Brevet FR2910090A1 — publié le 20080620

ROULEMENT POUR BUTÉE DE SUSPENSION DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION 1] La présente invention se rapporte au domaine des 5 butées pour jambes de suspension pour véhicules, et porte, plus particulièrement, sur un roulement pour une telle butée. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Classiquement interposée entre un élément lié à la caisse du véhicule et un ressort de suspension placé autour 10 d'un piston amortisseur dont une extrémité est liée à une roue du véhicule, la butée de suspension a pour rôle principal de transmettre les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension et accessoirement par un tampon amortisseur de fin de course d'un piston amortisseur 15 de la suspension. On a représenté sur la figure 1 une butée de suspension A de l'état de la technique, qui comporte, en particulier, un roulement 1, une pièce d'appui inférieur 7, et une pièce d'appui supérieur formant capot 6. Le roulement 1, d'axe de rotation Z, est formé d'une rondelle inférieure 2 20 et d'une rondelle supérieure 3 enserrant des corps roulants 4 placés dans une cage de roulement 5. Le capot supérieur 6 est interposé entre la rondelle supérieure 3 et la superstructure du véhicule alors que la pièce d'appui 7 est interposée entre la rondelle inférieure 2, et une spire du ressort de 25 suspension, non représenté sur les figures. La butée de suspension a pour rôle principal de transmettre à la superstructure les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension et accessoirement par un tampon amortisseur de fin de course d'un piston amortisseur de la 30 suspension alors que le roulement autorise une certaine rotation entre le ressort de suspension et la caisse du véhicule. 2910090 2 [0003] Il est connu, en particulier lorsque les exigences de compacité sont élevées, tendance qui tend à se généraliser, de réduire les dimensions des corps roulants, afin de limiter autant que possible l'encombrement du roulement. [0004] Toutefois, les efforts et charges à supporter par les butées de suspension tendant également à augmenter sur les véhicules actuels, les pressions de contact qui s'exercent sur les corps roulants du roulement sont de plus en plus élevées, et ce, d'autant plus que les dimensions des corps roulants sont réduites, augmentant les risques de dégradation de ces pièces. EXPOSE DE L'INVENTION [0005] L'invention vise à proposer un roulement pour une butée de suspension d'encombrement réduit, apte à recevoir et à transmettre, avec un risque limité de dégradation, des efforts élevés. [0006] Dans ce but, l'invention prévoit un roulement de butée de suspension, comportant au moins une rondelle inférieure et une rondelle supérieure entre lesquelles sont disposés des corps roulants assurant la rotation relative des rondelles autour d'un axe géométrique de rotation, et dans lequel l'une au moins des rondelles du roulement forme au moins deux chemins de roulement distincts faisant face à un même plan géométrique perpendiculaire à l'axe de rotation du roulement, les corps roulants étant disposés sur les deux chemins pour y former deux rangées circulaires distinctes de corps roulants. Les corps roulants sont ainsi disposés en parallèle dans la chaîne de transmission des efforts, de sorte que les forces de contact sont réparties sur l'ensemble des corps roulants. Le fait que deux chemins de roulement soient formés sur la même rondelle simplifie le montage et réduit le nombre de pièce. 2910090 3 [0007] Avantageusement, le roulement comporte en tout une rondelle inférieure et une rondelle supérieure chacune formant deux chemins de roulement distincts, les chemins de roulement de la rondelle supérieure faisant face à un plan 5 géométrique inférieur perpendiculaire à l'axe de rotation du roulement, les chemins de roulement de la rondelle inférieure faisant face à un plan géométrique supérieur perpendiculaire à l'axe de rotation du roulement, les corps roulants étant disposés sur les chemins de roulement pour y former les deux 10 rangées circulaires distinctes de corps roulants. Le nombre de pièces est ainsi minimisé et le problème de centrage des chemins de roulement éliminé. [0008] Selon un mode de réalisation, les points de contacts des corps roulants avec les rondelles définissent 15 des lignes de contact obliques par rapport à l'axe de rotation du roulement. En particulier, les lignes de contact obliques peuvent former toutes le même angle non nul par rapport à l'axe de rotation du roulement, ou des angles différents avec l'axe de rotation. 20 [0009] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les rondelles sont réalisées par emboutissage d'une plaque de tôle de dimensions et d'épaisseur appropriée. La réalisation est alors particulièrement simple. Alternativement, les rondelles peuvent également être 25 obtenues par un procédé de roulage d'une bande de tôle recourbée sur elle-même en cercle et dont les extrémités sont soudées l'une à l'autre. [0010] Chacune des rangées de corps roulants peut être guidée par une cage de roulement distincte. Alternativement, 30 les corps roulants peuvent être placés dans une cage commune. [0011] De plus, les corps roulants pourront avantageusement présenter, selon un mode particulier de 2910090 4 réalisation de l'invention, des diamètres tous identiques, ou, selon d'autres modes particuliers de réalisation de l'invention, les corps roulants de l'une des rangées circulaires de corps roulants présenteront avantageusement un 5 diamètre différent des autres corps roulants. [0012] Selon différents modes de réalisation, les rangées circulaires d'un roulement selon l'invention présenteront avantageusement des cercles primitifs de diamètres différents, les cercles primitifs pouvant être coplanaires ou 10 non. [0013] L'invention se rapporte également avantageusement à une rondelle pour un roulement de butée de suspension, formant au moins deux chemins de roulements distincts annulaires autour d'un axe géométrique de rotation de la 15 rondelle pour accueillir deux rangées circulaires distinctes de corps roulants, les deux chemins de roulement faisant face à un même plan géométrique perpendiculaire à l'axe géométrique de rotation. La rondelle peut être réalisée en tôle emboutie ou par un procédé de roulage et soudage d'une 20 bande métallique préalablement recourbée sur elle-même en cercle. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0014] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui 25 suit, en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une demi-vue en coupe, selon un plan contenant son axe de rotation, d'un roulement pour une butée de suspension tel que connu dans l'état de la technique, 30 - la figure 2 est une demi-vue en coupe, selon un plan contenant son axe de rotation, d'un premier mode de 2910090 5 réalisation d'un roulement selon l'invention présentant deux rangées distinctes de corps roulants, - la figure 3 est une demi-vue en coupe, selon un plan contenant son axe de rotation, d'un deuxième mode de 5 réalisation d'un roulement selon l'invention présentant deux rangées distinctes de corps roulants, - la figure 4 est une demi-vue en coupe, selon un plan contenant son axe de rotation, d'un troisième mode de réalisation d'un roulement selon l'invention présentant 10 deux rangées distinctes de corps roulants. [0015] Pour plus de clarté dans la description qui suit, les différents éléments sont identiquement repérés sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION 15 [0016] Ainsi que représenté sur les figues 2 à 4, un roulement 1, d'axe de rotation Z, pour une butée de suspension A est formé d'une rondelle inférieure 2 et d'une rondelle supérieure 3 enserrant des corps roulants 4 placés dans une cage de roulement 5. Dans la butée de suspension A, 20 le roulement 1 est, classiquement, maintenu entre un capot supérieur 6 en contact avec la surface supérieure de la rondelle supérieure 3, et une pièce d'appui 7, interposée entre la surface inférieure de la rondelle inférieure 2, et une spire du ressort de suspension, non représenté sur les 25 figures. [0017] L'une au moins des deux rondelles 2, 3, forme au moins deux chemins de roulement distincts faisant face à un même plan géométrique P perpendiculaire à l'axe de rotation Z du roulement 1, et les corps roulants 4 sont disposés sur les 30 deux chemins de roulement pour y former deux rangées circulaires distinctes 41 et 42. 2910090 6 [0018] Dans ce qui suit, l'invention sera décrite dans des modes de réalisation selon lesquels le roulement 1 ne comporte que deux rangées distinctes de corps roulants 41 et 42, aptes à se déplacer dans deux chemins de roulement 5 distincts, la totalité des caractéristiques présentées pouvant être étendues aux cas où le roulement 1 comporte plus de deux rangées distinctes de corps roulants sans que l'invention soit remise en cause. [0019] Selon un premier mode de réalisation de 10 l'invention, présenté par la figure 2, les rondelles inférieure 2 et supérieure 3 portent chacune deux chemins de roulement distincts, respectivement 21 et 22, et 31 et 32, aptes à accueillir les rangées 41 et 42 de corps roulants. Les chemins de roulement 21 et 22 sont formés sur la surface 15 supérieure 2a de la rondelle 2, faisant ainsi face à tout plan P1 perpendiculaire à l'axe de rotation Z et situé au-dessus de la rondelle 2, et les chemins de roulement 31 et 32 sont formés sur la surface inférieure 3b de la rondelle supérieure 3, faisant ainsi face à tout plan P2 20 perpendiculaire à l'axe Z et situé au-dessous de la rondelle 3. Des exemples de tels plans P1 et P2 sont schématiquement évoqués en traits discontinus sur la figure 2. [0020] Selon ce mode de réalisation de l'invention, les rangées 41 et 42 de corps roulants sont guidées par une cage 25 commune 5, et les cercles primitifs des rangées 41 et 42, représentés par les centres 410 et 420 des corps roulants des rangées 41 et 42 sur la figure 1, sont sensiblement coplanaires. Il s'en suit que l'un des cercles primitifs, ici le cercle primitif de la rangée 42, présente un diamètre 30 supérieur au diamètre de l'autre cercle primitif. Les corps roulants des rangées 41 et 42 étant guidés par une cage commune unique 5, il s'en suit que, les vitesses angulaires de ces corps roulants par rapport à l'axe Z sont 2910090 7 nécessairement identiques entre les deux rangées 41 et 42. Pour éviter un glissement de certains des corps roulants, les corps roulants de la rangée présentant le plus grand diamètre, donc la plus éloignée de l'axe de rotation Z du 5 roulement 1, ici la rangée 42, présentent un diamètre supérieur aux corps roulants de la rangée dont le cercle primitif a le plus petit diamètre, c'est-à-dire la plus proche de l'axe de rotation Z du roulement 1, ici la rangée 41. 10 [0021] Il est également à noter que les lignes de contact 411 et 421 de chacune des rangées de corps roulants 41 et 42, définies par les points de contact des corps roulants respectivement des rangées 41 et 42 avec les rondelles 2 et 3, forment, avec l'axe de rotation Z du roulement 1, dans 15 angles a et 13 non nuls. Selon ce mode de réalisation de l'invention, les lignes de contact 411 et 421 ne sont, en outre, pas parallèles entre elles. [0022] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, illustré par la figure 3, les rondelles 20 inférieure 2 et supérieure 3 portent chacune deux chemins de roulement distincts, respectivement 21 et 22, et 31 et 32, aptes à accueillir les rangées 41 et 42 de corps roulants. Les chemins de roulement 21 et 22 sont formés sur la surface supérieure 2a de la rondelle 2, faisant ainsi face à tout 25 plan Pi perpendiculaire à l'axe de rotation Z et situé au-dessus de la rondelle 2, et les chemins de roulement 31 et 32 sont formés sur la surface inférieure 3b de la rondelle supérieure 3, faisant ainsi face à tout plan P2 perpendiculaire à l'axe Z et situé au-dessous de la rondelle 30 3. Des exemples de tels plans P1 et P2 sont schématiquement évoqués en traits discontinus sur la figure 3. 2910090 8 [0023] Par ailleurs, selon le mode de réalisation de l'invention présenté par la figure 3, les rangées de corps roulants 41 et 42 sont guidées par des cages distinctes 51 et 52. Il s'en suit que les rangées 41 et 42 peuvent se mouvoir 5 totalement indépendamment l'une de l'autre, en particulier avec des vitesses linéaires identiques ou différentes. En conséquence, quelles que soient les positions et diamètres respectifs de leurs cercles primitifs, les corps roulants de ces rangées peuvent, indifféremment, être tous de même 10 diamètre, ou présenter des diamètres différents d'une rangée à l'autre : selon le mode de réalisation particulier, non limitatif, présenté par la figure 3, les corps roulants des rangées 41 et 42 sont ainsi tous de même diamètre. Selon ce mode de réalisation, par ailleurs, les cercles primitifs des 15 rangées 41 et 42 présentent des diamètres différents et ne sont pas coplanaires. De plus, les lignes de contact 411 et 421 des rangées 41 et 42 sont ici parallèles entre elles et forment, avec l'axe de rotation Z du roulement 1, un angle y non nul. 20 [0024] La figure 4 présente un troisième mode de réalisation, non limitatif, de l'invention, dans lequel l'agencement des rondelles 2 et 3 et des rangées 41 et 42 est sensiblement différent des agencements évoqués ci-dessus. Ainsi, selon ce mode de réalisation de l'invention, et de 25 manière analogue au mode de réalisation présenté par la figure 3, les rondelles 2 et 3 portent chacune deux chemins de roulement distincts, respectivement 21 et 22 pour la rondelle 2, et 31 et 32 pour la rondelle 3. Selon le mode de réalisation présenté par la figure 4, toutefois, les chemins 30 de roulement 21 et 22 ne sont pas réalisés sur la même face de la rondelle 2, et les chemins de roulement 31 et 32 ne sont pas réalisés sur la même face de la rondelle 3. En effet, les rondelles 2 et 3 ont ici sensiblement la forme de U disposés en quinconce l'un par rapport à l'autre, dont la 2910090 9 base est placée sensiblement parallèlement à l'axe de rotation Z du roulement 1, et dont les branches portent les différents chemins de roulement 21, 22, 31, 32. Plus précisément, la rondelle 2 a sensiblement la forme d'un U 5 dont la base est sensiblement parallèle à l'axe de rotation Z du roulement 1, et dont les branches 200 et 210 sont orientées sensiblement en direction de l'axe de rotation Z, l'une desdites branches étant ainsi en position inférieure par rapport à l'autre branche. Le chemin de roulement 21 est 10 ici formé sur la surface intérieure 201, orientée vers la branche supérieure 210, de la branche inférieure 200 du U formé par la rondelle 2, et le chemin de roulement 22 est ici formé sur la face extérieure 212, orientée à l'opposé de la branche inférieure 200, de la branche supérieure 210 du U 15 formé par la rondelle 2, les chemins de roulement 21 et 22 n'étant ainsi pas formés sur la même face de la rondelle 2. Conformément à une caractéristique précédemment mentionnée de l'invention, les deux chemins de roulement 21 et 22 font face à tout plan P1 sensiblement perpendiculaire à l'axe de 20 rotation Z du roulement 1 et situé audessus de la branche supérieure 210 du U formé par la rondelle 2 : un exemple d'un tel plan P1 est schématiquement évoqué en traits discontinus sur la figure 4. [0025] De manière analogue, la rondelle 3 a sensiblement 25 la forme d'un U dont la base est sensiblement parallèle à l'axe de rotation Z du roulement 1, et dont les branches 300 et 310 sont orientées à l'opposé de l'axe de rotation Z, la branche 300 étant en position inférieure par rapport à la branche 310. Selon ce mode de réalisation, la branche 30 inférieure 300 du U formé par la rondelle 3 est sensiblement positionnée entre les branches inférieure 200 et supérieure 210 du U formé par la rondelle 2, et la branche supérieure 310 du U formé par la rondelle 3 est en position supérieure par rapport à la branche supérieure 210 du U formé par la 2910090 10 rondelle 2. Le chemin de roulement 31 de la rondelle 3 est alors ménagé sur la surface extérieure 302, orientée vers la branche inférieure 200 du U formé par la rondelle 2, de la branche inférieure 300 du U formé par la rondelle 3, le 5 chemin de roulement 32 étant formé sur la surface intérieure 311, orientée vers la branche supérieure 210 du U formé par la rondelle 2, de la branche supérieure 310 du U formé par la rondelle 3. Les chemins de roulement 31 et 32 font face à tout plan P2 perpendiculaire à l'axe de rotation Z du 10 roulement 1 et situé au-dessous de la branche inférieure 300 du U formé par la rondelle 3 : un exemple d'un tel plan P2 est schématiquement évoqué en traits discontinus sur la figure 4. [0026] Selon l'agencement respectif des rondelles 2 et 3 15 pour le mode de réalisation de l'invention présenté par la figure 4, les rangées de corps roulants 41 et 42 sont enserrées, respectivement, entre les surfaces 201 et 302 des rondelles 2 et 3, et entre les surfaces 212 et 311 des rondelles 2 et 3. 20 [0027] Il est à noter que, selon un tel mode de réalisation, les cercles primitifs des rangées de corps roulants 41 et 42 sont nécessairement non coplanaires, mais qu'ils peuvent, indifféremment, être de même diamètre ou de diamètres différents. De même, si, selon le mode particulier 25 de réalisation présenté par la figure 4, les lignes de contact 411 et 421 sont parallèles entre elles et forment, avec l'axe de rotation Z un angle S non nul, elles peuvent, sans qu'il nuise à l'invention, ne pas être parallèles entre elles comme présenté pas le mode de réalisation de 30 l'invention schématisé sur la figure 2. [0028] De manière évidente, toutes combinaisons des caractéristiques des différents modes de réalisation, non 2910090 11 limitatifs, de l'invention décrits ci-dessus et schématisés par les figures 2 à 4 peuvent être mises en oeuvre sans qu'il nuise à l'invention. [0029] Quel que soit le mode de réalisation choisi, les 5 rangées de corps roulants 41 et 42 sont disposées en parallèle au regard des efforts s'exerçant sur le roulement 1. L'invention permet ainsi, par l'existence et les configurations relatives des chemins de roulement distincts 21, 22, 31, 32, une meilleure répartition de la charge 10 exercée sur le roulement 1, autorisant, d'une part, une augmentation globale de la charge exercée sur le roulement 1, ainsi que, d'autre part, à charge constante, permettant d'augmenter la durée de vie d'un tel roulement 1. [0030] Selon un mode de réalisation préféré de 15 l'invention, les rondelles 2 et 3 seront avantageusement réalisées par emboutissage d'une plaque de tôle d'épaisseur appropriée. [0031] L'invention s'étend, en outre, à toute rondelle 2 ou 3 pour un roulement 1, par exemple destiné à une butée de 20 suspension A, telle qu'elle forme au moins deux chemins de roulements distincts annulaires 21 et 22, ou 31 et 32, autour d'un axe de rotation Z de la rondelle 2 ou 3, pour accueillir deux rangées circulaires distinctes 41 et 42 de corps roulants, et telle que les au moins deux chemins de roulement 25 21 et 22, ou 31 et 32 font face à un même plan géométrique perpendiculaire auaxe de rotation Z. REVENDICATIONS 1. Roulement (1) de butée de suspension, comportant au moins une rondelle inférieure (2) et une rondelle supérieure (3) entre lesquelles sont disposés des corps roulants (4) assurant la rotation relative des rondelles (2, 3) autour d'un axe géométrique (Z) de rotation, caractérisé en ce que l'une au moins des rondelles (2, 3) du roulement (1) forme au moins deux chemins de roulement distincts (21, 22), (31, 32) faisant face à un même plan géométrique (P), (Pi), (P2), perpendiculaire à l'axe de rotation (Z) du roulement, les corps roulants (4) étant disposés sur les deux chemins (21, 22), (31, 32) pour y former deux rangées circulaires distinctes (41, 42) de corps roulants. 2. Roulement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en tout une rondelle inférieure (2) et une rondelle supérieure (3) chacune formant deux chemins de roulement distincts (21, 22), (31, 32), les chemins de roulement (31, 32) de la rondelle supérieure (3) faisant face à un plan géométrique inférieur (P2) perpendiculaire à l'axe de rotation (Z) du roulement (1), les chemins de roulement (21, 22) de la rondelle inférieure (2) faisant face à un plan géométrique supérieur (P1) perpendiculaire à l'axe de rotation (Z) du roulement (1), les corps roulants (4) étant disposés sur les chemins de roulement (21, 31), (22, 32) pour y former les deux rangées circulaires distinctes (41, 42) de corps roulants. 3. Roulement (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les points de contacts des corps roulants (4) avec les rondelles (2, 3) 2910090 13 définissent des lignes de contact (411, 421) obliques par rapport à l'axe de rotation (Z). 4. Roulement (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce 5 que les lignes de contact obliques (411, 421) font toutes le même angle par rapport à l'axe de rotation (Z). 5. Roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacune des rangées de corps 10 roulants (41, 42) est guidée par une cage de roulement distincte (51, 52). 6. Roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les corps roulants (4) de 15 l'une des rangées circulaires de corps roulants (41, 42) présentent un diamètre différent des autres corps roulants. 7. Roulement (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce 20 que les corps roulants (4) sont placés dans une cage de roulement commune (5). 8. Roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les corps roulants (4) sont 25 tous de même diamètre. 10. Roulement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rangées circulaires de corps roulants (41, 42) ont des cercles 30 primitifs de diamètres différents. 11. Roulement (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les cercles primitifs sont coplanaires. 2910090 14 11. Roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les rangées circulaires de corps roulants (41, 42) ont des cercles primitifs qui ne sont pas coplanaires. 5 12. Butée de suspension (A) pour un véhicule pour la transmission des efforts entre un ressort de suspension et une superstructure de véhicule, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un roulement (1) selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 11. 13. Butée de suspension (A) selon la revendication 12, caractérisée en ce que le roulement (1) est interposé entre d'une part une pièce d'appui inférieur (7) de 15 transmission des efforts entre le ressort de suspension et le roulement (1) et d'autre part un couvercle (6) de transmission des efforts entre le roulement (1) et la superstructure du véhicule. 20 14. Rondelle (2, 3) pour un roulement (1) de butée de suspension (A), caractérisée en ce qu'elle forme au moins deux chemins de roulements distincts annulaires (21, 22), (31, 32) autour d'un axe géométrique de rotation (Z) de la rondelle (2, 3) pour accueillir deux rangées 25 circulaires distinctes (41, 42) de corps roulants, les deux chemins de roulement (21, 22), (31, 32) faisant face à un même plan géométrique (P), (Pi), (P2) perpendiculaire à l'axe géométrique (Z) de rotation. 30