Brevet FR2549175A1 — publié le 19850118

I La présente invention se rapporte à un palier de roulement pour une suspension du type à entretoise, et plus particulièrement, à un roulement à billes du type à enveloppe à travers lequel une tige de piston d'un amortisseur d'un véhicule automobile est insérée, pour ainsi permettre de réduire la hauteur de montage du palier et permettre une course bien plus longue de l'amortisseur en abaissant considérablement le couple porteur et de plus, cette construction empêche à la fois la dégradation du 10 palier du fait de l'usure sur les chemins de roulement et l'abaissement de sa durabilité provoqué par des effets non souhaitables sur le caoutchouc de montage. Jusqu'à maintenant, une telle suspension du type à entretoise pour un véhicule automobile, comme le montre 15 la figure 3, est bien connue. Sur le dessin, le chiffre de référence 10 désigne une tige de piston d'un amortisseur, laquelle tige de piston est insérée à travers l'ouverture d'un chemin rotatif de roulement 3 d'un roulement à billes 2, et la face interne d'un siège supérieur 11 d'un ressort à boudin, portant l'extrémité axiale inférieure du chemin rotatif 3, est maintenue en position sur l'épaulement de la tige de piston 10 et de plus ces deux organes sont fixés de manière très serrée à la tige de piston 10. Un ressort à boudin 13 est disposé entre le siège supérieur de ressort 11 et un siège inférieur également pour recevoir le ressort à boudin, lequel est solidement attaché à un cylindre externe de l'amortisseur (les deux n'étant pas représentés) de façon que le ressort 30 à boudin 13 puisse entourer la tige de piston 10 Un chemin stationnaire de roulement 4 du roulement à billes 2 est maintenu en position sur une plaque inférieure 15 d'un ensemble de montage en caoutchouc amortissant les chocs 14 intégralement composé d'une plaque supérieure 16, de la plaque inférieure 15 et d'un amortissement en caoutchouc 17 interposé entre la plaque supérieure 16 et la plaque inférieure 15 et adhérant intégralement à ces deux plaques par vulcanisation La plaque supérieure 16 est attachée par un boulon 19 à une plaque de montage 18 du véhicule automobile Le chiffre de référence 20 désigne un couvercle de protection contre la poussière. Lorsque les roues du véhicule sont tournées dans une direction différente par le volant du véhicule, les tiges de piston 10 des amortisseurs dans le véhicule sont également tournées, en même temps que les cylindres externes des tiges de piston 10, donc une charge radiale 10 et une charge de poussée de chaque amortisseur peuvent être supportées par le roulement à billes 2. Comme on l'a expliqué ci-dessus, les roulements à billes ordinaires sont utilisés pour jouer un rôle pour accomplir les deux fonctions de palier de poussée et radial, cependant, il est de plus en plus requis d'utiliser des roulements à billes d'une dimension relativement grande ayant une plus grande largeur d'appui afin d'obtenir une capacité de charge prédéterminée accrue, et ainsi la longueur de la course de l'amortisseur doit être écourtée 20 du fait de la hauteur limitée de montage laissée au roulement, ce qui diminue l'étendue de capacité d'absorption des chocs. L'utilisation d'un rou-ementà aiguilles du type à enveloppe ayant une largeur d'appui considérablement faible permet de résoudre à un certain point le problème ci-dessus mais cependant cela présente d'autres inconvénients d'empirer la performance de conduite, ce qui peut être attribué au couple plus important requis par l'utilisation d'un roulement à aiguilles. Par ailleurs, la description du brevet britannique N I 446 000 révèle des paliers de roulement pour des entretoises de suspension permettant de résoudre un grand nombre des problèmes ci-dessus mentionnés Cependant, le palier du brevet britannique ne permet pas encore d'éviter 55 un contact mutuel métal contre métal en direction axiale entre le chemin stationnaire de roulement et le chemin rotatif de roulement dans l'assemblage, du fait des vibrations du véhicule o sont appliquées les entretoises, on rencontre donc diverses ruptures par usure à la partie du contact ainsi qu'une dégradation du montage d'amortissement en caoutchouc provoquée par les poudres métalliques 5 formées par la rupture par usure, ce qui a divers effets non souhaitablessur la durabilité des entretoises de suspension, dans l'ensemble. La présente invention a été développée pour résoudre de tels inconvénients de la suspension du type 10 à entretoise selon l'art antérieur. La présente invention a pour objet une suspension du type à entretoise pouvant allonger la course de l'amortisseur o doit être appliquée l'entretoise de suspension en réduisant la hauteur de montage du palier de roulement 15 à y incorporer La présente invention a pour autre objet un palier pour des suspensions du type à entretoise nécessitant un moindre couple et n'impartissant presqu'aucun effet néfaste sur la performance de conduite du véhicule automobile o est appliquée cette entretoise de 20 suspension La présente invention a pour autre objet des paliers de roulement pour des paliers d'entretoise qui résistent à une longue durée d'utilisation. Selon la présente invention, une suspension du type à entretoise comprend un chemin rotatif de roulement 25 dont la partie cylindrique est formée pour avoir une bride annulaire s'étendant vers l'extérieur et un chemin stationnaire de roulement dont l'extrémité radialement et axialement la plus interne est courbée radialement vers l'intérieur afin d'être recouverte par la bride du chemin 30 rotatif s'étendant vers l'extérieur, et au moins l'une des parties en vis-à-vis des deux chemins est formée d'un organe ayant des caractéristiques d'auto-lubrification. Par suite de ces mesures, un contact métal contre métal entre le chemin stationnaire de roulement et le chemin rotatif de roulement peut être empêché même si la tige de piston du moyen de suspension est axialement déplacée de manière importante du fait de toute vibration importante du véhicule, ainsi toute usure néfaste des parties recouvertes des deux chemins de roulement correspondants peut être empêchée, avec pour résultat aucune abrasion nocive du montage d'amortissement en caoutchouc du fait des poudres de mnétàl formées par 1 'usure des deux chemins, en garantissant ainsi une plus longue durée d'utilisation de la suspension du type à entretoise dans son ensemble. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appara Utront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention 15 et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale et en élévation d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale 20 et en élévation d'un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant un dispositif selon l'art antérieur. Sur la figure 1, le chiffre de référence 10 désigne une partie d'une tige de piston incorporée dans un amortisseur, o est disposé un palier de roulement 30 selon l'invention, recouvrant la surface d'un siège supérieur 11 de réception d'un ressort à boudin. Le palier 30 est construit sous forme d'un roulement à billes du type à enveloppe, o un certain nombre de billes 35 sont reçues en tant qu'éléments roulants entre un chemin rotatif de roulement 33 et un chemin stationnaire de roulement 34 pour constituer un contact angulaire entre eux Le chemin rotatif 33 et le 35 chemin stationnaire 34 sont fabriqués par mise en forme à la presse d'une trle d'acier mince. Sur la surface du chemin rotatif de roulement 33 et sur la partie du pourtour radialement le plus interne, est fixé concentriquement un coussinet 45 fait en une matière résineuse synthétique La fixation du coussinet 45 sur la partie périphérique radialement interne du chemin rotatif de roulement 33 se fait en insérant un certain nombre de protubérances 46 formées à une distance appropriée sur l'extrémité axiale du coussinet 45, dans des évidements respectifs formés le long de la partie périphérique radialement interne du chemin rotatif et de 10 roulement 33 Le coussinet 45 se compose d'une partie cylindrique 37 qui est fixée au chemin rotatif de roulement 33 et d'une bride 38 venant de matière qui est formée à l'extrémité supérieure axiale de la partie cylindrique 37 et qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir 15 du sommet de la partie cylindrique. En conséquence, le chemin rotatif de roulement 33 comprend, à son tour, sur son côté radialement interne, la partie cylindrique 37 et la bride 38. Le chemin stationnaire de roulement 34 comprend, 20 sur son bord radialement externe, une partie cylindrique droite 41 qui s'étend vers le bas à partir du bord radialement externe, et une bride 42 s'étendant radialement vers l'intérieur formée contiguë en recourbant la partie inférieure de la partie cylindrique 41 vers l'intérieur. 25 Le chemin de roulement 34 comprend également une partie cylindrique 43 a qui constitue une partie radialement interne et un épaulement annulaire intermédiaire reliant les deux parties cylindriques 41 et 43. La surface interne de la partie cylindrique 43 a 30 formée sur la partie radialement la plus interne du chemin stationnaire de roulement 34 est disposée très précisément autour de la surface externe de la partie cylindrique 37 du chemin rotatif de roulement 33. La bride 38 s'étendant vers l'extérieur du 35 chemin rotatif de roulement 33 formée à l'extrémité axiale de la partie cylindrique 37, est disposée au-dessus de la partie axialement supérieure de la partie radialement interne de l'épaulement 43, c'est-à-dire au-dessus de l'extrémité axialement supérieure de la partie cylindrique 43 a du chemin stationnaire de roulement 34, de façon que les deux organes puissent être disposés en relation superposée. De plus, à la position axialement sous la partie radialement externe 39 du palier rotatif 33, la bride 42 dirigée vers l'intérieur, formée à l'extrémité inférieure de la partie cylindrique 41 à l'extrémité radialement externe du chemin stationnaire de roulement 34, est placée de façon que ces deux organes soient en relation de recouvrement. A l'état assemblé, lorsqu'un nombre prédéterminé de billes 35 est reçu entre les deux chemins correspon15 dants de roulement 33 et 34, un jeu axial J 1 entre la bride 38 dirigée vers l'extérieur et une plaque supérieure 16 est établi pour être plus faible que le jeu 52 formé entre la bride 42 s'étendant vers l'intérieur à l'extrémité de la partie cylindrique du chemin station20 naire de roulement 34 et la partie extrême radialement externe 39 du chemin rotatif de roulement 33. Le palier deroulement ayant la construction cidessus est d'abord assemblé en insérant la tige de piston dans une ouverture de la partie cylindrique 37 du 25 chemin rotatif de roulement 33, ensuite en disposant concentriquement l'organe ainsi assemblé sur le siège de ressort 11 qui est maintenu en position sur l'épaulement de la tige de piston 10 et en fixant, par une rondelle 50, un écrou 12 en le serrant le long du filetage 30 formé sur la tige de piston 10. Les chiffres de référence 16 et 17, respectivement, désignent la plaque supérieure et un amortisseur de chocs en caoutchouc Comme le palier de roulement selon ce mode de réalisation est un palier du type à enveloppe o 35 le chemin rotatif de roulement et le chemin stationnaire de roulement sont fabriqués en une tôle d'acier de faible épaisseur, cela peut donner non seulement une hauteur réduite de montage mais également des contacts angulaires entre les billes 35 et le chemin rotatif 33 et le chemin stationnaire 34, garantissant la fonction de support à la fois d'une charge de poussée et d'une charge radiale, et cependant le couple pour une capacité de charge requise peut être maintenu le même que celui pouvant être obtenu avec un roulement à billes du type ordinaire. Dans le palier de roulement 30, le chemin rotatif de roulement 33 et le chemin stationnaire 34 ont respectivement leur partie cylindrique 37 et 41 formée avec une bride 38 et 42 à chaque extrémité axiale, respectivement, qui est recouverte de la partie radialement interne 43 du chemin stationnaire 34 et de la partie radialement externe 39 du chemin rotatif 33, pour ainsi constituer un roulement à billes du type non séparable. Cependant, la face extrême radialement interne de la partie cylindrique 43 est placée adjacente à la face externe de la partie cylindrique 37 du chemin rotatif de 20 roulement 33 et de plus le jeu 4 ( 1 formé entre la bride extrême 38 du chemin rotatif de roulement 33 et la plaque supérieure 16 et le jeu 5 2 défini entre la bride 42 dirigée vers l'intérieur de la partie cylindrique 41 du chemin stationnaire 34 et la partie extrême radialement externe 39 du chemin rotatif 33 sont établis pour répondre à la relation J-1 radialement hors de position. Comme la bride 38 formée sur le coussinet 45 est faite en une matière résineuse synthétique ayant une propriété d'auto-lubrification, le contact mutuel entre la bride 38 et la plaque supérieure 16 est différent d'un contact métal contre métal entre deux corps rigides correspondants de 1 'art antérieur, et cela devient un contact avec une étendue réduite d'usure par abrasion, 15 sans formation de poudres de métal. En vertu de l'utilisation du coussinet en résine synthétique 45, non seulement l'étape de matage du pourtour externe de la partie cylindrique du chemin rotatif de roulement mais également tout traitement thermique spécial pour empêcher un durcissement de la partie matée peuvent être éliminés, cela contribue donc à simplifier le processus de fabrication pour obtenir de tels paliers de roulement. Dans un autre mode de réalisation montré sur la 25 figure 2, le coussinet 45 se compose d'un cylindre 37 fabriqué en une matière résineuse synthétique et d'une bride 38 faite d'un disque annulaire en acier, dont la surface inférieure est soit garnie d'un organe 38 a ayant une propriété d'auto-lubrification comme une rondelle faite en une matière résineuse synthétique, ou bien elle peut être enduite ou plaquée d'une matière solide appropriée de lubrification de façon à pouvoir faire face à la face extrême supérieure du coussinet 45 En particulier, la méthode qui repose sur le revêtement ou le placage 35 réduit le nombre de pièces à produire et simplifie son assemblage. Le restant de la construction est semblable à celui du mode de réalisation qui précède, son explication n'en sera donc pas répétée. R E V E N D I C AT I O NS 1. Palier de roulement pour -une suspension du type à entretoise du type comprenant: un chemin rotatif de roulement fixé sur une tige 5 de piston, avec un siège supérieur d'un amortisseur pour recevoir un ressort à boudin; un chemin stationnaire de roulement fixé à un montage d'amortissement en caoutchouc prévu sur la carrosserie d'un véhicule; une première partie cylindrique disposée à la partie radialement interne dudit chemin rotatif de roulement et ayant, à une extrémité axiale, une bride s'étendant radialement vers l'extérieur; une seconde partie cylindrique disposée à la partie radialement externe dudit chemin stationnaire de roulement et ayant à une extrémité axiale une bride s'étendant radialement vers l'intérieur; un certain nombre de billes reçues entre ledit chemin rotatif de roulement et ledit chemin stationnaire 20 de roulement, caractérisé en ce que: ladite bride ( 38) s'étendant vers l'extérieur dudit chemin rotatif de roulement ( 33) étant disposée axialement au-dessus de ladite plaque supérieure ( 16) maintient intégralement le montage d'amortissement en caoutchouc de façon que ces deux organes puissent se recouvrir; ladite bride ( 42) s'etendant vers l'intérieur de ladite second partie cylindrique ( 41) dudit chemin stationnaire de roulement ( 34) est disposée axialement 30 en dessous de ladite partie radialement externe dudit chemin rotatif de roulement de façon que ces deux organes puissent se recouvrir; ainsi, ledit chemin rotatif de roulement, ledit chemin stationnaire de roulement et lesdites billes ( 35) 35 sont assemblés sous forme d'un roulement à billes du type à enveloppe non séparable de façon que ladite première partie cylindrique dudit palier rotatif puisse recevoir la tige de piston de l'amortisseur, de façon que le chemin stationnaire de roulement puisse être fixé à la carrosserie du véhicule automobile respectivement et de façon qu'au moins la première bride s'étendant radialement vers l'extérieur ou la partie de la première partie cylindrique faisant face au piston recouverte de la plaque supérieure soit fabriquée en un matériau ayant des caractéristiques 10 d'autolubrification. 2. Palier de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chemin stationnaire de roulement comprend un organe annulaire consistant en une partie cylindrique interne, un épaulement annulaire de section 15 transversale courbée,une partie cylindrique radialement externe et une bride annulaire s'étendant vers l'intérieur. 3. Palier de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chemin stationnaire de roulement comprend une partie cylindrique qui, à sa partie extrême 20 radialement interne,est en une configuration axialement courbée en section transversale. 4. Palier de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe formant chemin rotatif de roulement comprend à sa partie extrême radialement interne 25 un coussinet distinct qui est fixé audit organe formant chemin rotatif de roulement en tant que première partie cylindrique. 5. Palier de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face 30 extrême radialement interne ou la face interne de la partie cylindrique à l'intérieur et une partie du chemin stationnaire de roulement sont assemblées en étant placées près de la surface externe de la partie cylindrique du chemin rotatif de roulement. 6 Palier de roulement selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le jeu axial entre la bride s'étendant vers l'extérieur du chemin rotatif de roulement et la plaque supérieure du montage damortissement en caoutchouc est plus faible que le jeu axial entre la bride s'étendant radialement vers l'intérieur de la partie cylindrique du chemin stationnaire de roulement et la partie extrême radialement externe du chemin rotatif de roulement. 7. Palier de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le roulement à billes du type à enveloppe est construit sous forme d'un roulement à billes à contact angulaire.