Brevet FR2920700A1 — publié le 20090313

L'invention concerne une butée de suspension de véhicule automobile, notamment destinée à être intégrée dans une jambe de suspension télescopique d'une roue directrice de véhicule automobile. L'invention s'applique à une butée de suspension comprenant une coupelle supérieure fixe destinée à être associée à la caisse du véhicule, une coupelle inférieure tournante comportant un appui pour le ressort de suspension et des corps roulants disposés entre lesdites coupelles pour permettre leur rotation relative. Pour empêcher d'une part les fuites du lubrifiant présent dans l'espace de roulement et, d'autre part la contamination dudit espace avec des polluants extérieurs, on connaît l'utilisation de joints d'étanchéité comprenant un élément d'étanchéité souple qui est associé ou intégré à l'une des coupelles pour être en contact frottant sur l'autre coupelle. Cette réalisation présente notamment l'inconvénient d'induire un couple de frottement lors de la rotation relative des coupelles, ce qui est préjudiciable pour l'utilisation de la butée dans le montage d'une roue directrice. Pour résoudre ce problème, on a proposé de remplacer les éléments d'étanchéité frottants par des chicanages formés au niveau de l'espace libre entre les coupelles. Toutefois, la suppression du contact frottant dégrade également la fiabilité de la fonction d'étanchéité. En outre, les efforts subis par la butée tendent à déformer l'espace libre entre les coupelles, ce qui modifie la configuration des chicanages formés dans un état non optimal relativement à l'étanchéité. Par ailleurs, du fait des changements de configuration tant des chicanages que 30 des contacts frottants, le couple de rotation est difficilement maîtrisable en fonction des déformations de la butée de suspension. 2 L'invention vise à résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant une butée de suspension dans laquelle le compromis entre la fonction étanchéité et le couple induit est obtenu de façon particulièrement satisfaisante, et ce même en cas de déformation de la butée sous l'effet des efforts subis. A cet effet, l'invention propose une butée de suspension de véhicule automobile, ladite butée comprenant une coupelle supérieure et une coupelle inférieure comprenant chacune une rondelle qui est pourvue d'une piste de roulement respectivement inférieure et supérieure formant entre elles un espace de roulement dans lequel des corps roulants sont positionnés pour permettre la rotation relative desdites coupelles, ledit espace de roulement comprenant un premier lubrifiant pour la rotation desdits corps roulants, lesdites coupelles comprenant en outre chacune une pièce d'habillage, respectivement un couvercle associé sur la rondelle supérieure et un support associé sous la rondelle inférieure, au moins un espace annulaire latéral étant formé entre la pièce d'habillage d'une coupelle et l'autre coupelle, dans laquelle un deuxième lubrifiant différent du premier lubrifiant est disposé dans l'espace latéral, ledit deuxième lubrifiant étant apte à former élément d'étanchéité d'un côté de l'espace de roulement. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure jointe représentant de façon partielle et en coupe axiale une butée de suspension selon un mode de réalisation de l'invention. Dans cette description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à l'axe de rotation de la butée de suspension (vertical sur la figure qui montre un côté de la coupe, l'autre côté étant symétrique par rapport audit axe). En particulier, le terme � intérieur � est relatif à une disposition proche de cet axe et le terme � extérieur � est relatif à une disposition à distance de cet axe. Par ailleurs, les termes � supérieur � et � inférieur � sont relatifs à la disposition de la butée telle que représentée sur les figures. 3 Une roue d'un véhicule automobile, notamment une roue directrice, est montée sur le châssis par l'intermédiaire d'une jambe de force qui permet la suspension de la caisse relativement au sol. A cet effet, la jambe de force comprend classiquement un amortisseur, un ressort de suspension ainsi qu'une butée de suspension sur laquelle le ressort vient en appui. En relation avec la figure, on décrit ci-dessous un mode de réalisation d'une butée de suspension qui comprend une coupelle supérieure fixe 1 destinée à être associée à la caisse du véhicule, une coupelle inférieure tournante 2 comportant un appui 3 pour le ressort de suspension et des corps roulants 4 disposés entre lesdites coupelles pour permettre leur rotation relative autour d'un axe. Ainsi, lorsque le ressort est sollicité en compression et en détente, l'enroulement des spires de ce dernier sur elles-mêmes est modifié, ce qui entraîne la rotation de la coupelle inférieure 2. En outre, le braquage des roues induit également une rotation de la coupelle inférieure 2. Les coupelles supérieure 1 et inférieure 2 comprennent chacune une rondelle 5, 6, notamment réalisée en tôle emboutie, qui est pourvue d'une piste de roulement respectivement inférieure et supérieure formant entre elles un espace de roulement dans lequel les corps roulants 4 sont positionnés pour permettre la rotation relative des coupelles 1, 2. Plus précisément, la rondelle supérieure 5 présente une portée intérieure axiale de rigidification 7, et une portée sensiblement radiale 8 sur la partie inférieure de laquelle la piste de roulement inférieure est formée. La rondelle inférieure 6 comprend une portée extérieure axiale de rigidification 9, et une portée axiradiale 10 sur laquelle la piste de roulement supérieure est formée en regard de la piste de roulement supérieure pour former un chemin de roulement à contact oblique des billes 4. Par conséquent, l'espace de roulement est formé entre les rondelles 5, 6. En outre, l'espace de roulement comprend un premier lubrifiant 11, notamment une graisse, pour la rotation des corps roulants 4. Pour ce faire, les corps roulants 4 sont enrobés dans un anneau formé avec le premier lubrifiant 11. Les coupelles 1, 2 comprennent en outre chacune une pièce d'habillage 12, 13, notamment réalisées par moulage d'un matériau thermoplastique rigide, par exemple de type polyamide 6.6. Ces pièces sont respectivement un couvercle 12 associé sur la rondelle supérieure 5 pour être interposé entre le châssis et ladite rondelle supérieure, et un support 13 associé sous la rondelle inférieure 6, ledit support comprenant l'appui ressort 3. Ces pièces d'habillage 12, 13 permettent notamment une reprise des efforts du ressort et éventuellement de ceux de la butée de choc. Par ailleurs, au moins un espace annulaire latéral par rapport à l'espace de roulement est formé entre la pièce d'habillage 12, 13 d'une coupelle 1, 2 et l'autre coupelle 1, 2, notamment la rondelle 5, 6 et/ou la pièce d'habillage 12, 13 de ladite autre coupelle. L'espace latéral présente un jeu de sorte à permettre la rotation relative des coupelles 1, 2 sans interférence entre elles. En outre, un deuxième lubrifiant 14, notamment une graisse, qui est différent du premier lubrifiant 11 est disposé dans l'espace latéral, ledit deuxième lubrifiant étant apte à former élément d'étanchéité d'un côté de l'espace de roulement. En particulier, la viscosité du deuxième lubrifiant 14 est importante de sorte à former un obstacle dans l'espace latéral, et ce sans impacter sur le choix du premier lubrifiant 11 qui peut être réalisé uniquement en fonction des contraintes de lubrification des corps roulants 4. Ainsi, la réalisation suivant l'invention permet d'assurer la fonction d'étanchéité induite par l'obstacle formé par le deuxième lubrifiant 14 relativement au passage d'une part du premier lubrifiant 11 vers l'extérieur de l'espace de roulement et, d'autre part des polluants à l'intérieur dudit espace de roulement. En outre, cette fonction d'étanchéité est combinée à une limitation du couple induit par la possibilité de déformation du deuxième lubrifiant 14 ainsi que par ses propriétés de lubrification. En particulier, en cas de déformation de la butée, notamment du couvercle 12 relativement à la coupelle inférieure 2, une diminution du jeu formé dans l'espace latéral ne conduit pas une augmentation du couple induit. En outre, la butée selon l'invention permet d'obtenir un couple de rotation qui est sensiblement constant et donc maitrisable de façon précise sur une plage de fonctionnement étendue, et ce notamment relativement aux sollicitations mécaniques que la butée de suspension a à subir dans le cadre de son utilisation. Dans le mode de réalisation représenté, l'espace de roulement est entouré par deux espaces latéraux respectivement intérieur et extérieur qui sont formés chacun entre la pièce d'habillage 12, 13 d'une coupelle 1, 2 et l'autre coupelle 1, 2. Plus précisément, le couvercle 12 comprend une jupe annulaire 12a entourant le support 13 en formant un espace extérieur entre le diamètre intérieur de la jupe 12a et le diamètre extérieur du support 13. En outre, l'espace extérieur est délimité axialement vers le bas par des saillies 15 qui sont disposées sans interférence dans une cavité 16 du support 13 de sorte à former crochet de maintien du couvercle 12 sur le support 13. Par ailleurs, un espace intérieur est formé entre une partie du support 13 et la partie de la rondelle supérieure 5 disposée en regard. Plus précisément, la partie du support 13 qui délimite l'espace intérieur présente une forme en L qui est complémentaire à celle de la partie de la rondelle 5 disposée en regard. Suivant cette réalisation, chaque côté de l'espace de roulement est étanchéifié en prévoyant de disposer un deuxième lubrifiant 14 dans lesdits espaces intérieur et extérieur. En variante, chaque espace latéral peut être pourvu avec un deuxième lubrifiant 14 différent. Pour éviter le lavage du deuxième lubrifiant 14 au cours de l'utilisation de la butée, la viscosité du deuxième lubrifiant 14 peut être supérieure à celle du premier lubrifiant 11 qui, dans le cas d'une graisse, est typiquement de l'ordre de 100 mm2/s. Selon une réalisation, la viscosité cinématique du deuxième lubrifiant 14 peut être supérieure à 200 mm2/s, notamment comprise entre 800 et 1000 mm2/s. A titre d'exemple, une graisse de type Condat Gr266 ou LUB FV de SNR Roulements qui présentent une viscosité cinématique de l'ordre de 900 mm2/s peut être utilisée de façon avantageuse. Par ailleurs, on peut prévoir un deuxième lubrifiant 14 comprenant un additif améliorant son adhérence, notamment sur la pièce d'habillage 12, 13 et/ou sur la rondelle 5, 6, et ce sans augmenter le couple induit de façon trop importante. 15 En outre, le deuxième lubrifiant 14 peut comprendre une graisse dont le savon est à base polyurée de sorte à profiter de ses propriétés thixotropes. Dans le mode de réalisation représenté, le deuxième lubrifiant 14 est disposé dans l'espace latéral sous la forme d'un anneau 14a, 14b qui est comprimé 20 entre une partie de la pièce d'habillage 12, 13 et la partie de la coupelle 1, 2 qui est disposée en regard. Ainsi, le deuxième lubrifiant 14 remplit la totalité du jeu formé dans l'espace latéral, de sorte à remplir sa fonction d'obstacle au passage. 25 Sur la figure, les anneaux 14a, 14b de deuxième lubrifiant 14 sont séparés du premier lubrifiant 11, toutefois on peut prévoir que les deux lubrifiants 11, 14 soient disposés de façon adjacente. Par ailleurs, les anneaux 14a, 14b sont disposés dans une zone de chicanage entre la pièce d'habillage 12, 13 et la coupelle 1, 2 de sorte à limiter les risques de lavage tout en améliorant 30 l'étanchéité conférée. En particulier, pour épouser la forme du chicanage, la section de l'anneau 14a, 14b peut s'étendre suivant au moins deux directions différentes. Sur la figure, la section de l'anneau intérieur 14a s'étend suivant une direction radiale entre l'extrémité de la rondelle supérieure 5 et le support 13 ainsi que suivant une direction axiale entre ladite rondelle et ledit support. Concernant la section de l'anneau extérieur 14b, elle présente successivement une partie radiale, une partie axiale et une partie axi-radiale. Dans ces réalisations, les anneaux 14a, 14b présentent une épaisseur réduite et sensiblement constante. REVENDICATIONS 1. Butée de suspension de véhicule automobile, ladite butée comprenant une coupelle supérieure (1) et une coupelle inférieure (2) comprenant chacune une rondelle (5, 6) qui est pourvue d'une piste de roulement respectivement inférieure et supérieure formant entre elles un espace de roulement dans lequel des corps roulants (4) sont positionnés pour permettre la rotation relative desdites coupelles, ledit espace de roulement comprenant un premier lubrifiant (11) pour la rotation desdits corps roulants, lesdites coupelles comprenant en outre chacune une pièce d'habillage (12, 13), respectivement un couvercle (12) associé sur la rondelle supérieure (5) et un support (13) associé sous la rondelle inférieure (6), au moins un espace annulaire latéral étant formé entre la pièce d'habillage (12, 13) d'une coupelle (1, 2) et l'autre coupelle (2, 1), ladite butée étant caractérisée en ce qu'un deuxième lubrifiant (14) différent du premier lubrifiant (11) est disposé dans l'espace latéral, ledit deuxième lubrifiant étant apte à former élément d'étanchéité d'un côté de l'espace de roulement. 2. Butée de suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'espace de roulement est entouré par deux espaces latéraux respectivement intérieur et extérieur formés chacun entre la pièce d'habillage (12, 13) d'une coupelle (1, 2) et l'autre coupelle (2, 1), le deuxième lubrifiant (14) étant disposé dans lesdits espaces intérieur et extérieur pour étanchéifier chaque côté de l'espace de roulement. 3. Butée de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la viscosité du deuxième lubrifiant (14) est supérieure à celle du premier lubrifiant (11). 4. Butée de suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que la 30 viscosité cinématique du deuxième lubrifiant (14) est supérieur à 200 mm2/s. 5. Butée de suspension selon la revendication 4, caractérisée en ce que la viscosité cinématique du deuxième lubrifiant (14) est comprise entre 800 et 1000 mm2/s. 6. Butée de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le deuxième lubrifiant (14) comprend un additif améliorant son adhérence. 7. Butée de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le deuxième lubrifiant (14) comprend une graisse, notamment une graisse dont le savon est à base polyurée. 8. Butée de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le deuxième lubrifiant (14) est disposé dans l'espace latéral sous la forme d'un anneau (14a, 14b) qui est comprimé entre une partie de la pièce d'habillage (12, 13) et la partie de la coupelle (1, 1) qui est disposée en regard. 9. Butée de suspension selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'anneau (14a, 14b) est disposé dans une zone de chicanage entre la pièce d'habillage (12, 13) et la coupelle (1, 2). 10. Butée de suspension selon la revendication 9, caractérisée en ce que la section de l'anneau (14a, 14b) s'étend suivant au moins deux directions différentes.