Brevet FR2809675A1 — publié le 20011207

La présente invention concerne un dispositif de butée de suspension, destiné notamment aux systèmes de suspension de type MacPHERSON au niveau des roues directrices d'un véhicule automobile. Les dispositifs de suspension des véhicules automobiles comportent généralement un roulement de butée de suspension ayant pour fonction de transmettre efforts axiaux et radiaux résultant de la compression du ressort et d'autoriser même temps une rotation pratiquement sans frottement entre le ressort et le corps du véhicule, ce mouvement de rotation du ressort se produisant lors du braquage des roues directrices et lors variations de compression du ressort par un effet d'enroulement des spires. Une solution actuelle, dont une vue en coupe axiale est représentée sur la figure 1, comporte généralement deux composants, un bloc filtrant 1, destiné à filtrer les mouvements de la tige d'amortisseur 2 et du ressort par rapport à la caisse 3 véhicule suivant l'axe A de la tige, et un roulement à billes 4, maintenues dans un boîtier 5, destiné à transmettre les déplacements du ressort 6 dans un plan P. Le bloc filtrant 1 est constitué de caoutchouc 10 ou élastomère, adhérisé sur une armature 11 en tôle métallique. II est solidaire de caisse 3 avec laquelle il en contact par vis ou autre moyen. Le roulement à billes 4 est logé entre deux bagues de roulement 5 formant un boîtier, en acier par exemple, la bague supérieure 51 étant fixe et solidaire du véhicule alors que la bague inférieure 52 est mobile en rotation. Cette bague inférieure 52 sert de plus d'appui au ressort de suspension 6 du dispositif. La tige d'amortisseur 2 est fixée au bloc filtrant par un écrou 7. Cette structure actuelle d'un dispositif de butée de suspension présente un assez grand nombre de pièces de nature différente, qui doivent être fabriquées puis assemblées, ce qui réalise un dispositif relativement complexe et coûteux. La présente invention propose de remplacer la structure actuelle du bloc filtrant en métal sur lequel adhère du caoutchouc par une structure en thermoplastique remplissant en plus du filtrage des vibrations du bruit, la fonction de boîtier de roulement à billes et la fonction de butée choc, ce qui réduit le nombre de pièces du dispositif de butée de suspension donc son prix de revient. Pour cela, l'objet de l'invention est un dispositif de butée suspension pour les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant d'une part un bloc filtrant, composé d'un carter supérieur fixe par rapport à la caisse véhicule et coopérant avec un carter inférieur mobile en rotation autour d'une tige d'amortisseur et servant d'appui à un ressort de suspension, et d'autre part un roulement à billes, caractérisé en ce que lesdits carters supérieur et inférieur sont réalisés en matériau thermoplastique et présentent des faces regard qui sont creusées circulairement, autour de l'axe de rotation de la tige d'amortisseur, pour recevoir un chemin de roulement au roulement à billes, le carter supérieur intégrant de plus une butée de choc moulée autour de la butée d'attaque du dispositif d'amortissement, et en ce que la structure thermoplastique du carter supérieur est renforcée par une couronne en élastomère surmoule. Selon une autre caractéristique, les deux carters supérieur et inférieur du bloc filtrant sont en matériau thermoplastique renforcé par des fibres de verre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de description d'un mode de réalisation illustrée les figures suivantes sont, outre la figure 1 déjà décrite - figure 2 : une vue en coupe axiale d'un dispositif butée de suspension selon l'invention ; - figure 3 : une vue partielle en coupe axiale du bloc filtrant dispositif selon la figure 2 ; - figure 4 : une vue en perspective du carter supérieur du bloc filtrant selon l'invention. différents éléments portant les mêmes références sur différentes figures remplissent les mêmes fonctions en vue des mêmes résultats. Comme le montrent les figures 2 et 3, un dispositif de butée de suspension, pour les roues directrices d'un véhicule automobile, comporte un bloc filtrant 20 réalisé en matériau thermoplastique, de type polyamide 6, peut être chargé de fibres de verre pour renforcer la structure. Ce bloc filtrant constitué d'un carter supérieur 21 et d'un carter inférieur 23, dont les faces regard sont creusées circulairement pour réaliser la fonction supplémentaire de chemin de roulement pour le roulement à billes 22, logé entre ces deux carters, qui sont des pièces de révolution autour de l'axe 8 de la tige d'amortisseur 24. II est possible d'insérer un chemin de roulement métallique en deux parties, l'une supérieure 31 et l'autre inférieure 32 logées respectivement contre les faces en regard des carters supérieur et inférieur, servant de cage plus rigide aux billes 22. Ce chemin de roulement peut être en tôle emboutie. Pour maintenir solidaires ces deux carters, l'un en dessous de l'autre, carter supérieur 21 est doté d'une pluralité de clips ou ergots 25 à sa périphérie, coopérant avec une rainure 26 creusée sur le pourtour du carter inférieur 23. Le roulement à billes 22 assure la rotation du carter inférieur 23 rapport au carter supérieur 21 grâce à un lubrifiant dans lequel baigne les billes. Pour eviter que ce lubrifiant ne coule hors du chemin de roulement et que poussières ou de la boue ne viennent le polluer, les faces en regard des deux carters présentent chacune au moins une chicane circulaire 27 coopérant avec celle l'autre carter pour réaliser au moins un joint d'étanchéité. carter supérieur 21 du bloc filtrant 20 est évidemment percé par ouverture centrale 30 le long de l'axe de la tige d'amortisseur 24, selon diamètre ajusté à celui de ladite tige autour de laquelle il est placé. carter supérieur 21 du bloc filtrant remplit une troisième fonction, celle de butee de choc, bloquant progressivement l'enfoncement du corps l'amortisseur contre une butée d'attaque 41 quand ce dernier arrive en extrémite de débattement. A cet effet, le carter supérieur présente une base moulée jouant rôle de butée de choc, dont l'alésage a un diamètre qui est supérieur a celui de sa partie supérieure selon un mode de réalisation pour entourer la butée d'attaque 41. Le carter inférieur 23 du bloc filtrant sert également d'appui à l'extrémité supérieure du ressort de suspension 29 du dispositif, et il est percé d'une ouverture de diamètre supérieur à celui de l'ouverture 30 du carter supérieur 21 dans but de permettre le logement de la butée de choc du carter supérieur . La portée d'appui en contact avec le ressort peut être recouverte d'une semelle 49 en élastomère. Un soufflet 43 de protection entoure la tige d'amortisseur ainsi que la butée d'attaque 41, et son extrémité supérieure 44 est coincée entre le sommet de cette butée d'attaque et le carter supérieur 21. Pour améliorer le caractère filtrant du bloc 20 ainsi réalisé plastique, la structure en plastique du carter supérieur 21 est renforcée par couronne 45 en caoutchouc ou élastomère surmoulé, comportant un alésage axial adapté au diamètre tige d'amortisseur 24. Cette couronne filtre avantageusement les vibrations bruits. Elle est fixée au carter supérieur 21 plastique par adhésion ou collage. Afin d'assurer l'étanchéité du chemin de roulement à billes 22, la couronne 45 en caoutchouc présente au moins six puits 46, disposés par groupe de deux puits selon trois rayons espacés de 120 . Ces puits sont destinés à être logés dans six canaux percés verticalement dans le carter supérieur 21 du bloc filtrant 20 et ainsi ' réaliser deux anneaux d'étanchéité concentriques. Ces puits sont surmoulés même temps que la couronne, lors de sa fabrication. De plus, ces canaux servent de points d'ancrage de la couronne en caoutchouc sur la partie supérieure du carter supérieur 21 du bloc filtrant. La figure 4 est une vue de dessous, en perspective, du carter supérieur 21 en thermoplastique. Pour maintenir la tige d'amortisseur 24 à la caisse 48 du véhicule par un écrou 28 serré autour de son axe 8, il est nécessaire de placer une entretoise 47 métallique cylindrique le long de la tige 24, entre celle-ci et le carter supérieur et couronne en caoutchouc 45 du bloc filtrant 20. Un dispositif de butée de suspension réalisé selon l'invention est compose nombre réduit de pièces faciles à réaliser et à assembler. L'intérêt remplacer un bloc filtrant en caoutchouc et tôle métallique par du caoutchouc adhérisé sur une structure en thermoplastique supprime les problèmes corrosion et diminue le poids de l'ensemble du dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de butée de suspension, pour les roues motrices véhicule automobile, comprenant d'une part un bloc filtrant, composé d'un carter supérieur fixe par rapport à la caisse du véhicule et coopérant avec un carter inférieur mobile en rotation autour d'une tige d'amortisseur et servant d'appui un ressort de suspension, et d'autre part un roulement à billes, caractérisé en lesdits carters supérieur (21) et inférieur (23) sont réalisés en materiau thermoplastique et présentent des faces en regard qui sont creusées circulairement, autour de l'axe (8) de rotation de la tige d'amortisseur (24), pour recevoir un chemin de roulement destiné au roulement à billes (22), le carter supérieur (21) intégrant de plus une butée de choc (42) moulée autour la butee d'attaque (41) du dispositif d'amortissement, et en ce que la structure thermoplastique du carter supérieur (21) est renforcée par une couronne (45) en élastomère surmoulé. 2. Dispositif de butée de suspension selon la revendication 1, caracterisé en que les deux carters supérieur (21) et inférieur (23) du bloc filtrant (20) sont matériau thermoplastique renforcé par des fibres de verre. 3. Dispositif de butée de suspension selon l'une des revendications ou caractérisé en ce que le carter supérieur (21) du bloc filtrant (20) est doté d'une pluralité de clips (25) à sa périphérie destinés à coopérer avec une rainure (26) creusée sur le pourtour du carter inférieur (23). 4. Dispositif de butée de suspension selon l'une des revendications ou caractérisé en ce que les faces en regard des carters supérieur ) et inférieur (23) du bloc filtrant (20) présentent chacune au moins une chicane circulaire (27) coopérant avec celle de l'autre carter pour réaliser au moins un joint d'étanchéité. 5. Dispositif de butée de suspension selon l'une des revendications à caractérisé en ce que le carter supérieur (21) du bloc filtrant présente une base moulée jouant le rôle de butée de choc, dont l'alésage a un diamètre supérieur a celui sa partie supérieure entourant la tige d'amortisseur (24), de façon à entourer la butée d'attaque (41). Dispositif de butée de suspension selon la revendication 1, caracterisé en ce la couronne (45) en élastomère, renforçant le carter supérieur ) du bloc filtrant (20), présente au moins six puits (46) disposés par groupe deux puits selon trois rayons espacés de 120 , destinés à être logés dans six canaux percés verticalement dans le carter supérieur (21) en matériau thermoplastique pour former deux joints d'étanchéité concentriques. Dispositif de butée de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce 'un chemin de roulement en métal est inséré entre les deux carters supérieur (21) et inférieur (23) du bloc filtrant (20) au niveau du creux circulaire, ce chemin étant constitué de deux parties supérieure (31) et inférieure (32) logées respectivement contre les faces en regard des deux carters. Dispositif de butée de suspension selon la revendication 1, caracterisé en ce 'une entretoise (47) métallique cylindrique est placée le long de la tige d'amortisseur (24), entre celle-ci d'une part et le carter supérieur (21) la couronne (45) en élastomère du bloc filtrant (20) d'autre part, et en ce 'un écrou (28) est serré autour de l'axe (8) de la tige (24) pour fixer le carter supérieur (21) à la caisse (48) du véhicule.