Brevet FR2687099A1 — publié le 19930813

i La présente invention concerne un palier pour bras oscillant de guidage de roue, comportant une partie extérieure de palier et une partie intérieure de palier entre lesquelles est disposé un corps en matière élastomère, ainsi qu'une butée, située à l'ex- trémité frontale d'une des parties de palier et servant à limiter les mouvements relatifs des deux parties de palier dans un sens de l'axe de palier, cette butée comportant une surface de centrage concentrique à la partie de palier la portant et dirigée vers la partie de palier venant s'appliquer contre elle, cette surface de centrage étant espacée latéralement, dans la position de montage des deux parties de palier, de l'extrémité frontale de la partie de palier adjacente. Des paliers de ce type sont connus d'après les documents DE 40 17 275 Al et DE 34 18 006 C 2. Le corps en matière élastomère prévu dans ces paliers leur confère, dans la direction longitudinale du véhicule, une rigidité telle que des chocs s'exerçant en cours de marche sur la roue du véhicule dans la direction longitudinale de ce dernier, et également des oscillations longitudinales de la roue, sont amortis efficacement. La butée associée à une extrémité frontale de la partie intérieure du palier sert à limiter, dans le sens de marche, le décalage axial mutuel entre la partie intérieure et la partie extérieure du palier dans le cas de chocs orientés, dans la direction longi- tudinale du véhicule, vers la roue de ce dernier. Lorsque des forces latérales pour lesquelles des paliers de ce genre ont été conçus sont dépassées, des paliers de ce genre permettent une déformation élastocinématique non tolérable de la moitié correspon- dante de l'essieu. L'invention a pour but de concevoir un sa L er élastique agencé conformément au premier paragraphe de telle sorte que, également lors d'influences extrêmes exercées par des forces perpendiculairement à l'axe du palier, il permette seulement encore des modifications élastocinématiques désirées ou souhaitées de la moitié d'essieu et que, dans le cas de forces latérales et longitudinales correspondantes se combinant mutuellement, il agisse dans le sens d'une correction du décalage mutuel des deux parties du palier qui résulte de ces forces. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion en ce que la surface de centrage de la butée compor- te une rainure annulaire, se rétrécissant vers l'inté- rieur avec un profil conique, recevant l'extrémité frontale de la partie de palier à centrer et dont le fond constitue une facette de centrage. Le fait que la butée soit pourvue d'une rainure annulaire formée dans la surface de centrage et consti- tuant une facette de centrage offre les avantages sui- vants: sous l'action de forces latérales ou radiales, il ne peut se produire un décalage radial des deux parties du palier l'une par rapport à l'autre seulement encore dans un domaine définissable. Lorsque le palier est soumis, en plus de forces agissant perpendiculairement à l'axe du palier, simultanément également à des forces orientées axiale- ment, cela fait en sorte que l'extrémité frontale, orientée en direction de la butée, de la première des par- ties du palier soit entraînée, au cours de son décalage axial, sous l'effet de la surface périphérique extérieure de la rainure annulaire, se rétrécissant vers l'inté- rieur avec un profil conique, de la butée, dans le sens d'un alignement coaxial des deux parties du palier l'une par rapport à l'autre dans un sens opposé à la force s'exerçant perpendiculairement à l'axe du palier. Dans le cas d'une force axiale suffisamment grande, il se produit, sous l'action de la facette de centrage prévue dans la rainure annulaire, une com- pensation complète du décalage radial initial des deux parties de palier l'une par rapport à l'autre ( ce qui a un effet de stabilisation de voie et de direction). Selon d'autres caractéristiques du palier pour bras oscillant de guidage de roue conforme à l'in- vention: L'extrémité frontale de la partie de palier coopérant avec la surface de centrage ou la rainure annulaire a une forme de bourrelet annulaire et est bombée vers l'extérieur en direction axiale. La butée porte, sur son côté frontal dirigé vers la surface de centrage, un élément d'étanchéité flexible, de forme annulaire, entourant de façon étanche l'extré- mité frontale de la partie de palier à centrer. L'espacement entre la surface de centrage et l'extrémi- té frontale de la partie de palier à centrer est réglable. La butée est serrée entre un épaulement (appui) de la partie de palier la portant et un écrou de réglage, pouvant tourner et être fixé sur cette partie. La butée est appuyée élastiquement contre l'épaulement (appui) de la partie intérieure de palier. La butée est déplaçable en direction du palier indé- pendamment de l'écrou de réglage. La butée peut être actionnée hydrauliquement par l'intermédiaire du circuit de freinage. La butée peut être actionnée hydrauliquement en fonc- tion d'un paramètre de marche du véhicule, notamment une force latérale. En dehors des constructions décrites dans les documents cités initialement et sur lesquelles est basée l'invention, on connaît également des paliers comportant une butée pourvue d'une surface de centrage d'après la demande de brevet allemand DE-AS 23 42 990 et le brevet japonais JP 2-38118 (A). Dans ces constructions, une des parties du palier ainsi que la butée sont cependant appliquées élastiquement constamment l'une contre l'autre de sorte que, dans des conditions extrêmes d'application de forces longitudinales et transversales, il ne peut pas se produire un décalage mutuel des deux parties du palier dans le sens d'une correction obligatoire de leur décalage radial. En ce qui concerne l'arrière-plan technologi- que de l'invention, on citera finalement encore le document DE 36 19 755 Al Figures 12 et 13. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente en vue en coupe longitudinale une première variante de construction d'un palier pour un bras oscillant de guidage de roue, ce palier étant monté dans un corps fixé dans la caisse d'un véhicule automobile, les Figures 2 et 3 sont des vues partielles du palier de la Figure 1, pour mettre en évidence son mode de fonctionnement, les Figures 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale partielle d'autres variantes de paliers représentés dans la position de montage. Le palier 10 de la Figure 1 sert à supporter côté caisse un bras oscillant 12 de guidage de roue, par exemple un bras oscillant transversal, incliné ou longitudinal d'une suspension de roue indépendante. Il peut avoir toute structure connue et être agencé par exemple sous la forme d'un palier hydraulique ou hydropneumatique. Il comporte une partie extérieure de palier 14 de forme cylindrique, fixée sur le bras oscillant 12 de guidage de roue, une partie intérieure de palier 18, disposée sur un tourillon de palier, non représenté et maintenu par un corps de palier 16 solidaire de la caisse du véhicule, ainsi qu'un corps en caoutchouc 24, comportant par exemple deux chambres 20 et 22, situées dans des positions mutuellement opposées, con- tenant un mélange liquide-vapeur et reliées entre elles par l'intermédiaire d'au moins un canal de vapeur, non représenté, ledit corps 24 étant fixé par vulcani- sation entre la partie intérieure de palier 18 en forme de manchon et une virole en tôle 26 emmanchée dans la partie extérieure de palier 14. Dans le corps 24 en caoutchouc est en outre fixé par vulcanisation, d'une manière connue, un four- reau métallique 32, traversé dans la zone des deux chambres 20, 22 par des évidements 28, 30 en forme de fenêtres, ledit fourreau 32 comportant, sur un des côtés frontaux du palier, une collerette 34 faisant saillie radialement vers l'extérieur et qui s'appuie sur le côté frontal, en formant une butée de montage, contre la partie extérieure de palier 14. La partie intérieure 18 du palier, qui est en forme de manchon, est fixée dans une direction axiale, entre les branches 36 et 38 du corps de palier 16 en forme de U, au moyen d'un axe de palier, constitué d'une manière classique par une vis de serrage, non représentée, tandis que la partie extérieure de palier 14, y compris le bras oscillant de guidage de roue 12, sont maintenus axialement et radialement de façon souple par rapport à la partie intérieure 18 du palier par l'intermédiaire de la pièce 24 en caoutchouc. La partie extérieure 14 du palier est associée à une butée stationnaire 40, qui est constituée par un disque profilé, monté sur un embout frontal de la partie cylindrique intérieure 18 du palier et qui est fixé axialement entre cette partie et par exemple la branche 36 du corps de palier 16 Ce disque profilé constitue un socle d'appui bien plus grand que l'extré- mité frontale correspondante de la partie intérieure 18 du palier Pour créer également à l'autre extrémité frontale de la partie intérieure 18 du palier un socle d'appui de grosseur correspondante, il est prévu sur celui-ci avantageusement encore un disque d'appui 42 qui est serré entre ladite extrémité et la branche 38 du corps de palier 16. Le disque profilé formant la butée 40 comporte, sur son côté frontal dirigé vers le palier 10, une rainure annulaire 44 formée concentriquement et dont les parois latérales 46 et 48 et le fond 50 créent une surface de centrage 52. Avec cette rainure annulaire 44, la butée 40 entoure l'extrémité frontale correspondante 14 ' de la partie extérieure 14 du palier et, dans la posi- tion de montage des deux parties 14, 18 du palier (Figure 1), il existe un espacement latéral ou radial entre les parties de la surface de centrage 52 qui sont cons- tituées par les parois extérieure et intérieure 46, 48 de la rainure et l'extrémité frontale 14 ' de la partie extérieure 14 du palier. La rainure annulaire 44 se rétrécit vers l'intérieur avec un profil conique et son fond 50 forme une facette de centrage pour l'extrémité frontale 14 ' à centrer de la partie extérieure 14 du palier L'extré- mité frontale 14 ' à centrer de la partie de palier constitue à cet égard avantageusement un bourrelet annulaire qui est bombé en direction du disque prof i 1 *. Il est à noter que le palier 10 sert à l'ar-*- culation, côté caisse, du bras oscillant de guidage de roue 12 qui forme un bras oscillant transversal et qu'en correspondance l'axe géométrique de palier 58, situé côté caisse, est orienté dans la direction longitudinale du véhicule. Lors de processus de freinage du véhicule, la partie extérieure 14 du palier 10 situé côté caisse, dans le cas o il s'agit par exemple d'un palier pour un bras oscillant transversal inférieur, subit sous l'effet d'un couple qui est engendré par la force de freinage s'appliquant au point d'articulation, côté support de roue, du bras oscillant transversal 12, un décalage radial dans le sens de la flèche Fl (cf Figure 2) Simultanément, cette partie de palier 14 est soumise à un décalage dans la direction axiale du palier dans un sens opposé au sens de marche F. Le contour de la butée 40 en forme de disque, qui est représentée sur la vue en coupe longitudinale du palier, fait maintenant en sorte que ces décalages puissent seulement se produire dans un domaine bien défini Ainsi initialement le mouvement radial du bras oscillant transversal 12 est limité par les points d'appui 60 et 62 et simultanément un mouvement de la partie extérieure de palier 14, guidé par la surface de centrage 52, peut s'effectuer de telle sorte que l'extrémité frontale 14 ' en forme de bourrelet de cette partie de palier s'applique, sous l'effet de la force longitudinale, contre la facette de centrage créée par le fond de rainure 50, ce mouvement se poursuivant jusqu'à ce que cette extrémité frontale 14 ' en forme de bourrelet de la partie 14 du palier soit à nouveau centré sur le fond de rainure 50 par rapport à la partie intérieure de palier 18 ( cf Figure 3). Sous l'effet de forces de freinage, la partie extérieure 14 du palier est ainsi ramenée dans sa posi- tion axiale initiale En conséquence, le palier 10 fonctionne avec correction automatique. Pour réduire au minimum le frottement se produisant entre l'extrémité frontale 14 ' de la partie de palier 14 et les parties correspondantes de parois de la rainure annulaire 44 aussi bien lors d'un freinage que lors de mouvements de rentrée ou de sortie de la suspension et également pour empêcher la pénétration d'impuretés, il est prévu dans la partie de paroi fron- tale 54, délimitant radialement vers l'extérieur la rainure annulaire 44, de la butée 40 constituée par un disque profilé, un élément flexible d'étanchéité 56 de forme annulaire, qui entoure de façon étanche le pourtour de l'extrémité frontale 14 ', agencée comme un bourrelet annulaire, de la partie extérieure 14 du palier En conséquence, le volume existant entre l'extrémité frontale 14 ' de la partie de palier 14 et la rainure annulaire 44 peut être rempli d'un lubri- fiant. Dans une variante des exemples de réalisation qui ont été décrits jusqu'à maintenant, la butée 40 peut également être prévue sur la partie extérieure 14 du palier tandis que l'extrémité frontale de partie de palier coopérant avec sa surface de centrage 52 peut être prévue sur la partie intérieure 18 du palier. En outre, dans le cas de bras oscillants triangulaires ou inclinés, seulement un ou bien les deux paliers du bras qui sont situés côté caisse peuvent comporter l'agencement conforme à l'invention Enfin, dans le cas de suspensions de roues à doubles bras oscillants transversaux, la structure de palier conforme à l'invention peut être prévue sur le bras oscillant transversal ou incliné inférieur, sur le bras oscillant transversal ou incliné supérieur ou bien sur les deux bras oscillants transversaux ou inclinés. Dans la structure de palier représentée sur la Figure 4, la butée 40 est disposée de façon à pouvoir se déplacer axialement sur un embout cylindrique creux ' de sa partie intérieure de palier 80 en forme de fourreau, cet embout dépassant du support 78 travaillant en torsion et fixé axialement dans le corps de palier 16, auquel cas ladite butée 40 s'appuie d'une part contre une bague d'appui 82, de nature élastique et située côté palier, et d'autre part au moyen d'un collet frontal 84 contre un écrou de réglage 86, qui est lui- même monté de façon à pouvoir tourner sur un manchon fileté 88, disposé axialement sur l'embout 80 ' de la partie intérieure 80 du palier, et qui peut être fixé au moyen d'une vis de blocage 90 pénétrant dans le collet 84. L'écrou de réglage 86 permet d'améliorer d'une façon optimale la stabilité du véhicule dans des processus de freinage au moyen d'une limitation variable de la course de la partie extérieure 81 du palier En outre, grâce à cette possibilité de réglage, il est possible d'augmenter la rigidité radiale du palier au moyen d'un raccourcissement axial de course de la partie extérieure 78 du palier. La Figure 4 montre en outre un autre perfec- tionnement du palier de bras oscillant qui est équipé d'une butée 40 déplaçable axialement Ce palier est agencé de telle sorte qu'il soit possible de limiter axialement et radialement la course de la partie exté- rieure de palier 81 en fonction de la pression de frei- nage. Dans ce but, une zone interne du collet de butée 84 forme, avec la partie extrême 88 ', pénétrant de façon étanche dans ce collet, du manchon fileté 88 une chambre de pression 92 qui est remplie de liquide de frein et qui est reliée, par l'intermédiaire d'un conduit 94 et avec interposition d'une soupape de réduc- tion de pression 96, à un maître-cylindre de frein 98. Par l'intermédiaire de la soupape de réduction de pression 96, il est possible par exemple de réduire d'une valeur déterminée la pression du liquide de frein dans le système de freinage d'un véhicule automobile et de rétablir à nouveau cette pression, après terminai- son d'un processus de freinage, par l'intermédiaire d'un réservoir de stockage 100 prévu dans le circuit de freinage. Lors d'un processus de freinage, le liquide de frein est comprimé partiellement, par l'intermédiaire de la soupape de réduction de pression 96, entre la butée 40 et l'embout de manchon 88 ', de sorte que la butée 40 est déplacée axialement dans le sens de marche F et que le bras oscillant de guidage de roue 12, portant le palier 78, est déplacé axialement dans le sens opposé au sens de marche F. En tenant compte du fait que le circuit hydrau- liquide de freinage réagira bien plus rapidement que le bras oscillant de guidage de roue 12, il est possible de vaincre la rigidité du palier, on obtient en résultat un raccourcissement de course dans un temps pendant lequel la butée 40 est déplacée axialement en correspon- dance en direction du palier On obtient alors un rac- courcissement axial et radial de la course du bras oscillant et il en résulte une amélioration additionnel- le de la stabilisation du véhicule. Pour la génération de pression dans le volume de pression 92 de forme annulaire, il est possible de dériver à cet effet du liquide de frein provenant aussi bien du circuit de freinage de l'essieu avant que du circuit de freinage de l'essieu arrière. La bague d'appui 82 formant un butoir mou il en caoutchouc compense, dans la position de montage du palier de bras oscillant 78, des tolérances entre la butée 40 et la partie intérieure 80 du palier, en évitant simultanément la production de bruits de chocs lors d'un déplacement axial de la butée 40. La Figure 5 montre comment il est possible, à l'aide de l'agencement de butée décrit en référence à la Figure 4, d'effectuer une commande hydraulique du système en fonction d'un ou plusieurs paramètres de marche du véhicule, le cas échéant en addition à la commande effectuée en fonction de la pression de freinage. Dans ce cas, la butée 40 peut être commandée par une source de pression auxiliaire désignée dans son ensemble par 102 Celle- ci comporte par exemple un accumulateur de pression 106, agencé comme un ressort hydropneumatique, relié à la sortie de pression 104, chargé à un niveau minimal de pression et qui peut être sollicité, sous la commande d'un contrôleur de pression 112, au moyen d'une pompe 108 de remplissage d'accumulateur et par l'intermédiaire d'un clapet anti- retour 110, auquel cas la pression maximale de sortie de l'accumulateur de pression 106 ou de la source de pression auxiliaire 102 est limitée par une soupape de limitation de pression 114. La sortie de pression 104 est reliée à un conduit d'admission 116, pouvant être raccordé au volume de pression 92 et dans lequel est interposé un distri- buteur de commande 120 ( distributeur à 3/2 voies), pouvant être actionné par un dispositif de commande 118 Ce distributeur est relié par un conduit de retour 122 à un réservoir de stockage 12 sans pression de la source de pression auxiliaire 102. Le distributeur de commande 118 peut convertir en signaux de commande, en vue de l'actionnement du distributeur de commande 120, par exemple un grand nombre de paramètres de commande ou de marche du véhi- cule, qui sont obtenus à l'aide de capteurs installés dans le véhicule A cet égard, par exemple un capteur 126 peut déterminer le ralentissement au freinage, un capteur 128 peut obtenir la vitesse de marche et un capteur 130 peut obtenir la vitesse de direction ou l'angle de direction. A cet égard, il est possible de traiter dans le dispositif de commande 118 des paramètres individuels de commande ou bien simultanément plusieurs paramètres de commande par une combinaison de signaux de commande. La butée 40 sera ainsi déplacée, par exemple lors d'une négociation d'un virage, automatiquement dans le sens de marche F en correspondance, de sorte qu'il sera possible, dans le cas de paliers de bras oscillants transversaux ou inclinés, de compenser com- plètement le cas échéant le décalage radial de la partie extérieure de palier 81 se produisant sous l'effet d'une force latérale et de stabiliser ainsi le véhicule, par le fait que, dans le cas o le distributeur de commande 120 est amené dans la position d'ouverture représentée, la course radiale du bras oscillant sera immédiatement raccourcie en correspondance par la butée 40. REVENDICATIONS 1 Palier pour bras oscillant de guidage de roue, comportant une partie extérieure de palier et une partie intérieure de palier entre lesquelles est disposé un corps en matière élastomère, ainsi qu'une butée, située à l'extrémité frontale d'une des parties de palier et servant à limiter les mouvements relatifs des deux parties de palier dans un sens de l'axe de palier, cette butée comportant une surface de centra- ge concentrique à la partie de palier la portant et dirigée vers la partie de palier venant s'appliquer contre elle, cette surface de centrage étant espacée latéralement, dans la position de montage des deux parties de palier, de l'extrémité frontale de la partie de palier adjacente, palier caractérisé en ce que la surface de centrage ( 52) de la butée ( 40) comporte une rainure annulaire ( 44), se rétrécissant vers l'inté- rieur avec un profil conique, recevant l'extrémité frontale ( 14 ') de la partie de palier ( 14) à centrer et dont le fond ( 50) constitue une facette de centrage. 2 Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité frontale ( 14 ') de la partie de palier coopérant avec la surface de centrage ( 52) ou la rainure annulaire ( 44) a une forme de bourrelet annulaire et est bombée vers l'extérieur en direction axiale. 3 Palier selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la butée ( 40) porte, sur son côté frontal ( 54) dirigé vers la surface de centrage ( 52), un élément d'étanchéité flexible ( 56), de forme annulaire, entourant de façon étanche l'extrémité fronta- le ( 14 ') de la partie de palier ( 14) à centrer. 4 Palier selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espacement entre la surface de centrage ( 52) et l'extrémité frontale ( 14 ') de la partie de palier à centrer est réglable. Palier selon la revendication 4, caractérisé en ce que la butée ( 40) est serrée entre un épaulement (appui 82) de la partie de palier ( 80) la portant et un écrou de réglage ( 86), pouvant tourner et être fixé sur cette partie. 6 Palier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la butée ( 40) est appuyée élastiquement contre l'épaulement (appui 82) de la partie intérieure de palier ( 80). 7 Palier selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la butée ( 40) est déplaçable en direction du palier ( 78) indépendamment de l'écrou de réglage ( 86). 8 Palier selon la revendication 7, caractérisé en ce que la butée ( 40) peut être actionnée hydraulique- ment par l'intermédiaire du circuit de freinage. 9 Palier selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la butée ( 40) peut être action- née hydrauliquement en fonction d'un paramètre de marche du véhicule, notamment une force latérale.