FR3108064A1 - Butée de suspension de véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une butée de suspension de véhicule automobile, ladite butée comprenant une coupelle supérieure (1) et une coupelle inférieure (2) qui sont montées en formant entre elle une interface (4) de rotation relative autour d’un axe, ladite coupelle supérieure présentant une paroi inférieure (16) qui s’étend selon une dimension radiale en débouchant dans ladite interface de rotation, la paroi inférieure (16) présentant une rainure (26) qui est agencée pour faire goutter un ruissèlement se propageant le long de ladite paroi inférieure. Figure 3

Description

Butée de suspension de véhicule automobile
L’invention concerne une butée de suspension de véhicule automobile, notamment destinée à être intégrée dans une jambe de suspension télescopique d’une roue directrice de véhicule automobile, ainsi qu’un ensemble comprenant une telle butée de suspension et un support de bloc filtrant.
L’invention s’applique à une butée de suspension comprenant une coupelle supérieure fixe destinée à être associée à la caisse du véhicule avec interposition d’un bloc filtrant, ainsi qu’une coupelle inférieure tournante comportant un appui direct ou indirect pour le ressort de suspension, lesdites coupelles étant montées en formant entre elles une interface de rotation relative autour d’un axe.
Les coupelles peuvent notamment être montées en rotation relative de façon lisse, avec ou sans interposition d’une rondelle de friction entre elles. En variante, des corps roulants peuvent être disposés entre les coupelles pour permettre leur rotation relative, au moins l’une desdites coupelles pouvant comprendre une rondelle sur laquelle est formée une piste de roulement pour lesdits corps.
Pour permettre son association à un support de bloc filtrant, la coupelle supérieure présente une paroi supérieure qui s’étend selon une direction radiale, ledit support de bloc filtrant présentant une couronne sous laquelle ladite paroi supérieure est en appui axial. Par ailleurs, le support de bloc filtrant est associé à la caisse du véhicule, par exemple au moyen de vis, qui sont disposées au travers de la couronne.
Pour pouvoir supporter des charges importantes, les butées de suspension, et notamment leur interface de roulement, présentent des dimensions radiales de plus en plus grandes, alors que les dimensions des blocs filtrants et donc de leur support doivent être contenues pour limiter leur encombrement.
Ainsi, pour permettre le montage d’un ensemble support de bloc filtrant / butée de suspension sur la caisse d’un véhicule, des évidements doivent être ménagés sur la paroi supérieure de la coupelle supérieure afin de pouvoir recevoir respectivement la tête d’une vis d’association dudit support de bloc filtrant sur ladite caisse.
Toutefois, la présence de tels évidements réduit la surface de contact entre la paroi supérieure de la butée et la couronne du support de bloc filtrant, ce qui peut poser des problèmes d’étanchéité de l’interface de rotation.
En effet, lorsque le véhicule est utilisé par mauvais temps pluvieux et/ou sur un terrain recouvert de flaques d’eau et/ou de boue ou lorsque le véhicule est lavé à l’aide d’un dispositif haute pression, des flux de polluants extérieurs peuvent cheminer sous la couronne du support de bloc filtrant et, du fait de la perte d’étanchéité ponctuelle au niveau des évidements, ruisseler le long de la couronne supérieure pour venir polluer l’interface de rotation.
L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant notamment une butée de suspension agencée pour protéger l’interface de rotation entre les coupelles contre l’introduction de tels flux de polluants.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose une butée de suspension de véhicule automobile, ladite butée comprenant une coupelle supérieure et une coupelle inférieure qui sont montées en formant entre elle une interface de rotation relative autour d’un axe, ladite coupelle supérieure présentant une paroi inférieure qui s’étend selon une dimension radiale en débouchant dans ladite interface de rotation, la paroi inférieure présentant une rainure qui est agencée pour faire goutter un ruissèlement se propageant le long de ladite paroi inférieure.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un ensemble comprenant une telle butée de suspension et un support de bloc filtrant présentant une couronne sous laquelle une paroi supérieure de la coupelle supérieure est en appui axial, ledit ensemble comprenant des moyens d’association à la caisse du véhicule qui sont disposées au travers de ladite couronne, la paroi supérieure présentant des évidements dans lesquels respectivement une partie saillante d’un moyen d’association est disposée.
D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles:
représente en coupe axiale un ensemble butée de suspension / support de bloc filtrant selon un mode de réalisation de l’invention;
représente en perspective vue de dessus la coupelle supérieure de la butée de suspension de la figure 1;
est une vue partielle agrandie de la figure 1 centrée sur un côté de l’ensemble support de bloc filtrant / butée de suspension,
étant un agrandissement de la figure 3 centré sur le côté intérieur de l’interface de rotation;
est une vue similaire à la figure 3a représentant une variante de réalisation de l’invention;
est une vue agrandie du bord intérieur de l’interface de rotation d’une butée de suspension, selon une autre variante de réalisation de l’invention.
Dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à l’axe de rotation A de la butée de suspension (vertical sur la figure 1). En particulier, le terme «intérieur» est relatif à une disposition proche de cet axe A et le terme «extérieur» est relatif à une disposition à distance de cet axe A. Par ailleurs, les termes «supérieur» et «inférieur» sont relatifs à la disposition de la butée telle que représentée sur les figures.
Une roue d’un véhicule automobile, notamment une roue directrice, est montée sur le châssis 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 suspension, ainsi qu’une butée de suspension sur laquelle le ressort vient en appui directement ou indirectement.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une butée de suspension qui comprend une coupelle supérieure fixe 1 destinée à être associée à la caisse du véhicule et une coupelle inférieure tournante 2 comportant un appui 3 pour le ressort de suspension, lesdites coupelles étant montées en formant entre elles une interface 4 de rotation relative autour d’un axe A.
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 coupelle inférieure 2. En outre, le braquage des roues induit également une rotation de la coupelle inférieure 2.
La butée comprend deux pièces d’habillage, notamment réalisées par moulage d’un matériau polymère, par exemple un matériau thermoplastique rigide de type polyamide 6.6. En particulier, la coupelle supérieure 1 comprend un couvercle 5 et la coupelle inférieure 2 comprend un support 6 présentant l’appui ressort 3. Ces pièces d’habillage permettent notamment une reprise des efforts du ressort et éventuellement de ceux d’une butée de choc.
Dans le mode de réalisation représenté, les coupelles 1, 2 sont montées en rotation relative par l’intermédiaire d’une interface 4 lisse, une coupelle de friction (non représenté) pouvant en outre être interposée entre lesdites coupelles.
En variante, la butée de suspension peut comprendre des corps roulants qui sont disposés entre les coupelles 1, 2 pour permettre leur rotation relative autour de l’axe A. Pour ce faire, les coupelles supérieure 1 et inférieure 2 peuvent comprendre chacune une rondelle, notamment réalisées en tôle emboutie, qui portent l’interface de rotation 4. De telles rondelles peuvent être associées respectivement au couvercle 5 et au support 6, en étant pourvues chacune d’une piste de roulement respectivement inférieure et supérieure pour les corps roulants.
Les coupelles 1, 2 sont agencées pour former entre elles au moins une chambre annulaire 7 qui est délimitée latéralement par deux parois 1a, 2a issues de respectivement une desdites coupelles.
Dans le mode de réalisation représenté, le couvercle 5 comprend une jupe annulaire extérieure 8 sur laquelle s’étend une paroi axiale intérieure 1a, le support 6 présentant une paroi axiale extérieure 2a délimitant une chambre annulaire 7 d’étanchéité avec la paroi axiale 1a de ladite jupe.
En particulier, la chambre annulaire 7 présente un jeu radial de sorte à permettre la rotation de la coupelle inférieure 2 par rapport à la coupelle supérieure 1 sans interférence entre celles-ci.
La chambre 7 est équipée d’un dispositif de retenue de la coupelle supérieure 1 sur la coupelle inférieure 2, ledit dispositif comprenant une gorge 9 formée dans l’une parmi les parois 1a, 2a et au moins un crochet 10 formé dans l’autre parmi lesdites parois.
Sur les figures, le dispositif de retenue comprend une gorge annulaire 9 formée sur la paroi axiale extérieure 2a du support et une pluralité de crochets 10 répartis angulairement sur la paroi axiale intérieure 1a de la jupe 8.
Pour empêcher d’une part les fuites du lubrifiant présent dans l’interface 4 de rotation des coupelles 1, 2, et d’autre part la contamination de ladite interface avec des polluants extérieurs, au moins un élément d’étanchéité 11 est disposé dans la chambre annulaire 7.
Selon une réalisation, la chambre 7 peut contenir une substance visqueuse pour améliorer l’étanchéité conférée par l’élément d’étanchéité 11. En particulier, la substance peut également présenter une fonction de lubrification relativement aux déplacements de l’élément d’étanchéité 11 dans la chambre 7.
Sur les figures, la chambre 7 présente une portion interne 7a équipée d’un élément d’étanchéité interne 11 qui est disposé entre les parois 1a, 2a des coupelles 1, 2.
De façon avantageuse, l’élément d’étanchéité interne 11 est monté mobile par rapport à chacune des coupelles 1, 2, ce qui permet d’obtenir un compromis particulièrement satisfaisant entre la fonction étanchéité et le couple induit, et ce même en cas de déformation de la butée sous l’effet des efforts subis.
Selon une autre réalisation, l’élément d’étanchéité interne 11 peut être en contact frottant par rapport à une coupelle 1, 2, afin d’améliorer la fonction étanchéité de l’élément 11.
L’une des parois axiales 1a, 2a présente une gorge annulaire 12 dans laquelle un anneau de l’élément d’étanchéité interne 11 est disposé, ledit anneau présentant un segment 11a d’interférence avec l’autre paroi 1a, 2a.
Dans les modes de réalisation représentés, la gorge annulaire 12 est formée dans la paroi axiale 2a de la coupelle inférieure 2. En variante, la gorge 12 peut être formée sur la paroi axiale 1a de la coupelle supérieure 1.
L’anneau de l’élément d’étanchéité 11 forme un jeu axial et/ou radial avec la gorge 12, afin de permettre un déplacement libre dudit anneau dans ladite gorge. Pour ce faire, l’anneau peut notamment présenter une géométrie complémentaire à celle de la gorge 12 avec une dimension radiale et/ou axiale réduite.
Dans les modes de réalisation représentés, l’anneau forme avec la gorge 12 un jeu 13 qui s’étend en U à l’interface entre ledit anneau et ladite gorge, formant ainsi une chicane d’étanchéité.
La gorge 12 et l’anneau présentent respectivement une profondeur et une longueur radiales suffisamment importantes pour garantir une bonne efficacité de la chicane d’étanchéité. En outre, le segment d’interférence 11a est en appui radial sur la paroi axiale 1a de la coupelle extérieure 1.
Lorsque le véhicule est utilisé par mauvais temps sur un terrain boueux et/ou couvert de flaques d’eau ou lorsqu’il est lavé à l’aide d’un dispositif haute pression, des jets d’eau et/ou de boue peuvent être projetés à grande vitesse contre l’élément d’étanchéité 11 qui, du fait de sa mobilité, peut se déplacer dans la chambre d’étanchéité 7 en provoquant la rupture du contact frottant, de sorte que ces polluants peuvent alors entrer dans ladite chambre.
Pour protéger l’élément d’étanchéité 11 contre de telles projections de polluants extérieurs, la chambre d’étanchéité 7 présente une portion externe 7b formée entre une portée inférieure de respectivement une paroi 1a, 2a.
En particulier, la portion externe 7b présente une ouverture 14 qui est formée entre un bord inférieur libre 8a de la jupe 8 et une extension annulaire radiale 15 formée sous la paroi axiale 2a, ladite extension étant disposée en regard axial dudit bord inférieur pour former entre eux un jeu axial réduit de chicanage de ladite ouverture, afin de former un barrage destiné à diminuer la vitesse et/ou la puissance d’une projection de polluant entrant par ladite ouverture.
Dans les modes de réalisation représentés, la butée de suspension comprend une seule chambre d’étanchéité 7 située du côté extérieur de l’interface de rotation 4. Par ailleurs, le couvercle 5 présente une paroi inférieure 16 qui s’étend selon une dimension radiale en débouchant dans l’interface de rotation 4 à l’opposé de la chambre annulaire 7, à savoir dans un côté intérieur de ladite interface.
Les figures 1 et 3 représentent plus particulièrement un ensemble comprenant une butée de suspension telle que décrite précédemment, ainsi qu’un support 17 de bloc filtrant par l’intermédiaire duquel ladite butée peut être montée sur la caisse d’un véhicule automobile. En particulier, le support 17 est destiné à recevoir un bloc filtrant en matériau élastomère permettant de ne pas transmettre les vibrations de l’amortisseur à la caisse du véhicule.
La coupelle supérieure 1 présente une paroi supérieure 18 qui s’étend selon une direction radiale, le support 17 de bloc filtrant présentant une couronne 19 sous laquelle ladite paroi supérieure est en appui axial.
Pour permettre son association à la caisse d’un véhicule automobile, l’ensemble comprend des moyens d’association 20, par exemple sous la forme de vis, qui sont disposés au travers de la couronne 19. Pour ce faire, la couronne 19 présente un segment 21 s’étendant selon une direction radiale en présentant des orifices 22 dans lesquels les moyens d’association 20 sont montés, avec leurs parties saillantes 20a, par exemple les têtes des vis, disposées sous ledit segment, la paroi supérieure 18 de la coupelle 1 étant en outre en appui axial sous ledit segment.
Comme représenté notamment sur la figure 3, la paroi supérieure 18 est reliée à la paroi inférieure 16 par une paroi intérieure 23 s’étendant selon une direction axiale. Par ailleurs, le support 17 de bloc filtrant présente une paroi 24 qui s’étend selon une direction axiale depuis un côté intérieur du segment 21 et qui forme avec la paroi intérieure 23 un jeu radial de dimension réduite.
Pour pouvoir supporter des charges importantes, la butée de suspension, et notamment l’interface de rotation 4, présente une dimension radiale importante. En particulier, le segment 21 d’association de la couronne présente une dimension radiale R2 qui est inférieure à 150% de la dimension radiale R1 de la paroi supérieure 18, notamment en étant inférieure à 125% de ladite dimension R1.
Compte tenu de ses dimensions importantes, la paroi supérieure 18 présente des évidements 25 dans lesquels respectivement une partie saillante 20a est disposée, afin de ne pas interférer avec lesdites parties lors de sa mise en appui axial sous le segment 21 d’association à la caisse du véhicule.
Sur la figure 2, la coupelle supérieure 1 présente trois évidements 25 de forme semi circulaire qui sont équirépartis angulairement autour de la périphérie de sa paroi supérieure 18, en étant espacés deux à deux d’un pas angulaire de 120°.
Ainsi, la paroi supérieure 18 présente, au niveau de chaque évidement 25, une surface de contact réduite avec le segment 21 d’association du support 17 de bloc filtrant, ce qui implique des réductions d’étanchéité ponctuelles entre ladite paroi supérieure et ledit segment, par lesquelles peuvent pénétrer des flux de polluants extérieurs, notamment à base d’eau et/ou de boue.
En particulier, de tels flux peuvent s’introduire entre la jupe 8 et le support 17 de bloc filtrant puis ruisseler successivement le long des parois supérieure 18, intérieure 23 et inférieure 16 de la coupelle supérieure 1 pour venir contaminer l’interface 4 de rotation relative des coupelles 1, 2.
Pour empêcher la pénétration de tels flux de polluants extérieurs dans l’interface de rotation 4, la paroi inférieure 16 présente une rainure 26 qui est agencée pour faire goutter un ruissellement qui se propage le long de ladite paroi inférieure.
Dans les modes de réalisation représentés, la paroi inférieure 16 s’étend selon une direction radiale entre un bord intérieur libre 16a et un bord extérieur 16b vers lequel l’interface de rotation 4 débouche, la rainure 26 étant formée radialement au niveau dudit bord intérieur, comme représenté sur les figures 3, 3a et 4, et/ou au niveau dudit bord extérieur, comme représenté sur la figure 5.
En particulier, sur les figures 3, 3a et 4, la paroi inférieure 16 présente une rainure 26 formée uniquement au niveau de son bord intérieur 16a. Ainsi, un éventuel ruissellement coulant sur la paroi 16 peut goutter à une distance importante de l’interface de rotation 4, ce qui limite d’autant plus les risques de pénétration dudit ruissellement dans ladite interface.
Le support 6 présente une paroi radiale supérieure 27 qui est disposée en regard axial de la paroi inférieure 16 de manière à former à leur interface un jeu réduit. En particulier, cette paroi radiale 27 présente un bord intérieur 27a qui est décalé extérieurement par rapport à la rainure 26, afin d’éviter que le ruissellement à évacuer ne goutte sur ladite paroi radiale.
De façon avantageuse, le support 6 présente une paroi axiale intérieure 28 qui est raccordée au bord intérieur 27a de la paroi radiale 27 par un congé arrondi 29, ledit congé présentant un rayon de courbure agencé pour guider le ruissellement gouttant de la rainure 26 le long de ladite paroi axiale, et ainsi faciliter son évacuation en partie basse.
Sur les figures, la rainure 26 s’étend annulairement sur la paroi inférieure 16, et présente au moins une gorge 26a qui est formée en creux dans la paroi inférieure 16 sur une profondeur axiale. En particulier, les gorges 26a représentées présentent chacune une section hémisphérique.
Les figures 4 et 5 représentent des variantes de réalisation, dans lesquelles la rainure 26 présente deux gorges 26a disposées de façon concentriques en étant raccordées par une arête 30 s’étendant axialement, ladite arête présentant une géométrie adaptée pour fiabiliser la formation de gouttes.

Claims (15)

  1. Butée de suspension de véhicule automobile, ladite butée comprenant une coupelle supérieure (1) et une coupelle inférieure (2) qui sont montées en formant entre elle une interface (4) de rotation relative autour d’un axe (A), ladite coupelle supérieure présentant une paroi inférieure (16) qui s’étend selon une dimension radiale en débouchant dans ladite interface de rotation, ladite butée de suspension étant caractérisée en ce que la paroi inférieure (16) présente une rainure (26) qui est agencée pour faire goutter un ruissèlement se propageant le long de ladite paroi inférieure.
  2. Butée de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure (26) s’étend annulairement sur la paroi inférieure (16).
  3. Butée de suspension selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la rainure (26) présente au moins une gorge (26a) qui est formée en creux dans la paroi inférieure (16) sur une profondeur axiale.
  4. Butée de suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que la rainure (26) présente deux gorges (26a) disposées de façon concentrique.
  5. Butée de suspension selon la revendication 4, caractérisée en ce que les gorges (26a) sont raccordées par une arête (30) s’étendant axialement.
  6. Butée de suspension selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la gorge (26a) présente une section hémisphérique.
  7. Butée de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi inférieure (16) s’étend selon une direction radiale entre un bord intérieur libre (16a) et un bord extérieur (16b) vers lequel l’interface de rotation (4) débouche, la rainure (26) étant formée radialement au niveau dudit bord intérieur et/ou au niveau dudit bord extérieur.
  8. Butée de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la coupelle supérieure (1) comprend un couvercle (5) en matériau polymère dans lequel la rainure (26) est formée.
  9. Butée de suspension selon la revendication 8, caractérisée en ce que la coupelle supérieure (1) comprend une rondelle portant l’interface de rotation (4), ladite rondelle étant associée au couvercle (5).
  10. Butée de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les coupelles (1, 2) sont agencées pour former entre elles au moins une chambre annulaire (7) qui est délimitée latéralement par deux parois (1a, 2a) issues de respectivement une desdites coupelles, ladite chambre étant équipée d’un élément d’étanchéité interne (11) qui est disposé entre lesdites parois.
  11. Butée de suspension selon la revendication 10, caractérisée en ce que l’interface (4) de rotation débouche dans la chambre annulaire (7) à l’opposé de la paroi inférieure (16).
  12. Butée de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la coupelle supérieure (1) présente une paroi supérieure (18) qui s’étend selon une direction radiale, ladite paroi supérieure étant reliée à la paroi inférieure (16) par une paroi intérieure (23) s’étendant selon une direction axiale.
  13. Ensemble comprenant une butée de suspension selon la revendication 12 et un support (17) de bloc filtrant présentant une couronne (19) sous laquelle la paroi supérieure (18) de la coupelle supérieure (1) est en appui axial, ledit ensemble comprenant des moyens (20) d’association à la caisse du véhicule qui sont disposés au travers de ladite couronne, la paroi supérieure (18) présentant des évidements (25) dans lesquels respectivement une partie saillante (20a) d’un moyen d’association est disposée.
  14. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce que la couronne (19) présente un segment (21) s’étendant selon une direction radiale en présentant des orifices (22) dans lesquels les moyens d’association (20) sont montés avec les parties saillantes (20a) disposées sous ledit segment, la paroi supérieure (18) de la coupelle supérieure (1) étant en appui axial sous ledit segment.
  15. Ensemble selon la revendication 14, caractérisé en ce que la dimension radiale (R2) du segment (21) de la couronne (19) est inférieure à 150% de la dimension radiale (R1) de la paroi supérieure (18), notamment en étant inférieure à 125% de ladite dimension.
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