades de apoio dos dois lábios que pertencem a essa junta, ou por um único lábio desdobrado em sua extremidade de apoio, ou pelas extremidades de apoio desdobradas de dois lábios. Assim, os riscos de infiltrações de água ou de partículas poluentes dentro do alojamento interno 50 do dispositivo 10 são ainda mais reduzidos.

Por outro lado, as características técnicas dos diferentes modos de realização podem ser, na totalidade ou para algumas delas, combinadas entre si. Assim, o dispositivo de batente de suspensão e o suporte podem ser adaptados em termos de custo, de desempenho e de simplicidade de execução.

Claims

1. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110), que compreende: - pelo menos um rolamento (20) que forma batente axial de acordo com um eixo principal (X1), - uma câmara inferior (30; 130) e uma câmara superior (40; 140) feitas de material plástico, em contato com cada rolamento (20), a câmara inferior (30; 130) formando meio de apoio para uma mola de suspensão (3), e - pelo menos uma junta de estanqueidade (60, 160; 60, 160) adaptada para proteger o rolamento (20) de infiltrações de água ou de partículas poluentes, a ou cada junta (60; 160; 60, 160) sendo feita de material termoplástico sobremoldada sobre um primeiro elemento (30 / 40; 130 / 140) feito de material plástico entre a câmara inferior (30; 130) e a câmara superior (40; 140), o dispositivo de batente de suspensão (10; 110) sendo caracterizado: - pelo fato de que cada junta (60; 160; 60; 160) compreende uma base (61; 161) de forma substancialmente anular a partir da qual se estende pelo menos um lábio de estanqueidade (70; 80; 70, 80; 170; 180; 170, 180) em contato com o segundo elemento (40 / 30; 140 / 130) feito de material plástico entre a câmara inferior (30; 130) e a câmara superior (40; 140), - pelo fato de que o primeiro elemento (30 / 40; 130 / 140) compreende uma superfície axial (34) e uma superfície radial (35) de recepção da junta de estanqueidade (60; 160), e - pelo fato de que a base (61; 161) compreende uma superfície axial (62) e uma superfície radial (63) recebidas respectivamente contra a superfície axial (34) e a superfície radial (35) do primeiro elemento (30 / 40; 130 /140).

2. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que cada rolamento (20) compreende um anel interior (21) em contato com a câmara inferior (30; 130) feita de material plástico, um anel exterior (22) em contato com a câmara superior (30; 130) feita de material plástico e elementos rolantes (23) dispostos entre o anel interior (21) e o anel exterior (22).

3. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que ele compreende um único rolamento (20) de contato oblíquo.

4. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a junta (60, 160) compreende dois lábios de estanqueidade (70, 80; 170, 180) em contato com o segundo elemento (40 / 30; 140 / 130), cada lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) tendo pelo menos um ponto de contato com esse segundo elemento (40 / 30; 140 /130).

5. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ou cada lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) compreende um cotovelo pré-conformado (73; 83; 173; 183) entre: - uma primeira parte de lábio (71; 81; 171; 181) que se estende até a base (61; 161) da junta (60; 160) e - uma segunda parte de lábio (72; 82; 172; 182) que se estende até uma extremidade (74; 84; 174; 184) de apoio do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) sobre o segundo elemento (40 / 30; 140 /130).

6. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o cotovelo pré-conformado do ou de cada lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) está em recuo na direção do rolamento (20).

7. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que para o ou cada lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180), em seção em um meio plano (P1) que compreende o eixo principal (X1): - a primeira parte de lábio (71; 81; 171; 181) se estende de acordo com uma primeira linha mediana (A71; A81; A171; A181), - a segunda parte de lábio (72; 82; 172; 182) se estende de acordo com uma segunda linha mediana (A72; A82; A172; A182), e - o lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) define um ângulo agudo (β70; β80; β170; β180) entre a primeira linha mediana (A71; A81; A171; A181) e a segunda linha mediana (A72; A82; A172; A182).

8. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com as reivindicações 4 e 7, caracterizado pelo fato de que os dois lábios de estanqueidade (70, 80; 170, 180) da junta (60; 160) compreendem; - um lábio radial (70; 170) do qual o ângulo agudo (β70; β170) é orientado globalmente de acordo com uma direção radial (De; Dc) ao eixo principal (X1), e - um lábio axial (80; 180) do qual o ângulo agudo (β80; β 180) é orientado globalmente de acordo com uma direção axial (Ds) ao eixo principal (X1).

9. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o ou cada ângulo agudo (β70; β80; β170; β180) é compreendido entre 10° incluído e 90° excluído.

10. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o ou cada lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) define, em seção em um meio plano (P1) que compreende o eixo principal (X1): - uma espessura (e70; e80; e170; e180), medida perpendicularmente a uma linha mediana (A71+A72; A81+A82; A171+A172; A181+A182) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180), que é substancialmente constante da base (61; 161) da junta (60; 160) até a extremidade de apoio (74; 84; 174; 184) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180); - um comprimento em repouso (L70; L80; L170; L180), medido perpendicularmente à base (61; 161) da junta (60; 160) entre essa base (61; 161) e a extremidade de apoio (74; 84; 174; 184) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) quando a junta (60; 160) está em repouso; e - uma relação (e70/L70; e80/L80; e170/L170; e180/L180) da espessura (e70; e80; e170; e180) pelo comprimento em repouso (L70; L80; L170; L180) que é estritamente inferior a 0,206, de preferência inferior a 0,2.

11. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a espessura (e70; e80; e170; e180) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) é constante e compreendida entre 0,4 e 0,8 milímetros, de preferência compreendida entre 0,5 e 0,7 milímetros, mais de preferência igual a 0,6 milímetros.

12. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o comprimento em repouso (L70; L80; L170; L180) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180) é compreendido entre 2 e 4 milímetros, de preferência compreendido entre 2,5 e 3,5 milímetros, mais de preferência igual a 3 milímetros.

13. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que para o ou pelo menos alguns dos lábios de estanqueidade (70; 80; 170; 180), a primeira parte de lábio (71; 81; 171; 181) é mais curta ou de mesmo comprimento que a segunda parte de lábio (72; 82; 172; 182) ao longo de suas linhas medianas respectivas (A71, A72; A81, A82; A171, A172; A181, A182) o cotovelo (73; 83; 173; 183) sendo mais aproximado ou eqüidistante da base (61; 161) da junta (60; 160) do que da extremidade de apoio (74; 84; 174; 184) do lábio de estanqueidade (70; 80; 170; 180).

14. Dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que O segundo elemento (40 / 30; 140 / 130) entre a câmara inferior (30; 130) e a câmara superior (40; 140) tem uma face interna (42) munida de um ressalto (45), e pelo fato de que pelo menos um lábio de estanqueidade (70; 170) da junta (60; 160) tem pelo menos uma extremidade (74; 174) de apoio com o segundo elemento entre, por um lado, o ressalto (45) e, por outro lado, uma abertura (51; 52) delimitada entre a câmara inferior (30; 130) e a câmara superior (40; 140).

15. Suporte (1) de veículo automóvel, caracterizado pelo fato de que ele compreende um amortecedor e um dispositivo de batente de suspensão (10; 110) de acordo com uma das reivindicações precedentes.