Brevet FR2664537A1 — publié le 19920117

Palier élastique de bras oscillant pour des suspensions de roues de véhicules automobiles La présente invention concerne un palier élastique de bras os- cillant pour des suspensions de roues de véhicules automobiles, des- tiné notamment à l'articulation côté caisse d'un bras oscillant trans- versal et constitué de deux éléments de palier mutuellement correspon- dants et posés coaxialement l'un contre l'autre, qui présentent chacun une douille réceptrice pouvant être enfilée sur un axe commun côté caisse, axialement déformable et portant dans sa région terminale ex- térieure un collet terminal tourné radialement vers l'extérieur, une douille intermédiaire montée en rotation relative sur la douille ré- ceptrice et appuyée contre le collet terminal de cette dernière, et une douille élastomère qui est vulcanisée sur la douille intermé- diaire, qui peut être emmanchée, par une douille d'assemblage vulcani- sée présentant une bride de soutien à l'extrémité extérieure, en adhé- rence dans l'oeil du bras oscillant jusqu'à ce que la bride de soutien vienne en butée, et qui présente un collet extérieur vulcanisé sur la face frontale de la bride de soutien qui est opposée à l'oeil du bras oscillant, les douilles réceptrices des deux éléments de palier s'appliquant l'une contre l'autre par leurs extrémités frontales inté- rieures à la suite de l'emmanchement des deux éléments dans l'oeil du bras oscillant. On connaît un palier de bras oscillant de ce type par le docu- ment GB-A-22 02 923, figure 2. Dans cette construction, les douilles élastomères sont em- manchées dans l'oeil du bras oscillant Leur position d'installation est déterminée par la rondelle annulaire qui est vulcanisée sur le collet extérieur des douilles élastomères qui recouvre l'oeil du bras oscillant et qui, lors de l'emmanchement, selon le recouvrement ra- dial, n'arrive que de manière incertaine en application contre la face frontale concernée de l'oeil, du fait de contraintes élastiques de poussée. Certes, dans la position d'installation des deux éléments de pa- lier, leurs douilles réceptrices s'appuient l'une contre l'autre par leurs extrémités frontales qui se trouvent à l'intérieur de l'oeil du bras oscillant, mais un écartement relativement important demeure entre les extrémités frontales des deux douilles intermédiaires qui se trouvent à l'intérieur de l'oeil La conséquence en est que, lorsque des forces axiales agissent sur l'oeil du bras oscillant, comme c'est par exemple le cas lors de freinages, seul l'élément de palier qui se trouve en avant dans la direction de freinage est déformé élastique- ment dans le sens axial, c'est-à-dire sollicité en poussée et en compression. L'écartement axial présent entre les douilles intermédiaires des deux éléments de palier a pour conséquence que, sous l'action d'une force axiale, l'élément de palier arrière dans le sens de marche est, du fait de la contrainte radiale donnée entre sa douille élastomère et l'oeil du bras oscillant, décalé par rapport à sa douille réceptrice en direction de la force axiale active, la douille intermédiaire étant alors éloignée du collet terminal de la douille réceptrice. La totalité de la force axiale doit alors être supportée par le seul élément de palier avant, de sorte que ce dernier est exposé à une forte usure et une forte corrosion Les douilles intermédiaires des deux éléments de palier reposent chacune sur une douille de glissement qui est montée en rotation relative et en coulissement sur la douille réceptrice et qui s'engage, par un collet extérieur, entre le collet terminal de la douille réceptrice et le côté frontal voisin de la douille intermédiaire Les faces de la douille de glissement et de la douille réceptrice qui sont rotatives l'une par rapport à l'autre, sont lubrifiées. Sous l'action d'une force axiale, la douille de glissement de l'élément de palier arrière est conjointement entraînée par la douille intermédiaire montée fixement sur elle, son collet extérieur étant alors soulevé du collet terminal de la douille réceptrice Lors du soulagement axial du palier de bras oscillant, la force de rappel ré- sultant de la contrainte de poussée de la douille élastomère de l'élément de palier avant, rappelle brusquement l'oeil du bras oscil- lant, conjointement avec l'élément de palier arrière, dans la position initiale, le collet extérieur de la douille de glissement venant heur- ter le collet terminal de la douille réceptrice Le bruit de choc alors produit est ressenti dans l'habitacle du véhicule, et il nuit au confort En outre, lors du choc entre les faces de glissement des deux collets, la graisse de lubrification présente est délogée, ce qui nuit à la longévité de l'élément de palier arrière Enfin, sous l'action de la force axiale, la base de soutien du bras oscillant à l'intérieur du palier se réduit, ce qui se traduit par des positions gauchies du bras oscillant en cas de superposition de sollicitations radiales et de sollicitations à la Cardan du bras En particulier, lors de sollicita- tions radiales du bras oscillant, les douilles élastomères sont, dans la région de la périphérie intérieure de la rondelle annulaire vulca- nisée sur elles, endommagées par le comportement de couteau des faces frontales acérées qui délimitent le trou central de la rondelle. La présente invention a pour but d'améliorer un palier élastique de bras oscillant du type mentionné en introductionxde façon à suppri- mer les influences néfastes sur le confort de marche, la longévité et le fonctionnement. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les douilles intermédiaires s'appliquent l'une contre l'autre en transmis- sion de force lors de l'apparition d'une charge axiale. Dans le palier de bras oscillant selon l'invention, sous l'action d'une force axiale, il peut éventuellement ne plus y avoir qu'un décalage axial minimal de la douille intermédiaire d'un des élé- ments de palier par rapport aux douilles réceptrices On évite donc que, sous l'action d'une force axiale, une des douilles intermédiaires puisse être tellement éloignée du collet terminal de la douille récep- trice qui la reçoit, qu'apparaissent des bruits de choc, et on évite également, lors du soulagement axial du palier, la possibilité d'un délogement de la graisse de lubrification présente entre les faces de glissement du collet terminal et de la douille intermédiaire qui sont en engagement mutuel. Le fait d'équiper les douilles élastomères des éléments de pa- lier d'une douille d'assemblage vulcanisée sur ces douilles élasto- mères et pouvant être emmanchée en adhérence dans une des extrémités frontales de l'oeil du bras oscillant, ce fait assure un assemblage mutuel des douilles élastomères et de l'oeil du bras oscillant qui ga- rantit que les deux douilles élastomères seront uniformément sollici- tés sous l'action d'une force axiale Il en résulte l'avantage qu'on obtient un soulagement important de la douille élastomère ainsi que des faces de glissement en engagement mutuel de l'élément de palier qui se trouve en avant dans la direction de force. Enfin, le dimensionnement axial des deux douilles intermédiaires sur les douilles réceptrices, et l'assemblage exempt de glissement des douilles élastomères et de l'oeil du bras oscillant, permettent de ré- duire la longueur constructive des douilles élastomères sans qu'il en résulte des inconvénients fonctionnels, à savoir notamment un raccour- cissement de la base de soutien du bras oscillant. Selon une configuration supplémentaire, l'extrémité frontale ex- térieure de chaque douille intermédiaire est appuyée contre une ron- delle de glissement, qui s'applique en rotation relative contre le collet terminal extérieur de la douille réceptrice associée et qui est vulcanisé sur l'extrémité frontale extérieure du douille élastomère. Enfin, selon une autre configuration supplémentaire de l'invention, une lèvre d'étanchéité, qui recouvre le collet terminal de la douille réceptrice et qui s'applique contre sa face frontale extérieure, est formée sur l'extrémité frontale extérieure de la douille élastomère de chaque élément de palier. En plus de la construction de palier selon le document GB-A- 22 02 923, qui illustre l'état de la technique de départ de l'invention, on connait déjà par le document DE-A-26 23 870 un palier élastique de bras oscillant dont les deux éléments de palier mutuellement correspondants présentent chacun une douille élastomère vulcanisée sur une douille intermédiaire, les douilles élastomères s'appuyant, par une rondelle annulaire vulcanisée sur elles, contre une face frontale respective de l'oeil du bras oscillant concerné. Les douilles intermédiaires s'appuient l'une contre l'autre et reposent sur une douille réceptrice commune, à l'aide de laquelle elles sont réciproquement déformées dans le sens axial, et qui est elle-même maintenue sur un axe de palier. Abstraction faite de ce que les douilles intermédiaires sont dé- formées entre des branches de consoles, et donc de ce que ce palier de bras oscillant constitue un palier de torsion, sous l'action d'une force axiale sur l'oeil du bras oscillant, ce dernier est soulevé de la rondelle annulaire de l'élément de palier qui se trouve en arrière dans la direction de force, et vient buter de manière audible contre cette rondelle dès que l'oeil est à nouveau soulagé dans le sens axial. On connaît par le document "Machine-Design", publié le Aoiût 1989, page 44, un palier de bras oscillant dans lequel l'assem- blage avec l'oeil du bras oscillant des douilles élastomères de ses deux éléments de palier qui sont vulcanisées sur une douille intermé- diaire respective, est déjà réalisé au moyen de douilles d'assemblage respectives qui sont vulcanisées sur ces douilles élastomères et qui peuvent être emmanchées en adhérence dans une extrémité frontale respec- tive de l'oeil du bras oscillant, les douilles d'assemblage étant équi- pées d'une bride extérieure vulcanisée sur un collet extérieur des douilles élastomères. Toutefois, dans cette construction de palier, les douilles in- termédiaires sont montées sur la douille réceptrice avec possibilité de coulissement axial réciproque, de sorte que, sous l'action d'une force axiale, l'ensemble constitué de la douille intermédiaire et de la douille élastomère d'un des éléments de palier peut être axialement déplacé. L'unique figure du dessin annexé représente, en coupe longitudi- nale, un exemple de réalisation d'un palier de bras oscillant selon l'invention. La palier de bras oscillant est constitué de deux éléments de palier de même type 10 et 12, posés coaxialement l'un contre l'autre, qui peuvent être chacun introduit dans une des extrémités frontales d'un oeil de bras oscillant 14 Le palier de bras oscillant sert, par exemple, à articuler côté caisse un bras oscillant transversal d'une suspension de roue indépendante. Etant donné que les deux éléments de palier 10 et 12 présentent une structure de même type, on va maintenant décrire la structure d'un seul de ces éléments, les mêmes références numériques étant utilisées pour les composants de l'autre élément de palier, en ajoutant simple- ment le suffixe '. Les éléments de palier 10 et 12 présentent chacun une douille réceptrice 16,16 ' qui peut être enfilée sur un axe de palier non re- présenté, les douilles réceptrices s'appliquant l'une contre l'autre par leurs faces frontales intérieures 18,18 ' et pouvant être encas- trées entre deux consoles de palier 20 et 22, qui reçoivent l'axe de palier et sont suggérées en trait mixte. Dans leur partie terminale extérieure, les douilles réceptrices 16,16 ' sont équipées chacune d'un collet terminal extérieur 24,24 ', qui présente une face de soutien radiale 26,26 ' tournée vers l'oeil de bras oscillant 14. La référence 28,28 ' désigne une douille intermédiaire, qui est montée en rotation relative et en coulissement axial sur la douille réceptrice 16,16 ' au moyen d'un coussinet de palier 30,30 ' réalisé en un matériau de glissement approprié (Téflon ou bronze par exemple). La douille intermédiaire 28,28 ' est en engagement de glissement avec la face de soutien 26,26 ' par une bride extérieure 32,32 ' Selon une variante, une rondelle intermédiaire réalisée en un matériau de glissement peut être prévue entre les deux pièces 24,24 ' et 32,32 ', cette rondelle pouvant également être solidaire du coussinet de palier ,30 '. Les douilles intermédiaires 28 et 28 ' sont de préférence réali- sées plus longues que les coussinets de palier 30 ou 30 ' qui s'étendent jusqu'à proximité du collet terminal 24,24 ' des douilles réceptrices 16,16 ' et, sous une sollicitation axiale, comme repré- senté, elles s'appliquent l'une contre l'autre en 34 par leurs extré- mités frontales intérieures A l'état exempt de sollicitation, les faces frontales 18,18 ' des douilles peuvent libérer entre elles un jeu minimal fixé lors de la conception, ou s'appliquer l'une contre l'autre sans transmission de force. Un douille élastomère 36,36 ', réalisé de préférence en caout- chouc, est prévue sur la douille intermédiaire 28,28 ', et elle est vulcanisée tant sur la périphérie extérieure de la douille que sur sa bride extérieure 32,32 ', et sa longueur correspond approximativement à celle du coussinet de palier 30,30 '. La référence 38,38 ' désigne globalement un douille d'assemblage cylindrique, qui est vulcanisée sur la périphérie extérieure de la douille élastomère 36,36 ' dans la région de la bride extérieure 32,32 ' de la douille intermédiaire 28,28 ' Une bride de soutien 40,40 ' est formée sur cette douille d'assemblage, à son extrémité frontale tour- née vers la bride extérieure 32,32 ' de la douille intermédiaire 28,28 ', et cette bride de soutien est vulcanisée sur un collet exté- rieur 41,41 ' de la douille 36,36 ' et, lors du montage de l'élément de palier 10,12 ou encore lors de l'introduction de sa douille élastomère 36,36 ', elle vient s'appliquer dans une des extrémités frontales de l'oeil de bras oscillant 14 contre sa face frontale 42,42 ', et fixe ainsi la position d'installation. A cet effet, la bride extérieure 32,32 ' présente un plus grand diamètre extérieur que le douille d'assemblage 38,38 ', de sorte que le collet élastique extérieur 41,41 ' des douilles 36, 36 ' est stabilisé d'une manière correspondante dans leur direction axiale Dans le même but, comme suggéré en trait mixte, on pourrait vulcaniser en plus dans le collet extérieur 41,41 ' au moins une rondelle annulaire métallique 44,44 '. Le diamètre extérieur de la douille d'assemblage 38,38 ' est adapté au diamètre intérieur de l'oeil de bras oscillant 14 avec une qualité d'adaptation telle que la douille est maintenue en ajustement serré dans cet oeil Une fois le palier de bras oscillant monté sur l'axe de palier et dans l'oeil de bras oscillant 14, les douilles ré- ceptrices 16 et 16 ' s'appuient l'une contre l'autre par leurs extrémi- tés frontales intérieures. De la sorte, dans la mesure o des forces agissent par exemple dans la direction de marche F sur le bras oscillant, l'oeil de bras oscillant 14 est déplacé axialement dans cette direction par rapport à l'axe de palier. Le soutien mutuel respectif des douilles intermédiaires 28 et 28 ' ainsi que des douilles élastomères 36 et 36 ' garantit alors que les deux douilles élastomères 36,36 ' des éléments de palier 10 et 12 seront conjointement sollicités En conséquence, l'extrémité frontale de l'oeil de bras oscillant 14 qui s'applique contre la bride de sou- tien 40 ' ne peut pas se soulever de cette bride Les déplacements axiaux de l'oeil de bras oscillant 14 s'accomplissent ainsi sans aucun bruit, les faces de glissement de l'élément de palier qui se trouve en avant dans la direction de force étant soulagées d'une manière corres- pondante. Une lèvre d'étanchéité 46,46 ' est formée sur le collet extérieur 41,41 ' de la douille et sur la partie de bord extérieure de la bride extérieure 32,32 ', lèvre qui recouvre le collet terminal 24,24 ' de la douille réceptrice 16,16 ' et s'appuie en étanchéité contre sa face frontale extérieure 48,48 '. Les faces de glissement du collet terminal 24,24 ' et de la bride extérieure 32,32 ' sont ainsi protégées vis-à-vis de l'atmosphère, c'està-dire vis-à-vis des saletés et de l'eau, et on empêche l'échappement de graisse de lubrification. REVENDICATIONS 1 Palier élastique de bras oscillant pour des suspensions de roues de véhicules automobiles, destiné notamment à l'articulation côté caisse d'un bras oscillant transversal et constitué de deux élé- ments de palier mutuellement correspondants et posés coaxialement l'un contre l'autre, qui présentent chacun une douille réceptrice pouvant être enfilée sur un axe commun côté caisse, axialement déformable et portant dans sa région terminale extérieure un collet terminal tourné radialement vers l'extérieur, une douille intermédiaire montée en ro- tation relative sur la douille réceptrice et appuyée contre le collet terminal de cette dernière, et une douille élastomère qui est vulcani- sée sur la douille intermédiaire, qui peut être emmanchée, par une douille d'assemblage vulcanisée présentant une bride de soutien à l'extrémité extérieure, en adhérence dans l'oeil du bras oscillant jusqu'à ce que la bride de soutien vienne en butée, et qui présente un collet extérieur vulcanisé sur la face frontale de la bride de soutien qui est opposée à l'oeil du bras oscillant, les douilles réceptrices des deux éléments de palier s'appliquant l'une contre l'autre par leurs extrémités frontales intérieures à la suite de l'emmanchement des deux éléments dans l'oeil du bras oscillant, c a r a c t é r i S é en ce que les douilles intermédiaires ( 28,28 ') s'appliquent l'une contre l'autre en transmission de force lors de l'apparition d'une charge axiale. 2 Palier de bras oscillant selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'extrémité frontale extérieure de chaque douille in- termédiaire ( 28,28 ') est appuyée contre une rondelle de glissement ( 44 ou 44 '), qui s'applique en rotation relative contre le collet terminal extérieur ( 24,24 ') de la douille réceptrice associée ( 16,16 ') et qui est vulcanisée sur l'extrémité frontale extérieure de la douille élas- tomère ( 36,36 '). 3 Palier de bras oscillant selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce qu'une lèvre d'étanchéité ( 46,46 '), qui recouvre le collet terminal ( 24,24 ') de la douille réceptrice ( 16,16 ') et s'applique contre sa face frontale extérieure ( 48,48 '), est formée sur l'extrémité frontale extérieure de la douille élastomère ( 36,36 ') de chaque élément de palier ( 10 et 12).