Brevet FR2816550A1 — publié le 20020517

L'invention concerne un roulement de butée de suspension pour véhicule, notamment automobile. Le roulement de butée de suspension utilisé dans un dispositif de suspension de roues directrices d'un véhicule automobile est généralement logé entre une coupelle supérieure, fixe et solidaire de la carrosserie, et une coupelle inférieure, mobile en rotation et s'appuyant sur l'extrémité supérieure de l'amortisseur du dispositif de suspension. Un tel roulement comporte une bague extérieure et une bague intérieure habituellement en tôle métallique reliées axialement, entre lesquelles sont logées des billes de roulement." comporte de plus des moyens d'étanchéité afin de protéger l'intérieur du roulement contre des projections néfastes. Un roulement de butée de suspension est destiné à transmettre les efforts résultant de la compression du ressort de suspension entourant l'amortisseur, tout en permettant une rotation quasi sans frottement entre ledit ressort et la carrosserie du véhicule qui se produit essentiellement lors du braquage des roues. Actuellement, la demande de brevet français publiée au nom de S. N. R. ROULEMENTS sous le numéro 2 617 252, propose un roulement axial notamment pour suspensions à amortisseur, doté d'un élément d'assemblage formant également joint d'étanchéité. Ce joint est monté entre les deux bagues de roulement et à l'extérieur de la bague inférieure. Il comprend des lèvres circulaires radiale et axiale, et des griffes de retenue axiale des bagues de roulement sur la carrosserie. Le principal inconvénient de cette solution est dû à la nécessité de réaliser des encoches et des fenêtres au moyen d'un outillage multiple en étoile , ce qui entraîne une usure rapide des outils, et donc une durée de vie faible, une fragilisation de la pièce jusqu'à l'apparition de fissures lors de la trempe de la bague ainsi percée, voire d'une rupture. De plus, il est préférable de ne pas ajourer une pièce à tremper pour limiter les risques de déformation. Enfin, la réalisation pratique des encoches nécessite un nettoyage et une maintenance soignée des postes de travail. Une autre solution est proposée dans la demande de brevet français, publiée au nom de SKF FRANCE sous le numéro 2 688 836 ; il s'agit d'un élément de solidarisation axiale des deux bagues de roulement, se composant principalement d'un fourreau doté d'un bourrelet annulaire et de protubérances radiales-ces dernières servent de liaison, par serrage élastique, avec la coupelle supérieure du dispositif de suspension-. La cage de roulement et le fourreau peuvent être moulés en une seule pièce, et c'est lors du montage du roulement que les plots à section faible, reliant la cage au fourreau, sont rompus. Cette solution a pour inconvénients d'imposer une compatibilité de matière entre la cage de roulement et le fourreau alors qu'ils ont des fonctions différentes, de nécessiter un emmanchement à force dans le bord intérieur de la coupelle supérieure qui ne se fait pas facilement avec de la matière plastique ainsi qu'une manutention délicate de l'ensemble fourreau-cage avant le démontage. Elle présente de plus un risque de démontage intempestif en raison des vibrations et des efforts importants transitant par le roulement de suspension, ou bien encore à cause de variations dimensionnelles induites par des variations de température ou d'hygrométrie par exemple, entre les pièces métalliques et celles en plastique. Le but de l'invention est de pallier ces différents inconvénients en proposant un roulement de butée de suspension comportant une bague d'assemblage de roulement, dotée de griffes destinées à coopérer avec des décalages ou enfoncements réalisés dans la bague extérieure de roulement et d'un bourrelet intérieur destiné à bloquer la bague intérieure de roulement qui vient s'y appuyer. Cette bague d'assemblage comprend de plus des lèvres servant de joints d'étanchéité. Ce moyen d'assemblage rend tous les éléments du roulement de suspension solidaires entre eux en l'absence d'une poussée axiale de l'amortisseur. Pour cela l'objet de l'invention est un roulement de butée de suspension pour véhicule comportant deux pistes de roulement pour un jeu de billes, respectivement portées par une bague intérieure et une bague extérieure, concentriques, caractérisé en ce que la bague extérieure de roulement est pourvue d'une pluralité de décalages radiaux vers l'intérieur du roulement, régulièrement réalisés à sa périphérie, et en ce qu'il comporte de plus une bague d'assemblage cylindrique disposée concentriquement entre les deux bagues, de hauteur sensiblement égale au diamètre des billes ; d'épaisseur sensiblement égale à l'espace entre les deux bagues intérieure et extérieure, présentant un bourrelet intérieur cylindrique sur lequel la bague intérieure est destinée à reposer ; et munie d'une pluralité de griffes radiales régulièrement réalisées sur sa face en regard de la bague extérieure, de dimensions sensiblement égales aux dimensions des décalages radiaux de ladite bague extérieure et en nombre égal à celui desdits décalages pour coopérer avec eux. Selon une autre caractéristique du roulement de butée de suspension selon l'invention, la bague d'assemblage comprend deux lèvres d'étanchéité radiales, une première lèvre étant destinée à être en contact avec la face intérieure de la bague extérieure et une deuxième lèvre étant en prolongement dudit bourrelet, destinée à être en contact avec la face extérieure de la bague intérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation non limitatif, illustrée par les figures suivantes qui sont : - La figure 1 : une vue schématique, en coupe axiale, d'un roulement de butée de suspension selon l'invention ; - la figure 2 : une vue partielle de dessous d'une bague d'assemblage d'un roulement de butée de suspension selon l'invention ; - les figures 3 à 5 : trois vues partielles, en coupe axiale de la bague d'assemblage d'un roulement de butée de suspension selon l'invention ; - la figure 6 : une vue partielle de dessous de la bague extérieure d'un roulement de butée de suspension selon l'invention. Les éléments portant les mêmes références dans les différentes figures remplissent les mêmes fonctions en vue des mêmes résultats. Comme le montre la vue en coupe axiale de la figure 1, le roulement de butée de suspension selon l'invention comporte deux bagues, concentriques, l'une 1 intérieure et l'autre 2 extérieure, dont les faces internes respectives 10 et 20 forment deux pistes de roulement pour un jeu de billes 4 de roulement. Une cage 3 peut être placée entre ces deux bagues, pour assurer un espace constant entre les billes. Ne sont pas représentées une coupelle supérieure, qui est solidaire de la carrosserie du véhicule, et une coupelle inférieure, qui est mobile en rotation autour du dispositif de suspension. Les deux bagues sont réalisées en acier traité par exemple du XC70 et la cage est réalisée en matière plastique, du Pa 6.6 par exemple. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le roulement de butée de suspension comporte de plus une bague d'assemblage 5, cylindrique et disposée concentriquement entre les deux bagues extérieure et intérieure. Sa hauteur h est sensiblement égale au diamètre des billes 4 et son épaisseur e est sensiblement égale à l'espace entre les deux bagues extérieure et intérieure. Comme le montrent conjointement la figure 1 et les figures 3 à 5, la bague d'assemblage 5 présente un bourrelet 5c cylindrique et situé à l'intérieur de la bague vers la bague intérieure qui vient s'y appuyer. Ainsi, cette bague intérieure 1 est bloquée axialement par le bourrelet 5c, au niveau du contact ,, au niveau du contact entre sa surface 5d et la surface extérieure 11 de la bague 1. De plus, la bague d'assemblage 5 est munie d'une pluralité de griffesou saillies-5a, radiales, régulièrement réalisées sur sa face 59 en regard de la bague extérieure 2. Ces griffes 5a sont destinées à coopérer avec des décalages 6 de matière, régulièrement réalisés à la périphérie de la bague supérieure 2 de roulement. Ces décalages sont schématiquement représentés sur la vue partielle de dessous de la figure 6. Au niveau de chaque décalage, la bague extérieure présente une partie en creux 6c et une partie en saillie 6d, mais est dépourvue totalement de fenêtres ou d'encoches. Ainsi, les griffes doivent avoir des dimensions, largeur 1 et profondeur p, sensiblement égales à celles des décalages 6 radiaux de la bague extérieure 2, et sont en nombre égal au nombre de décalages. La tenue du roulement de butée de suspension, dans la coupelle supérieure de suspension, solidaire de la carrosserie, est obtenue, en l'absence d'effort axial exercé par l'amortisseur, par emmanchement à force entre la périphérie extérieure de la bague extérieure 2 et la paroi intérieure de la coupelle supérieure. Le roulement ainsi obtenu présente une liaison avec la carrosserie du véhicule qui est indépendante de l'amortisseur et dont les éléments sont tous solidaires entre eux. En effet, la bague d'assemblage 5 vient, par butée axiale de la face 5b de chaque griffe 5a sur la face 6a de chaque décalage 6 d'une part, et par appui de la face extérieure 11 de la bague intérieure 1 sur la surface 5d du bourrelet 5c de la bague 5 d'autre part, empêcher tout démontage du roulement en limitant le déplacement axial relatif des différents éléments. Selon une autre caractéristique, la bague d'assemblage 5 sert de joint d'étanchéité vis-à-vis d'éventuelles projections d'eau ou de saleté, grâce à deux lèvres radiales, dont une première 5f est destinée à être en contact avec la face intérieure 20 de la bague extérieure 2, et dont la deuxième 5h est réalisée dans le prolongement du bourrelet 5c pour entrer en contact avec la face extérieure 11 de la bague intérieure. Cette bague d'assemblage cylindrique, concentrique aux deux bagues intérieure 1 et extérieure 2, a son centrage dans la bague extérieure assuré grâce à un léger jeu fonctionnel existant entre sa face périphérique extérieure 5, et la face intérieure de la bague extérieure. Ce jeu est déterminé de manière à éviter un mauvais positionnement de la bague d'assemblage pouvant bloquer le dispositif. Pour limiter la rotation de la bague d'assemblage 5 entre les deux bagues extérieure et intérieure, et ainsi limiter l'usure des deux lèvres d'étanchéité 5f et 5h, au moins une face latérale 6b de chaque décalage de matière 6 de la bague extérieure est profilée de façon à coopérer avec une face d'arrêt en rotation 5e (figure 2) de la bague d'assemblage 5, profilée également de façon appropriée. De façon préférentielle, la bague d'assemblage 5 est réalisée en matière plastique, notamment en polyamide Pa 6.6. Ainsi la bague peut être obtenue par moulage en une seule pièce. Dans le cas où une cage 3 de maintien des billes 4 est placée dans le roulement de butée de suspension, il est possible d'ajouter une fonction d'étanchéité par l'intermédiaire de deux lèves 3as sur la face externe de la cage, destinées à être en contact respectivement avec la bague extérieure 2 et la bague intérieure 1 du roulement, comme le montre la figure 1. Le roulement de butée de suspension selon l'invention présente l'avantage de faciliter son montage sur la carrosserie du véhicule, puisqu'il ne nécessite pas la présence de l'amortisseur. Lors du démontage de l'amortisseur, en après-vente par exemple, le roulement ne se désolidarise pas, donc ne risque pas d'être endommagé et par conséquent de ne pas avoir à être changé. REVENDICATIONS 1. Roulement de butée de suspension pour véhicule, comportant deux pistes de roulement pour un jeu de billes, respectivement portées par une bague intérieure et une bague extérieure concentriques, caractérisé en ce que la bague extérieure (2) de roulement est pourvue d'une pluralité de décalages (6) radiaux vers l'intérieur du roulement, régulièrement réalisés à sa périphérie, et en ce qu'il comporte de plus une bague d'assemblage (5) cylindrique, disposée concentriquement entre les deux bagues de roulement intérieure (1) et extérieure (2), de hauteur (h) sensiblement égale au diamètre des billes (4) ; d'épaisseur (e) sensiblement égale à l'espace entre les deux bagues (1 et 2), présentant un bourrelet (5c) intérieur cylindrique sur lequel la bague intérieure (1) est destinée à reposer ; et munie d'une pluralité de griffes radiales (5a) qui sont régulièrement réalisées sur sa face en regard de la bague extérieure (2), de dimensions sensiblement égales aux dimensions des décalages radiaux (6) de ladite bague extérieure et en nombre égal à celui desdits décalages pour coopérer avec eux. 2. Roulement de butée de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague d'assemblage (5) comprend deux lèvres radiales d'étanchéité, dont une première (5f) est destinée à être en contact avec la face intérieure (20) de la bague extérieure (2) de roulement, et dont la deuxième (5h) est réalisée dans le prolongement du bourrelet (5c) pour entrer en contact avec la face extérieure (11) de la bague intérieure (1) de roulement. 3. Roulement de butée de suspension selon la revendication 2, caractérisé en au moins une face latérale (6b) de chaque décalage (6) de la bague extérieure (2) de roulement est profilée de façon à coopérer avec une face (5e) d'arrêt en rotation de la bague d'assemblage (5) également profilée de façon à limiter la rotation de ladite bague d'assemblage (5) entre les deux bagues extérieure (2) et intérieure (1) de roulement et à limiter l'usure des deux lèvres d'étanchéité (5f et 5h). 4. Roulement de butée de suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le centrage de la bague d'assemblage (5) est assuré par un jeu fonctionnel existant entre sa face périphérique extérieure (5,) et la face intérieure de la bague extérieure (2), et en ce que ladite bague d'assemblage (5) vient, par butée axiale de la face (5b) de chaque griffe (5a) sur la face (6a) de chaque décalage (6) d'une part, et par appui de la face extérieure (11) de la bague intérieure (1) sur la surface (5d) du bourrelet (5c) d'autre part, empêcher tout démontage du roulement. 5. Roulement de butée de suspension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague d'assemblage est réalisée en matière plastique, notamment en polyamide Pa 6.6. 6. Roulement de butée de suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une cage (3) est placée entre les deux bagues (1 et 2) de roulement pour le déplacement des billes (4) et comporte deux lèvres d'étanchéité (SJ, destinées à être en contact respectivement avec la bague extérieure (2) et la bague intérieure (1) de roulement.