FR3101279A1 - GARNITURE D’ÉTANCHÉITÉ DE butÉE de suspension et BUTÉE DE SUSPENSION ASSOCIÉE - Google Patents

GARNITURE D’ÉTANCHÉITÉ DE butÉE de suspension et BUTÉE DE SUSPENSION ASSOCIÉE Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) pour une butée de suspension (10) d’un véhicule, la butée (10) étant du type comportant : un palier (20), comprenant une rondelle supérieure (22) et une rondelle inférieure (21) ; un support (30) du palier (20) formant un appui pour un ressort (11) de la suspension, et comportant une paroi de frettage contre laquelle la rondelle inférieure (21) est frettée au support (30), la paroi de frettage présentant un pourtour annulaire crénelé axialement comportant une succession de créneaux et de dents; un couvercle (40) formant avec le support (30) un logement pour le palier (20) ; la garniture d’étanchéité (50) étant configurée pour être disposée entre le support (30) et le couvercle (40), la garniture d’étanchéité (50) comprenant des excroissances saillantes radialement, et pénétrant chacune radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes. Figure d’abrégé : Fig.3

Description

GARNITURE D’ÉTANCHÉITÉ DE butÉE de suspension et BUTÉE DE SUSPENSION ASSOCIÉE
Domaine technique de l’invention
L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des suspensions de véhicules.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à une garniture d’étanchéité pour une butée de suspension pour une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule tel qu’un véhicule automobile et à une telle butée de suspension.
De manière connue, les butées de suspension comprennent un palier muni d’une rondelle supérieure et d’une rondelle inférieure entre lesquelles sont disposés des corps roulants, par exemple des billes ou des rouleaux, ou alors présentant des surfaces de glissement soit directement entre elles, soit sur un dispositif positionné entre lesdites rondelles. Les rondelles supérieure et inférieure sont généralement montées en contact avec des pièces d'appui inférieur et supérieure, comme un support inférieur et un couvercle supérieur respectivement, entre lesquels est interposé le palier. Les pièces d’appui supérieure et inférieure forment donc un logement pour les rondelles du palier et permettent d'assurer l'interface entre lesdites rondelles et les éléments avoisinants.  
Une telle butée de suspension est configurée pour être disposée dans la partie supérieure d’une jambe de suspension entre la caisse du véhicule et un ressort de suspension tel qu’un ressort à spirales. Le ressort est installé autour d'une tige de piston amortisseur dont l'extrémité est liée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un bloc élastique filtrant les vibrations. Le ressort de suspension vient axialement en appui, directement ou indirectement, sur la pièce formant le support inférieur. Le couvercle supérieur est quant à lui fixe par rapport à la caisse du véhicule.
La butée de suspension a pour fonction de transmettre les efforts axiaux et radiaux résultant de la compression du ressort à spirales tout en autorisant une rotation en minimisant le frottement entre le ressort et la superstructure du véhicule. Ce mouvement angulaire relatif découle d'un braquage des roues directrices du véhicule et/ou de la compression du ressort de suspension.
Il est connu de fabriquer le support inférieur de la butée de suspension en matériau plastique notamment lorsque les efforts repris par la butée de suspension sont relativement faibles, par exemple pour des véhicules légers. Les matériaux plastiques présentent l’avantage d’être peu coûteux à la fabrication, ceci même pour des pièces de géométrie complexe.
Par ailleurs, en fonctionnement, le support de butée est exposé à des projections d'eau. Une conception de la pièce en plastique permet de faire l’économie de traitements de surfaces anti-corrosion diminuant encore le coût de fabrication d’une telle pièce.
Toutefois, le support de butée en plastique n’est pas adapté à tous les véhicules et ne permet pas de reprendre des efforts trop importants. Pour cette raison, la conception des supports de butées de suspension intègre généralement un ou plusieurs matériau(x) métallique(s). Dans ce cas, les supports de butées sont intégralement formés de métal ou présentent au moins des inserts métalliques pris dans un corps en matériau plastique. Il est à noter qu’une grande proportion des matériaux métalliques retenus pour leurs propriétés de résistance mécanique sont sensibles à la corrosion.
Comme évoqué ci-avant, l’utilisation de métal implique la mise en œuvre quasi-systématique d’un traitement anti-corrosion, ce qui implique d’une part l’emploi d’un traitement qui est coûteux, et d’autre part au moins une étape de fabrication supplémentaire entrainant de surcroît un coût de production plus important. En pratique, l’utilisation d’un revêtement plastique autour du métal ne permet pas de faire l’économie d’un tel traitement anti-corrosion, les processus d’injection imposant qu’au minimum des faces ou portions de la pièce métallique ne soient pas couvertes à cause de leur maintien dans le moule.
L’utilisation d’aluminium se présente aujourd’hui comme une bonne alternative à la fois en termes de résistance, permettant la reprise d’efforts relativement importants issus de la suspension, et une alternative économique permettant de s’affranchir d’un traitement anti-corrosion. Par ailleurs, l’aluminium figure parmi les matériaux hautement recyclables, contrairement aux matériaux plastiques. En pratique cependant, il a été constaté que les supports de butées de suspension conçus en aluminium entraînent de nombreuses reprises en usinage pour satisfaire les contraintes dimensionnelles, ce qui a pour conséquence directe d’engendrer indirectement une augmentation des coûts de production.
Pour répondre à cette problématique, la demanderesse a conçu un support comportant une paroi de frettage sensiblement annulaire ayant un pourtour crénelée axialement, la paroi de frettage étant configurée pour recevoir la rondelle inférieure frettée au support par interférence dimensionnelle avec ladite paroi de frettage. Cette solution fait l’objet du dépôt d’une demande FR1908607. Le fait que la paroi de frettage est crénelée permet de faciliter le frettage de la rondelle inférieure sans fragiliser le support, ceci sans nécessiter de reprises en usinage. Cela permet également d’apporter de la souplesse au niveau du diamètre de frettage, ce qui a pour avantage d’accepter de plus larges dispersions géométriques pouvant apparaître lors de la réalisation du support.
Une telle évolution du support pour répondre à l’ensemble de ces problématiques rend inefficace les garnitures d’étanchéité de l’art antérieur. Il existe donc un besoin d’une solution permettant de garantir la protection du palier pour une telle butée de suspension.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une garniture d’étanchéité compatible avec une telle butée de suspension dans laquelle le palier présente une rondelle inférieure fixée au support par une paroi de frettage crénelée.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un ensemble support et garniture d’étanchéité pour une butée de suspension pour une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule, la butée étant du type comportant :
  • un palier lisse ou à roulement, comprenant au moins une rondelle supérieure et une rondelle inférieure aptes à tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de révolution
  • un support du palier formant un appui direct ou indirect pour un ressort de la jambe de force, et comportant une paroi de frettage contre laquelle la rondelle inférieure est frettée au support par interférence dimensionnelle, la paroi de frettage présentant une enveloppe sensiblement annulaire, par exemple cylindrique ou tronconique, et présentant un pourtour crénelée axialement comportant une succession de créneaux et de dents, les créneaux s’étendant sur des secteurs angulaires distincts, chacun des créneaux étant encadré en sens circonférentiel par deux dents adjacentes parmi les dents,
  • un couvercle formant avec le support un logement pour le palier,
l’ensemble étant remarquable en ce que la garniture d’étanchéité est configurée pour être disposée entre le support et le couvercle, la garniture d’étanchéité comprenant des excroissances saillantes au moins en partie radialement, et pénétrant chacune radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes.
Une telle garniture d’étanchéité est donc configurée pour obstruer au moins en partie les créneaux de la paroi de frettage, ceci au moins sur toute l’étendue de chacun des secteurs angulaires desdits créneaux. Cela permet donc de garantir une étanchéité entre le support et le couvercle en utilisant au moins en partie le volume accessible entre ces deux éléments, y compris sur le pourtour radial des créneaux.
Selon un mode de réalisation, chacune des excroissances pénètre radialement dans un créneau associé parmi les créneaux en venant en contact avec les deux dents adjacentes au créneau associé, chacun des créneaux étant de préférence associé à l’une des excroissances.
Selon un mode de réalisation, la garniture d’étanchéité présente un corps définissant un contour annulaire fermé. Dans ce cas les excroissances sont saillantes par rapport à ce corps de la garniture.
Selon une caractéristique technique particulière, chacune des excroissances épouse la forme d’un fond du créneau associé s’étendant d’une des deux dents adjacentes au créneau associé à l’autre. Une telle configuration permet un maintien optimisé de la garniture d’étanchéité sur le support dont les excroissances reposent dans, et sur, les créneaux. En particulier, une telle configuration permet de garantir une étanchéité malgré la souplesse au niveau du diamètre de frettage.
Selon un mode de réalisation, les deux dents adjacentes encadrant chaque créneau présentent deux parois opposées, chacune des excroissances venant en appui contre les deux parois opposées des deux dents adjacentes au créneau associé.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont configurées pour faire saillie radialement vers l’axe de révolution. Dans cette configuration, la garniture d’étanchéité se situe radialement à l’extérieur par rapport à la paroi de frettage du support.
Selon une caractéristique technique particulière, la garniture d’étanchéité à une symétrie de révolution d’ordre N, N étant le nombre d’excroissances.
Selon un mode de réalisation, les excroissances obstruent entièrement les créneaux et présentent chacune une face supérieure affleurante ou en saillance avec des surfaces supérieures des dents adjacentes au créneau associé, de manière à venir au contact d’une face inférieure de la rondelle inférieure, par exemple d’une face inférieure d’une portion de clipsage de ladite rondelle inférieure, en position frettée.
Selon un mode de réalisation, la garniture d’étanchéité comporte des pattes configurées pour s'étendre radialement et être positionnées axialement entre, de préférence en contact axial avec, la rondelle inférieure et le support. Ceci permet d’assurer un meilleur maintien axial de la garniture d’étanchéité lorsqu’elle est montée sur le support.
Selon un mode de réalisation, les pattes sont configurées pour s’étendre radialement au-delà d’une zone située au droit d’un chemin de roulement de la rondelle inférieure, et de préférence au-delà d’une extrémité de la rondelle inférieure la plus éloignée de la paroi de frettage.
Selon un mode de rélisation, la garniture d’étanchéité est en contact glissant avec une jupe périphérique du couvercle, la garniture d’étanchéité étant positionnée radialement à l'intérieur ou de préférence radialement à l'extérieur du palier. La garniture d’étanchéité se situe de préférence en amont de la portion de clipsage sur un chemin d’accès, accessible depuis l’extérieur et suivi par les poussières extérieures, et de préférence encore en aval sur ce chemin d’un chicanage délimité entre le support et le couvercle.
Selon un mode de réalisation, la garniture d’étanchéité comporte un dispositif d’étanchéité dynamique, notamment une lèvre frottante ou non s’étendant à partir du corps et formant de préférence avec le corps un angle aigu, ou alors une gorge permettant de montage d’un joint mobile, la lèvre ou le joint mobile étant configurés pour venir en contact, de préférence glissant, contre une surface intérieure du couvercle, formant par exemple une jupe périphérique du couvercle. La partie frottante formée par la lèvre ou le joint mobile permet d’assurer une étanchéité dynamique du palier compte tenu des mouvements relatifs entre le support et le couvercle. La lèvre, voir le cas échéant le joint mobile, présente une élasticité par rapport au corps de la garniture d’étanchéité lui permettant d’assurer un contact contre la surface intérieur au moyen d’un appui contraint élastiquement, et ce malgré d’éventuels déplacements relatifs parasites du support par rapport au couvercle.
Selon un mode de réalisation, la garniture d’étanchéité est formée monobloc. De préférence la garniture d’étanchéité est composée en matériau(x) plastique(s) et/ou élastomère(s).
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne également une butée de suspension pour une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule, la butée comportant :
  • un palier, lisse ou à roulement, comprenant au moins une rondelle supérieure et une rondelle inférieure aptes à tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de révolution
  • un support du palier formant un appui direct ou indirect pour un ressort de la jambe de force, et comportant une paroi de frettage contre laquelle la rondelle inférieure est frettée au support par interférence dimensionnelle, la paroi de frettage présentant une enveloppe sensiblement annulaire, et présentant un pourtour crénelée axialement comportant une succession de créneaux et de dents, les créneaux s’étendant sur des secteurs angulaires distincts, chacun des créneaux étant encadré en sens circonférentiel par deux dents adjacentes parmi les dents,
  • un couvercle formant avec le support un logement pour le palier,
  • une garniture d’étanchéité, formant avec le support un ensemble,
la butée étant remarquable en ce que la garniture d’étanchéité, de l’ensemble support et garniture d’étanchéité, est disposée entre le support et le couvercle, la garniture d’étanchéité comprenant des excroissances saillantes au moins en partie radialement, chacune des excroissances saillantes pénétrant radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes.
Le fait que la paroi de frettage est crénelée permet de faciliter le frettage de la rondelle inférieure sans fragiliser le support, ceci sans nécessiter de reprises en usinage. Cela permet également d’apporter de la souplesse au niveau du diamètre de frettage, ce qui a pour avantage d’accepter de plus larges dispersions géométriques pouvant apparaître lors de la réalisation du support.
Selon un mode de réalisation, chacune des excroissances pénètre radialement dans un créneau associé parmi les créneaux en venant en contact avec les deux dents adjacentes au créneau associé, chacun des créneaux étant de préférence associé à l’une des excroissances.
Suivant des modes de réalisation pris seuls ou en combinaison, le support et la garniture d’étanchéité, formant l’ensemble support et garniture d’étanchéité, comportent chacun tout ou partie des caractéristiques décrites ci-avant.
Selon une caractéristique technique, le couvercle est fixé par clipsage, aussi appelé encliquetage, sur une portion de clipsage de la rondelle inférieure.
Suivant un mode de réalisation, le couvercle est en matériau(x) plastique(s), de préférence composite(s). Par exemples, un matériau plastique peut être chargé ou non d’éléments de renforts de types fibres ou tissus. Un tel couvercle permet de faciliter son clipsage sur la portion de clipsage de la rondelle inférieure du palier, notamment facilité par la déformation élastique, et donc réversible, qu’il peut subir pour pouvoir se clipser et être maintenu fixement au palier.
Chacune des rondelles inférieure et supérieure est de préférence métallique, et présente un chemin de guidage, qui peut être un chemin de roulement sur lequel roulent des corps roulants disposés entre la rondelle supérieure et la rondelle inférieure, ou un chemin de glissement, apte à glisser directement sur le chemin de glissement de l’autre rondelle, ou à glisser sur un corps intermédiaire annulaire disposé entre les deux rondelles.
Suivant un mode de réalisation, la portion de clipsage de la rondelle inférieure s’étend sensiblement radialement et présente une forme annulaire ayant un pourtour continu ou discontinu.
Selon une caractéristique technique, la portion de clipsage recouvre au moins en partie la paroi de frettage et présente une côte enveloppe radiale supérieure à l’épaisseur radiale de ladite paroi de frettage. En particulier la portion de clipsage s’étend radialement au-delà de ladite paroi de frettage, en particulier au-delà des dents de son pourtour crénelé. En d’autres termes la portion de clipsage recouvre au moins en partie la paroi de frettage en s’étendant radialement de part et d’autre au-dessus de la paroi de frettage. Autrement dit, la portion de clipsage forme une saillie radiale sensiblement annulaire de la rondelle inférieure par rapport à la paroi de frettage tout en reposant sur elle, cette saillie offrant une prise pour le clipsage du couvercle.
Selon un mode de réalisation, la garniture d’étanchéité est en contact avec une partie au moins de la portion de clipsage de la rondelle inférieure, ce contact étant localisé au niveau de la surface qui recouvre la paroi de frettage.
Selon un mode de réalisation, le support de palier comporte une surface d’appui du ressort présentant une portion de guidage tournée radialement vers l’extérieur et une portion d’appui tournée axialement à l’opposé du palier.
Selon une caractéristique technique avantageuse, le support est formé en matériau métallique moulé, tel qu’un alliage d’aluminium ou de zinc. Le support peut également être formé d’un seul matériau, par exemple formé intégralement en aluminium. Les alliages d’aluminium ou de zinc peuvent être un alliage léger par exemple, ou tout autre alliage convenant à cette application, tel que le Zamak. De cette manière, le support peut être fabriqué par des procédés d’injection de métal, simples à mettre en œuvre et plus économique. Grâce à une telle combinaison de caractéristiques, il est possible de fabriquer un support en matériau métallique moulé et de géométrie simplifiée en réduisant voire supprimant les reprises en usinage après fabrication. En outre, une telle géométrie est aisément reproductible à la fabrication compte tenu des process industriels de fabrication de pièces par injection qui sont connus et parfaitement maitrisés. Une telle géométrie est également conçue pour permettre de recevoir le frettage de la rondelle inférieur de manière fiable et sans induire de déformations susceptibles de dégrader le fonctionnement et/ou la durée de vie du produit. La quantité de matière utilisée pour former la pièce est également réduite, de la même façon que la masse de la butée, tout en permettant la reprise d’efforts relativement importants, tout du moins supérieurs à ceux admis par les plastiques usuels
Suivant un mode de réalisation, le support est une pièce monobloc. La pièce étant fabriquée en un seul tenant, sa fabrication est rendue plus rapide et donc moins coûteuse. Sa résistance est en outre améliorée.
Suivant un mode de réalisation, la paroi de frettage présente une épaisseur radiale, mesurée radialement par rapport à l’axe de révolution, supérieure à 2 mm, et de préférence supérieure à 3 mm.
Suivant un mode de réalisation, le support présente une épaisseur axiale, mesurée parallèlement à l’axe de révolution, supérieure à 3 mm, et de préférence supérieure à 4 mm dans une zone configurée pour s’étendre radialement de part et d’autre de la rondelle inférieure.
Suivant un mode de réalisation, le support présente une épaisseur radiale, mesurée radialement par rapport à l’axe de révolution, supérieure à 3 mm, et de préférence supérieure à 4 mm dans une zone de guidage axial du ressort.
Selon une autre caractéristique technique avantageuse, le pourtour de la paroi de frettage comporte une succession sensiblement régulière de créneaux et de dents, de préférence à bases sensiblement rectangulaires. Cela permet de limiter les contraintes induites par le frettage dans la rondelle inférieure et dans le pourtour de la paroi de frettage. Cela permet également d’apporter de la souplesse au niveau du diamètre de frettage, ce qui a pour avantage d’accepter de plus larges dispersions géométriques pouvant apparaitre lors de la réalisation du support.
Avantageusement encore, les créneaux s’étendent sur des secteurs angulaires sensiblement inférieurs aux secteurs angulaires des dents. La déformation de la paroi de frettage lors du frettage étant localisée au niveau des dents, cette déformation n’est pas retransmise sur tout le pourtour de la paroi de frettage, facilitant la mise en œuvre du frettage. Les éventuels défauts de fabrication voient également leurs impacts diminués limitant ainsi le besoin d’une reprise à l’usinage tout en garantissant un bon positionnement du palier, et plus précisément de la rondelle inférieure.
Suivant un mode de réalisation, le pourtour de la paroi de frettage comporte au moins cinq dents, de préférence au moins huit dents, et de préférence au plus dix dents. Ces valeurs sont représentatives d’un bon compromis entre les dents nécessaires au frettage de la rondelle inférieure du palier et des créneaux permettant la réduction de matière et du poids de la pièce et conférant une plus grande élasticité à la paroi de frettage.
Suivant un mode de réalisation, le support comporte une face d’appui sensiblement annulaire contre laquelle est destinée à venir en appui axial la rondelle inférieure en position frettée, la face d’appui pouvant présenter une pluralité d’évidements répartis angulairement de façon régulière ou non, afin de réduire la quantité de matériau employé pour fabriquer le support sans réduire toutefois la résistance aux efforts repris par le support. Dans une configuration alternative ou complémentaire préférée, la face d’appui et la paroi de frettage sont séparés d’au moins une zone de liaison présentant un ou plusieurs évidements, tel que par exemple un évidement annulaire continu, voire discontinu, sur toute sa circonférence.
Dans une configuration avantageuse, les pattes de la garniture d’étanchéité configurées pour s'étendre radialement et être positionnées axialement entre, de préférence en contact axial avec, la rondelle inférieure et le support, sont configurées pour venir se loger chacune dans un des évidements de la face d’appui.
Dans une configuration particulière cette face d’appui est située à l’intérieur de l’espace délimité par la paroi de frettage de sorte que la face d’appui et la paroi de frettage forment ensemble un berceau configuré pour recevoir la rondelle inférieure, la face d’appui formant un siège du berceau. De préférence, la face d’appui de la rondelle est bordée radialement extérieurement par la paroi de frettage, la face d’appui et la paroi de frettage étant reliées ensemble par au moins une zone de liaison. Cette zone de liaison peut former un congé annulaire, continu ou discontinu, configuré pour recevoir une forme courbe de la rondelle inférieure, ou pour ne pas faire interférence avec cette dernière. Comme mentionné ci-avant, cette zone de liaison peut comporter un évidement annulaire de séparation s’étendant radialement entre la face d’appui et la paroi de frettage, et de préférence continue. Un tel évidement permet de séparer les zones de frettage et d’appui axial permettant de séparer les fonctions appui et sertissage du support et de diminuer les contraintes au niveau des secteurs de frettage ou à la base des dents.
Suivant un mode de réalisation, des zones d’appuis de la face d’appui se situent au moins en partie, de préférence exclusivement, sur les mêmes secteurs angulaires que ceux des créneaux, c’est-à-dire qu’ils se situent de préférence exclusivement en vis-à-vis des créneaux. Une telle caractéristique ajoute de la souplesse aux dents et donc de la tolérance à des variations dimensionnelles plus importantes.
Suivant un mode de réalisation, le support est configuré pour que la distance minimale séparant deux des surfaces extérieures de son enveloppe soit supérieure ou égale à 2 millimètres, et de préférence supérieure ou égale à 3 millimètres. Une telle dimension représente un bon compromis entre la diminution de la quantité de matériau, par exemple aluminium ou en alliage léger, pour réduire le coût de la pièce et la résistance aux efforts pour une application à une jambe de force pour un véhicule automobile comportant une telle butée de suspension.
Concernant les dents, leur épaisseur est comprise de préférence entre 2 et 5mm. De préférence, cette épaisseur est variable, c’est-à-dire non constante, entre sa base et son extrémité supérieure, sa base présentant une épaisseur supérieure à celle de son extrémité supérieure.
Suivant un mode de réalisation, le support comporte une jupe cylindrique qui sépare un épaulement transversal extérieur d'appui du ressort et un épaulement transversal intérieur d'appui d’une butée de choc. En d’autres termes, le support présente, sur une partie inférieure, un alésage axial inférieur présentant un fond formé par épaulement transversal intérieur formant une paroi d’appui annulaire configurée pour permettre une reprise des efforts d’une butée de choc.
Selon une caractéristique technique, le couvercle est délimité radialement par une jupe axiale intérieure et une jupe axiale extérieure, le couvercle présentant au moins une protubérance radiale dirigée vers l’intérieure du couvercle et ménagée sur un bord interne de la jupe extérieure. Une telle protubérance vise à retenir le couvercle circonférentiellement sur la portion de clipsage de la rondelle inférieure en position clipsée ou encliquetée du couvercle. Alternativement, la protubérance radiale peut être ménagée sur un bord interne de la jupe intérieure. Une telle configuration est préférée lorsque la rondelle inférieure est frettée à l’extérieure par rapport à la paroi de frettage, c’est-à-dire que la face d’appui de la rondelle est bordée radialement intérieurement par la paroi de frettage.
Suivant un mode de réalisation, la protubérance radiale intérieure du couvercle est continue ou discontinue, la jupe extérieure du couvercle étant continue. Alternativement, si cette protubérance radiale intérieure continue est portée par la jupe intérieure du couvercle, cette jupe intérieure est de préférence également continue.
Selon une configuration technique, la jupe extérieure présente une extrémité formant, avec le support, un chicanage. Un tel chicanage vise à réduire toute intrusion d’éléments extérieurs dans le palier de sorte que l’espace entre le couvercle et la rondelle inférieure présente des sinuosités ou un jeu réduit assurant indirectement une protection du palier. Un tel chicanage permet de renforcer l’action de la garniture d’étanchéité pour garantir la protection du palier.
Dans une configuration technique avantageuse, la portion de clipsage de la rondelle inférieure présente un bord supérieur périphérique chanfreiné. Lorsque le couvercle est clipsé, il vient en contact circonférentiellement sur la portion de clipsage de la rondelle inférieure, dont le chanfrein guide le placement du couvercle et facilite l’opération permettant ainsi les centrages respectifs des deux pièces, le mouvement des pièces lors du clipsage ou encliquetage étant dans le sens de la déformabilité pour le couvercle.
Suivant un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule comprenant un amortisseur et une butée de suspension tel que décrite ci-avant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
 : une vue d’un support d’une butée de suspension selon un premier mode de réalisation ;
 : une vue partielle et en coupe axiale de la butée de suspension selon ce premier mode de réalisation ;
 : une vue en coupe axiale de la butée de suspension selon ce premier mode de réalisation ;
 : une vue en perspective d’une garniture d’étanchéité selon ce premier mode de réalisation ;
 : une vue en coupe axiale de la butée de suspension selon un deuxième mode de réalisation ;
 : une vue en perspective d’une garniture d’étanchéité selon ce deuxième mode de réalisation ;
 : une vue en coupe axiale de la butée de suspension selon un troisième mode de réalisation ;
 : une vue d’un support d’une butée de suspension selon un quatrième mode de réalisation ;
 : une vue en perspective d’une garniture d’étanchéité selon ce quatrième mode de réalisation ;
 une vue en coupe axiale de la butée de suspension selon un cinquième mode de réalisation ;
 : une vue selon une autre coupe axiale de la butée de suspension selon ce cinquième mode de réalisation ;
 : une vue en perspective d’une garniture d’étanchéité selon ce cinquième mode de réalisation ;
 : une vue partielle et en coupe axiale de la butée de suspension selon un sixième mode de réalisation ;
 : une vue partielle et en coupe axiale de la butée de suspension selon un septième mode de réalisation.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation
Dans cette description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à l'axe de rotation de la butée de suspension, vertical sur les figures. En particulier, le terme « intérieur » est relatif à une disposition proche de cet axe et le terme « extérieur » est relatif à une disposition à distance de cet axe. Par ailleurs, les termes « supérieur » et « inférieur » sont relatifs à la disposition de la butée telle que représentée sur les figures, correspondant à l’orientation de la butée en position montée sur un véhicule automobile.
Une roue d'un véhicule automobile, notamment une roue directrice, peut être montée sur un châssis d’un véhicule automobile par l'intermédiaire d'une jambe de force qui permet la suspension de la caisse relativement au sol. A cet effet, la jambe de force comprend classiquement un amortisseur, un ressort de suspension11ainsi qu'une butée de suspension10sur laquelle un ressort11à spirales vient en appui, directement ou indirectement dans le cas où un élément de filtration est positionné entre les deux pièces, pour former une butée axiale de la suspension.
La butée de suspension1 0représentée en relation avec les figures 1 à 4 comporte un palier à roulement20, un support30réalisé en matériau métallique, par exemple en aluminium, et un couvercle supérieur40réalisé dans un matériau plastique chargé ou non d’éléments de renforts de type fibres ou tissus.
Le roulement20comporte une rondelle inférieure21et une rondelle supérieure22entre lesquelles sont placés des corps roulants23, lesquels sont maintenues espacées entre eux par une cage24. Les rondelles21,22sont réalisées par exemple par emboutissage d'une tôle et sont chacune pourvue d’un chemin de roulement, respectivement inférieure et supérieure, pour les corps roulants23.
Le couvercle40et le support30forment ensemble une cavité de logement du palier à roulement20, la rondelle supérieure22étant en appui direct avec le couvercle40alors que la rondelle inférieure21est en appui direct sur le support30.
Ainsi, lorsque le ressort est sollicité en compression et en détente, l'enroulement des spires de ce dernier sur elles-mêmes est modifié, ce qui entraîne la rotation de la rondelle inférieure21. En outre, le braquage des roues induit également une rotation de la rondelle inférieure21.
Le support30comporte globalement une forme de révolution autour d’un axe principal X et présente un alésage central traversant axialement ledit support30configuré pour permettre le passage d'une tige d'amortisseur télescopique de la jambe de suspension. L’alésage central présente, sur son contour intérieur une pluralité de nervures internes réparties de manière régulière le long de ce contour et qui s’étendent sur une partie intérieure supérieure de l’alésage, les nervures étant de même hauteur.
Le support30comporte, du côté de sa surface inférieure30 B, une jupe cylindrique37qui comprend un épaulement transversal extérieur38d'appui du ressort11. Cet épaulement38présente une face301s’étendant radialement, sensiblement plane et annulaire, destinée à recevoir en appui une extrémité supérieure du ressort11à spires, comme schématisé sur la figure3. Cette face301s’étend radialement par rapport à une face302sensiblement cylindrique de la jupe37contre laquelle le ressort11est destiné à être emmanché à son extrémité supérieure.
Les efforts exercés par le ressort11de suspension sont transmis au roulement20par le support30, directement ou bien indirectement, par exemple en cas de présence d’un élément intermédiaire filtrant (non illustré) entre le ressort11et le support30.
Le support30comporte, sur une partie supérieure30A, une paroi de frettage32avec laquelle la rondelle inférieure21est destinée à être frettée. L’assemblage de ces deux pièces est assuré grâce à un ajustement serré de la rondelle inférieure21avec la paroi de frettage32du support30, c’est-à-dire que la fixation est assurée par interférence dimensionnelle de la rondelle inférieure21avec la paroi de frettage32. Cette paroi de frettage32est saillante axialement par rapport à une face supérieure du support30et sensiblement annulaire crénelée axialement le long de son pourtour. La rondelle inférieure21en position frettée est en appui axial contre une face d’appui36du support30, cette surface d’appui36étant sensiblement annulaire et situé ici dans un espace intérieur délimité par la paroi de frettage32de sorte que la face d’appui36et la paroi de frettage32forment ensemble un berceau31. Le berceau31comprend la paroi de frettage32qui délimite radialement le berceau31et qui permet de maintenir radialement la rondelle inférieure21en étant fretté ensemble. La face d’appui36sensiblement annulaire forme un siège du berceau31pour permettre un appui axial de la rondelle inférieure21sur le support30. Cette face d’appui36s’étend globalement radialement par rapport à l’axe X du support30vers l’intérieur par rapport à la paroi de frettage32.
La paroi de frettage32qui délimite radialement le berceau31est crénelée axialement le long de son pourtour, c’est-à-dire qu’elle présente le long de sa circonférence une succession de créneaux33et de dents34, chacun orienté axialement.
La rondelle inférieure21présente une première partie présentant un profil courbe portant le chemin de roulement inférieur des corps roulants23du roulement20, ce profil courbe s’étendant ici sur un secteur angulaire d’environ90°. La dimension de ce secteur angulaire peut varier en fonctions de plusieurs paramètres selon la butée de suspension10, tels que l’enveloppement choisi des corps roulants23et la rigidification souhaitée. La rondelle inférieure21présente également une deuxième partie, située dans le prolongement de la première partie courbe, qui forme une portion de clipsage210radiale annulaire.
En position frettée de la rondelle inférieure21, une partie inférieure du profil courbe de la rondelle inférieure21vient en appui axial contre la face d’appui36du support, une paroi extérieure du profil courbe vient en appui radialement du fait du frettage, contre la paroi de frettage32crénelée, en particulier contre les dents34de la paroi de frettage32. La portion de clipsage210recouvre au moins en partie les extrémités supérieures des dents34de la paroi de frettage et présente une dimension radiale supérieure à l’épaisseur radiale de ses dents34de sorte que ladite portion de clipsage210de la rondelle inférieure21est saillante radialement vers l’extérieur et reçoit, par clipsage le couvercle40.
La répartition des créneaux33et des dents34le long du pourtour de la paroi de frettage est choisie de sorte à être relativement régulière, afin d’assurer une meilleure répartition des efforts. Comme cela est visible sur la figure1, les créneaux33s’étendent sur des secteurs angulaires sensiblement inférieurs aux dents34. Un tel dimensionnement avec des dents34plus larges que les créneaux33, permet d’une part d’assurer un bon frettage de la rondelle inférieure21du fait de la proportion plus importante couverte sur le pourtour par les dents34, et permet d’autres part avec les discontinuités formées par les créneaux33de conférer de la souplesse au berceau31, garantissant une plage d’interférences de frettage plus large, c’est-à-dire sur une étendue plus grande. On choisira des créneaux33 s’étendant sur des secteurs angulaires supérieurs à 5°, de préférence supérieure à 15°, et/ou des dents34 s’étendant sur des secteurs angulaires supérieurs à 5°, de préférence supérieure à 15°.
Le berceau31du support30recevant la rondelle inférieure21présente une pluralité d’évidements35répartis de façon régulière le long de sa circonférence de sorte que la face d’appui36sensiblement annulaire et formant le siège du berceau31pour permettre un appui axial de la rondelle inférieure21sur le support30est discontinue. Cela permet d’obtenir une pièce plus légère nécessitant une quantité de matière première plus réduite. Le coût de fabrication est donc réduit, et le gain de masse contribue à la diminution des émissions du véhicule. De plus, l’aluminium ou l’alliage léger utilisé pour la réalisation du support30et intégralement et facilement recyclable, ce qui n’est pas le cas des supports habituellement réalisée en plastique contenant des charges de fibre de verre ou de carbone, et contenant parfois des inserts métalliques.
Le couvercle40est délimité radialement par une jupe axiale intérieure41et une jupe axiale extérieure42, entre lesquelles s’étend une paroi supérieure44. Le couvercle40présente une protubérance radiale43dirigée vers l’intérieure du couvercle40et ménagée sur un bord interne420de la jupe extérieure42. Cette protubérance43est configurée pour assurer le clipsage du couvercle et venir en prise par chevauchement radiale avec la portion de clipsage210de la rondelle inférieure21.
Pour faciliter ce clipsage, la portion de clipsage210de la rondelle inférieure21présente un bord supérieur périphérique chanfreiné211. De même, la protubérance radiale43présente un bord périphérique inférieur présentant un rayon de raccord. Ce rayon de raccord vient en appui contre le chanfrein211de la rondelle inférieure21lors de la mise en place du couvercle40pour venir le clipser, ou l’encliqueter, sur le palier de roulement20, ceci facilitant le clipsage des deux pièces. Seul le bord supérieur périphérique de la portion de clipsage210présente un chanfrein, et pas son bord périphérique inférieur. De même, seul le bord périphérique inférieur de la protubérance radiale43forme un rayon de raccord, et pas son bord périphérique supérieur. Cette dysmétrie permet de faciliter le clipsage des deux pièces et d’éviter la désolidarisation intempestive des pièces une fois assemblées. Bien entendu ces formes de chanfrein et d’arrondi peuvent varier par tout autre forme assurant le même effet. Par exemple le chanfrein peut être remplacé par un rayon, et inversement.
La protubérance radiale43intérieure du couvercle40peut être continue ou discontinue, la jupe extérieure42du couvercle40étant continue. Dans le cas où la protubérance radiale43est discontinue sur sa circonférence, la portion de clipsage210de la rondelle inférieure21est choisie de sorte à être continue sur son pourtour.
La jupe extérieure42présente préférentiellement une extrémité421formant, avec le support30, un chicanage12constituant une perte de charge sans contact pour protéger le palier, ici le palier à roulement20, de la pollution extérieure.
Une garniture d’étanchéité50est également disposée dans l’espace délimité par le couvercle40et le support30permettant d’améliorer la protection du palier à roulement20.
Cette garniture d’étanchéité50est formée monobloc d’un seul tenant. La garniture d’étanchéité50présente un corps51définissant un contour annulaire fermé comportant des excroissances52saillantes au moins en partie radialement. Ces excroissances52sont configurées pour pénétrer radialement chacune dans l’un des créneau33du support30.
Le clipsage du couvercle40sur la rondelle inférieure21est ici orienté à l’extérieur du support, la portion de clipsage210de la rondelle inférieure21s’étendant radialement vers l’extérieure. Dans ce contexte, la garniture d’étanchéité50vient se positionner sur le support30de sorte que son corps annulaire51vient se positionner contre la paroi de frettage32 et coaxialement par rapport à celle-ci.
En position assemblée de la garniture d’étanchéité50sur le support30, les excroissances52pénètrent radialement vers l’intérieur en direction de l’axe de révolution X, dans un créneau33associé parmi les créneaux33en venant en contact avec les deux dents34 adjacentes au créneau33associé, chacun des créneaux33étant associé à l’une des excroissances52.
Plus précisément dans ce mode de réalisation, les excroissances52obstruent entièrement les créneaux33en étant, chacune, logée et en occupant complètement l’espace délimité, d’une part axialement , entre un fond330d’un créneaux33et la deuxième partie de la rondelle inférieure21située dans le prolongement radial vers l’extérieur de la première partie courbe, qui forme la portion de clipsage210annulaire, et d’autre part, délimité latéralement, entre deux parois340opposées des deux dents34adjacentes au créneau33associé.
Au niveau du fond330des créneaux33, chacune des excroissances52est configurée pour épouser la forme d’un fond330du créneau33associé s’étendant d’une des deux dents34adjacentes au créneau33associé à l’autre ce qui permet de maintenir fixement la garniture d’étanchéité50sur le support30.
Les deux dents34adjacentes encadrant chaque créneau33présentent deux parois340opposées, chacune des excroissances52étant configurée pour venir en appui contre les deux parois340opposées des deux dents34 adjacentes au créneau33associé. Au-dessus, les excroissances52présentent chacune une face supérieure520en saillance avec des surfaces supérieures341des dents34 ,de manière à venir au contact d’une face inférieure d’une portion de clipsage210de ladite rondelle inférieure21et à ce que la garniture d’étanchéité soit maintenue en place axialement par la rondelle inférieure21en position frettée de ladite rondelle inférieure21.
Pour faciliter la mise en place de la garniture d’étanchéité50sur le support30, qui présente ici neuf excroissances52réparties régulièrement sur le long du pourtour du corps51annulaire, ladite la garniture d’étanchéité50 présente une symétrie de révolution d’ordre 9, correspondant au nombre d’excroissances52.
La garniture d’étanchéité50comporte également des pattes53configurées pour s'étendre radialement, de préférence dans la même direction que celle des excroissances52, à savoir ici vers l’intérieur en direction de l’axe de révolution X. Ces pattes53sont conçues pour venir se loger dans un évidement35’du support30. En particulier, chacune des pattes53est conçue pour venir se positionner axialement entre la rondelle inférieure21et le support30et vient en contact axial avec ces deux éléments21,30. Les évidements35’qui reçoivent les pattes53de la garniture d’étanchéité50sont formés à partir des évidements35de la face d’appui36du support30, la particularité de ces évidements35’ par rapport aux autres évidements35étant qu’ils sont débouchant radialement au-delà de la circonférence de la paroi de frettage32et sont situés radialement en regard d’un créneau33de la paroi de frettage32dans ce mode de réalisation. De cette manière, les pattes53sont pincées entre le support30et la rondelle inférieure21 lorsque la garniture d’étanchéité50 est solidarisée sur le support30.
Les pattes53sont réparties régulièrement le long du pourtour annulaire du corps51de la garniture d’étanchéité50. De préférence ils sont en nombre égal avec les excroissances52et sont, de préférence comme illustré sur la figure 4, alignées ou centrées avec les excroissances52.
Ces pattes53s’étendent radialement au-delà d’une zone située au droit d’un chemin de roulement de la rondelle inférieure21, et de préférence au-delà d’une extrémité de la rondelle inférieure21opposée à sa portion de clipsage210, qui est l’extrémité la plus proche de l’axe de révolution X, et également dans ce premier mode de réalisation, la plus éloignée de la paroi de frettage32.
La garniture d’étanchéité50présente également une lèvre54frottante, en particulier non rigide ou qui présente une élasticité, s’étendant à partir du corps51et configurée pour venir en contact contre une surface intérieure420du couvercle40. Cette lèvre54est continue, saillante par rapport corps51de la garniture d’étanchéité50dans une direction radialement opposée aux excroissances52. La lèvre54et le corps51forment un angle aigu en étant orienté du côté de la surface inférieure30 Bdu support30.
Cette lèvre54est située axialement sous la protubérance radiale43dirigée vers l’intérieure du couvercle40et ménagée sur un bord interne420de la jupe extérieure42 permettant le clipsage du couvercle40à la rondelle inférieure21.
La garniture d’étanchéité50comprend en outre une base ou pieds55formant une extrémité axiale de la garniture d’étanchéité50 opposée à sa face supérieure, par exemple la face supérieure520des excroissances52. Cette base55annulaire et continue est configurée pour être en contact et en appui contre une surface du support30. En position assemblée, la base55et la lèvre54encadrent, du côté intérieur du couvercle40, l’espace délimité axialement entre l’extrémité421de la jupe extérieure42 du couvercle 40et un rebord du support 30, le chemin du chicanage12débouchant dans cet espace délimité par la garniture d’étanchéité50garantissant une protection statique et dynamique du palier à roulement20. Plus précisément, la protection statique est assurée ici par la base55aussi appelée « pieds » qui est fixe par rapport à la surface avec laquelle elle est en contact, à savoir du support30lui-même. La protection dynamique est assurée grâce à la lèvre54dite « frottante », c’est-à-dire qui frotte et se déplace par rapport à la surface avec laquelle elle est en contact, à savoir du couvercle40.
La base55peut présenter une épaisseur variable (comme illustré sur la figure 14) en fonction des dimensions du chicanage12. Elle peut également présenter une extrémité d’épaisseur décroissante au fur et à mesure que ladite extrémité s’éloigne radialement du corps51 de la garniture d’étanchéité50.
Le couvercle40présente des nervures extérieures localisées au niveau de sa jupe axiale intérieure41et de sa paroi supérieure44afin d’être rigidifié. De préférence, la jupe extérieure42est dépourvue de nervure de sorte à lui conférer une meilleure déformation élastique pour faciliter son clipsage.
Le support30tel que décrit est formé intégralement en aluminium ou en alliage léger et est formé monobloc, à savoir d’un seul tenant. En effet, un tel support présente une géométrie simplifiée en réduisant voire supprimant les reprises en usinage après fabrication. En outre, une telle géométrie est aisément fabricable en grande série compte tenu des process industriels de fabrication de pièces en aluminium qui sont connus et parfaitement maitrisés.
Une telle géométrie est également conçue pour permettre de recevoir le frettage de la rondelle inférieur21de manière fiable.
Compte tenu du matériau employé pour fabriquer le support30, à savoir l’aluminium ou un alliage léger, le support est configuré de sorte que la distance minimale séparant deux de ses surfaces extérieures est supérieure ou égale à2millimètres, et de préférence supérieure ou égale à3millimètres. Une telle caractéristique vise à assurer une bonne reprise des efforts par le support30en aluminium, ainsi qu’à faciliter la fabrication par exemple dans le cas de mise en œuvre d’un procédé de fonderie.
Lors de l’assemblage de la butée de suspension10, la garniture d’étanchéité50 est monté avant frettage du chemin de roulement, et se retrouve coincée entre le support30et la rondelle inférieure21après frettage de celle-ci. Cela permet de plaquer la garniture d’étanchéité50 sur le support30, ce qui aide à garantir l’étanchéité statique, et maintenir la garniture d’étanchéité50 lors du montage et du fonctionnement.
La garniture d’étanchéité50 selon l’invention présente également l’avantage, de pouvoir assurer une étanchéité pour protéger les paliers de manière fiable quand bien même l’étape de frettage de la rondelle inférieure21au support30, en particulier à la paroi de frettage32 , est de nature à modifier substantiellement la position de la garniture d’étanchéité sur le support30 lors du frettage.
Les figures 5 et 6 illustrent une butée de suspension10et une garniture d’étanchéité50associée, selon un second mode de réalisation.
Ce second mode de réalisation diffère essentiellement du premier mode de réalisation en ce que la garniture d’étanchéité50 ne comprend pas de pattes53.
La figure 7 illustre une butée de suspension10selon un troisième mode de réalisation.
Ce troisième mode de réalisation diffère essentiellement des premier et second modes de réalisation en ce que la garniture d’étanchéité50 comprend un insert56, par exemple métallique, noyé totalement ou partiellement dans le matériau qui la constitue, en particulier noyé au moins dans son corps51annulaire. Dans ce mode de réalisation, l’insert56 s’étend en partie axialement et en partie radialement de façon continue du corps51vers l’excroissance52de sorte qu’il assure une rigidification à la fois du corps51de la garniture d’étanchéité50et de chacune des excroissances52. De préférence cet insert56 est formé monobloc
Les figures 8 et 9 illustrent un support30de butée de suspension10et une garniture d’étanchéité50associée, selon un quatrième mode de réalisation.
Ce quatrième mode de réalisation diffère essentiellement du deuxième mode de réalisation en ce que les deux parois340latérales délimitant chacune des dents34 présentent une inclinaison de sorte que les créneaux33présentent une forme évasée, de préférence axialement évasée vers leurs sommets. De manière complémentaires, les excroissances52de la garniture d’étanchéité50 présentent une forme globalement trapézoïdale, la face supérieure520formant une grande base de cette forme trapézoïdale. En particulier, chaque excroissance52comprend, et est délimité par, des parois latérales521configurées pour venir en contact et en appui contre les parois340latérales des deux dents34adjacentes encadrant chaque créneau33, ces parois latérales521présentent une inclinaison complémentaire de celle des parois340latérales des dents34. De cette manière il y a une coopération de forme entre les excroissances52 et les créneaux33 tout en assurant un bon positionnement ou une bonne indexation de la garniture d’étanchéité50, ce qui apporte globalement une simplification du montage.
Les figures 10, 11 et 12 illustrent un support30de butée de suspension10et une garniture d’étanchéité50associée, selon un cinquième mode de réalisation.
Ce cinquième mode de réalisation diffère des précédents modes de réalisations par plusieurs caractéristiques distinctes, non forcément liées ensemble. En particulier, les excroissances52et les pattes53 sont formées dans le prolongement continue l’une de l’autre.
La garniture d’étanchéité50 est configurée pour être reçue par un support similaire à celui illustré sur la figure 1. La garniture d’étanchéité50présente des pattes53conçues pour venir se loger chacune dans un évidement35’du support30, chaque évidement35’ débouchant radialement au-delà de la circonférence de la paroi de frettage32d’où chaque patte53 peut pénétrer, et étant situés sensiblement radialement en regard d’un créneau33de la paroi de frettage32.
Chacune des excroissances52est un prolongement axial d’une partie de chaque patte53associée de sorte qu’elles présentent chacune une largeur, prise dans le sens circonférentiel, similaire à celle des pattes53et notamment similaire à celles de l’évidement35’associé. Ce cinquième mode de réalisation diffère également des précédents, en ce que l’excroissance n’épouse pas la forme du fond330du créneau33ni ne s’étend en tant que tel entre deux dents34adjacentes au créneau33associé et situé dans le prolongement exact desdites dents34, puisque dans ce mode de réalisation, chacune des excroissances52, et pattes53associées, pénètre radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes, et sous, à savoir axialement en dessous, une surface enveloppe le long de laquelle s’étend la face d’appui36du support30.
Les pattes53forment une racine de chacune des excroissances52permettant un ancrage de celles-ci dans le support30, les pattes53étant pincées entre le support30et la rondelle inférieure21 lorsque la garniture d’étanchéité50 est solidarisée sur le support30.
Dans ce mode de réalisation les excroissances52 ne comblent donc pas intégralement les créneaux33. Par ailleurs, la hauteur des excroissances52est inférieure à la profondeur des créneaux33 de sorte que leur face supérieure520n’est pas affleurante avec les surfaces supérieures341des dents34adjacentes.
La figure 13 illustre une vue partielle et en coupe axiale de la butée de suspension10selon un sixième mode de réalisation.
Dans ce mode de réalisation, le moyen d’étanchéité dynamique formé par la lèvre54flottante souple, est remplacé par un joint mobile54’rapporté dans une gorge annulaire ouverte radialement dans le corps51de la garniture d’étanchéité50, de préférence continue.
La figure 14 illustre une vue partielle et en coupe axiale de la butée de suspension10selon un septième mode de réalisation.
En substance, ce mode de réalisation diffère principalement des différents modes de réalisation en ce que le berceau31est orienté radialement vers l’extérieur. En effet, la rondelle inférieure21est ici frettée sur le support30par interférence dimensionnelle avec la paroi de frettage32, à l’extérieure de celle-ci par rapport à l’axe de référence X. La face d’appui36s’étend ici globalement radialement par rapport à l’axe X du support30vers l’extérieur par rapport à la paroi de frettage32.
Le couvercle40est également délimité radialement par une jupe axiale intérieure41et une jupe axiale extérieure42, entre lesquelles s’étend la paroi supérieure44. Le couvercle40présente ici une protubérance radiale43dirigée vers l’intérieure du couvercle40et ménagée sur un bord interne de la jupe intérieure41et non plus extérieure42comme les modes de réalisation précédemment illustrés. Cette protubérance43est configurée pour assurer le clipsage du couvercle et venir en prise par chevauchement radiale avec la portion de clipsage210de la rondelle inférieure21, cette portion de clipsage s’étendant ici sensiblement radialement au-delà des dents34mais vers l’intérieur par rapport à l’axe de référence X de l’assemblage. Le couvercle40est ainsi fixé par clipsage sur la portion de clipsage de la rondelle inférieure21.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Le palier à roulement20peut être remplacé par un palier lisse.
Il est également entendu que des modes de réalisation peuvent différer par une répartition différente des évidements35de la face d’appui36du support30. Ces évidements35sont localisés ici au pied de chacune des dents34de la paroi de frettage32du berceau31. Au pied ou au niveau de chacun des créneaux33sont situées les faces d’appui36du siège du berceau31formant un appui axial pour la rondelle inférieure21. Le fait d’avoir un appui de la rondelle inférieure21discontinu, en secteurs ou en créneaux, et déphasé par rapport aux secteurs de frettage, permet de diminuer encore les contraintes au niveau de ces secteurs.
Les évidements35peuvent aussi s’étendre sur des secteurs angulaires plus faibles et répartis de façon régulière ou non, avec une alternance de surfaces36du siège du berceau31formant un appui axial pour la rondelle inférieure21et d’évidements35.
Le support peut également présenter des configurations différentes, comme comporter, sur une partie inférieure30B, du côté de sa surface inférieure, une jupe cylindrique37qui sépare l’épaulement transversal extérieur38d'appui du ressort11et un épaulement transversal intérieur d'appui d’un tampon amortisseur (non illustré). Du fait de d’un tel épaulement transversal intérieur, le support30peut être renforcé par des nervures portées par cet épaulement qui s'étendent radialement de l'alésage vers les reliefs du berceau31sur lequel est positionné le roulement20, de manière à transmettre les efforts appliqués par le tampon amortisseur sur le roulement20. La butée est destinée à transmettre des efforts axiaux et radiaux entre le ressort11et la caisse du véhicule automobile tout en autorisant une certaine rotation du support30et de l'extrémité du ressort11.
D’autres caractéristiques du support30 peuvent également être différentes.
La face d’appui36peut présenter un pourtour continu, ou une surface enveloppe continue le long de son pourtour, l’appui de la rondelle inférieure21sur la surface d’appui36étant régulier circonférentiellement. Dans le cas où la surface d’appui36est parfaitement continue circonférentiellement, la surface d’appui36ne présente pas d’évidement35 .
La face d’appui36et la paroi de frettage32peuvent être reliées ensemble par au moins une zone de liaison présentant ou un plusieurs évidements, de préférence un évidement annulaire continu sur toute sa circonférence de sorte que le contact de la rondelle inférieure avec, d’une part, la paroi de frettage32et, d’autre part, la face d’appui36, sont distinctes, c’est-à-dire séparées par une zone libre de non contact de la rondelle inférieure21avec le support30de sorte qu’il n’y a pas interférence au niveau de cette zone libre. Le fait de séparer l’appui et le frettage de la rondelle inférieure21permet de diminuer les contraintes exercées au niveau des secteurs de frettage, en particulier au niveau du pourtour crénelée de la paroi, à savoir au niveau des dents34. Cette séparation de la zone d’appui36et des zones de frettage permet de diminuer la pression pour atteindre le déplacement radial souhaité lors du frettage de la rondelle inférieure21, et donc de diminuer les contraintes dans le support30. On assouplit donc les dents34formant les secteurs de frettage, cet assouplissement reste suffisamment faible pour obtenir un effort de retenue de la rondelle inférieure21suffisant. Une homogénéisation de l’effort de frettage sur le pourtour est obtenue par exemple en augmentant le nombre de dents34et en réduisant la largeur de ces dents34.
Bien entendu, des modes de réalisation non illustrés sur ces figures consistant en des combinaisons de modes de réalisation illustrés peuvent être envisagées. Par exemple, le support30peut comporter à la fois un évidement annulaire continue de séparation radiale de la face d’appui36et de la paroi de frettage32, tout en présentant une surface d’appui36discontinue présentant des évidements35répartis entre chaque portion de surface d’appui36. En effet, la fonction d’appui axial de la surface d’appui36et celle de la paroi de frettage32crénelée peuvent être distinctes.

Claims (17)

  1. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) pour une butée de suspension (10) pour une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule, la butée (10) étant du type comportant :
    • un palier (20), lisse ou à roulement, comprenant au moins une rondelle supérieure (22) et une rondelle inférieure (21) aptes à tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de révolution,
    • le support (30) du palier (20) formant un appui direct ou indirect pour un ressort (11) de la jambe de force, et comportant une paroi de frettage (32) contre laquelle la rondelle inférieure (21) est frettée au support (30) par interférence dimensionnelle, la paroi de frettage (32) présentant une enveloppe annulaire, et présentant un pourtour crénelée axialement comportant une succession de créneaux (33) et de dents (34), les créneaux (33) s’étendant sur des secteurs angulaires distincts, chacun des créneaux (33) étant encadré en sens circonférentiel par deux dents (34) adjacentes parmi les dents (34),
    • un couvercle (40) formant avec le support (30) un logement pour le palier (20),
    l’ensemble étant caractérisée en ce que la garniture d’étanchéité (50) est configurée pour être disposée entre le support (30) et le couvercle (40), la garniture d’étanchéité (50) comprenant des excroissances (52) saillantes au moins en partie radialement et pénétrant chacune radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes (34).
  2. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des excroissances (52) pénètre radialement dans un créneau (33) associé parmi les créneaux (33) en venant en contact avec les deux dents (34) adjacentes au créneau (33) associé.
  3. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des créneaux (33) est associé à l’une des excroissances (52).
  4. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture d’étanchéité (50) présente un corps (51) définissant un contour annulaire fermé.
  5. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des excroissances (52) épouse la forme d’un fond (330) du créneau (33) associé s’étendant d’une des deux dents (34) adjacentes au créneau (33) associé à l’autre.
  6. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les excroissances (52) font saillie radialement vers l’axe de révolution (X).
  7. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture d’étanchéité (50) a une symétrie de révolution d’ordre N, N étant le nombre d’excroissances (52).
  8. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les excroissances (52) obstruent entièrement les créneaux (33) et présentent chacune une face supérieure (520) affleurante ou en saillance avec des surfaces supérieures (341) des dents (34) adjacentes au créneau (33) associé, de manière à venir au contact d’une face inférieure de la rondelle inférieure (21), en position frettée de la rondelle (21), et de préférence au contact d’une face inférieure d’une portion de clipsage (210) de ladite rondelle inférieure (21) en position frettée.
  9. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture d’étanchéité (50) comporte des pattes (53) configurées pour s'étendre radialement et être positionnées axialement entre, de préférence en contact axial avec, la rondelle inférieure (21) et le support (30).
  10. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pattes sont configurées pour s’étendre radialement au-delà d’une zone située au droit d’un chemin de roulement de la rondelle inférieure (21), et de préférence au-delà d’une extrémité de la rondelle inférieure (21) la plus éloignée de la paroi de frettage (32).
  11. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’elle comporte un dispositif d’étanchéité dynamique, notamment une lèvre (54) frottante ou non, s’étendant à partir du corps (51) et formant de préférence avec le corps (51) un angle aigu, ou alors une gorge permettant le montage d’un joint mobile (54’) la lèvre (54) ou le joint mobile (54’) étant configurés pour venir en contact contre une surface intérieure (420, 410) du couvercle (40).
  12. Ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture d’étanchéité (50) est formée monobloc.
  13. Butée de suspension (10) pour une jambe de force destinée à être montée à une superstructure d’un véhicule, la butée (10) comportant :
    • un palier (20), lisse ou à roulement, comprenant au moins une rondelle supérieure (22) et une rondelle inférieure (21) aptes à tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de révolution,
    • un support (30) du palier (20) formant un appui direct ou indirect pour un ressort (11) de la jambe de force, et comportant une paroi de frettage (32) contre laquelle la rondelle inférieure (21) est frettée au support (30) par interférence dimensionnelle, la paroi de frettage (32) présentant une enveloppe annulaire, et présentant un pourtour crénelée axialement comportant une succession de créneaux (33) et de dents (34), les créneaux s’étendant sur des secteurs angulaires distincts, chacun des créneaux étant encadré en sens circonférentiel par deux dents adjacentes parmi les dents,
    • un couvercle (40) formant avec le support (30) un logement pour le palier (20),
    • une garniture d’étanchéité (50), formant avec le support (30) un ensemble,
    la butée étant caractérisé en ce que la garniture d’étanchéité (50), de l’ensemble support (30) et garniture d’étanchéité (50), est disposée entre le support (30) et le couvercle (40), la garniture d’étanchéité (50) comprenant des excroissances (52) saillantes au moins en partie radialement, chacune des excroissances (52) saillantes pénétrant radialement dans un espace situé angulairement entre deux dents adjacentes (34).
  14. Butée de suspension (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que chacune des excroissances (52) pénètre radialement dans créneau (33) associé parmi les créneaux (33) en venant en contact avec les deux dents (34) adjacentes au créneau (33) associé, chacun des créneaux (33) étant de préférence associé à l’une des excroissances (52).
  15. Butée de suspension (10) selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que le couvercle (40) est fixé par clipsage sur une portion de clipsage (210) de la rondelle inférieure (21).
  16. Butée de suspension (10) selon la revendication 15, caractérisée en ce que la portion de clipsage (210) de la rondelle inférieure (21) s’étend sensiblement radialement et présente une forme annulaire continue ou discontinue, la portion de clipsage (210) recouvre au moins en partie la paroi de frettage (32) et s’étend de préférence radialement au-delà de ladite paroi de frettage (32).
  17. Butée de suspension (10) selon la revendication 16, caractérisée en ce que la garniture d’étanchéité est en contact avec une partie au moins de la portion de clipsage (210) de la rondelle inférieure (21).
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