Brevet FR2966086A1 — publié le 20120420

B10-3792FR 1 Dispositif de butée de suspension La présente invention concerne le domaine des dispositifs de butée de suspension utilisés en particulier sur les véhicules automobiles dans des jambes de suspension de roues directrices de véhicules automobiles. Classiquement, une butée de suspension comprend un palier à roulement formant butée axiale et comportant une bague inférieure et une bague supérieure entre lesquelles est disposée une rangée d'éléments roulants, par exemple des billes ou des rouleaux. De préférence, on utilise un roulement à contact oblique permettant de reprendre à la fois les efforts radiaux et les efforts axiaux exercés sur le dispositif de butée de suspension. Les bagues inférieure et supérieure sont généralement montées en contact avec des pièces d'appui ou de support inférieure ou supérieure, telles que des coupelles ou capots. Les capots supérieur et inférieur forment un logement pour les bagues du roulement et permettent d'assurer l'interface entre lesdites bagues et les éléments avoisinants. Un tel dispositif de butée de suspension est disposé dans la partie supérieure de la jambe de suspension entre un ressort de suspension et un élément supérieur solidaire de la caisse du véhicule. Le ressort de suspension est disposé autour d'une tige de piston amortisseur dont l'extrémité peut être solidarisée à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'un bloc élastique filtrant les vibrations. Le ressort de suspension vient axialement en appui, directement ou indirectement, sur le capot inférieur d'appui du dispositif de butée de suspension. Le capot supérieur de support est quant à lui fixe par rapport à la caisse du véhicule. La butée de suspension permet ainsi de transmettre des efforts axiaux entre le ressort de suspension et la caisse du véhicule tout en autorisant un mouvement angulaire relatif entre le capot inférieur, mobile en rotation, et le capot supérieur. Ce mouvement angulaire relatif peut découler d'un braquage des roues directrices et/ou de la compression du ressort de suspension. Afin d'assurer un fonctionnement optimal du roulement, le dispositif de butée de suspension nécessite la présence d'un lubrifiant à l'intérieur du palier à roulement, c'est-à-dire l'espace entre les deux bagues. De plus, il convient de retenir le lubrifiant à l'intérieur du roulement, et tout à la fois d'empêcher la pénétration de polluants, solides ou liquides, à l'intérieur du roulement. A cet effet, des joints peuvent être disposés à la jonction entre les deux bagues. Ces joints peuvent être fixés soit à l'une des bagues, soit à la cage de maintien des éléments roulants. La vitesse d'usure des billes étant sensible aux vibrations, il est difficile de maintenir un braquage souple au bout d'une longue période de temps. La demande de brevet européen EP0656483, qui permet de répondre au problème soulevé ci-dessus, décrit un dispositif de butée de suspension comprenant un palier à glissement synthétique plat destiné à reprendre les efforts axiaux ou radiaux exercés par le ressort de suspension. Toutefois, ce dispositif de butée de suspension ne permet de reprendre à la fois les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension. La demande de brevet japonais JP8 159 160 décrit un dispositif de butée de suspension comprenant un capot supérieur et un capot inférieur formant entre eux des pistes tronconiques coopérant avec un élément de glissement tronconique en contact partiel avec les capots par des secteurs séparés par des gorge. Les gorges étant destinées à servir de réservoir pour lubrifiant. Bien que ce dispositif de butée de suspension permette de reprendre les efforts axiaux et radiaux, la structure complexe des éléments de glissement ne permet pas un fonctionnement optimal d'un dispositif de butée de suspension à charges élevées, présentant une durée de vie importante. De plus, le coût de fabrication d'un tel élément de glissement est important. Le but de l'invention est de proposer une butée de suspension supportant des charges élevées, simple à fabriquer et de faible coût, tout en étant capable de transmettre les efforts radiaux et axiaux exercés par le ressort de suspension. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de butée de suspension avec de bonnes propriétés de frottement. L'invention a pour objet un dispositif de butée de suspension pour véhicule automobile comprenant un capot supérieur destiné à être monté sur le châssis du véhicule automobile, et un capot inférieur présentant une surface inférieure formant surface d'appui pour un ressort de suspension destiné à exercer des efforts axiaux et radiaux au dispositif de butée de suspension. Le dispositif de butée de suspension comprend un élément de glissement autolubrifiant disposé entre le capot supérieur et le capot inférieur, formant un palier à glissement, ledit élément de glissement étant de forme générale concave en contact sur toute sa surface avec des surfaces complémentaires du capot supérieur et du capot inférieur et étant capable de reprendre les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension. L'élément de glissement étant en contact avec le capot inférieur et le capot supérieur sur toute sa surface, sans aucun évidement de matière, permet de supporter des charges élevées ainsi que de proposer une durée de vie élevée, dans la mesure où l'élément de glissement est autolubrifiant, sa durée de vie ne dépend pas de la présence de lubrifiant dans des évidements particuliers. Avantageusement, l'élément de glissement est conformé de manière à coopérer avec la surface supérieure du capot inférieur et la surface inférieure du capot supérieur. De manière préférentielle, l'élément de glissement est de forme générale sphérique, le capot inférieur formant une rotule dont l'axe est angulairement déplaçable par rapport à l'axe vertical du capot supérieur. La surface supérieure du capot inférieur peut comprendre un logement de réception de l'élément de glissement. L'élément de glissement peut présenter des portions toriques. Avantageusement, le palier à glissement est d'épaisseur constante. Le capot supérieur peut être pourvu d'une jupe annulaire externe entourant le capot inférieur, et délimitant avec le capot inférieur un passage annulaire, formant joint labyrinthe. Par exemple, la jupe annulaire externe du capot supérieur comprend un crochet destiné à coopérer avec le capot inférieur. Avantageusement, le dispositif de butée de suspension comprend au moins un moyen d'étanchéité, ledit moyen d'étanchéité comprenant un corps annulaire monté sur le capot supérieur entre la jupe externe annulaire et la surface inférieure du capot supérieur, et une lèvre d'étanchéité en contact de frottement avec la surface supérieure du capot inférieur. Le dispositif de butée peut comprendre un second moyen d'étanchéité présentant une lèvre d'étanchéité en contact de frottement avec une surface oblique du capot inférieur. L'élément de glissement peut être réalisé en matériau synthétique ou métallique. Selon un second aspect, l'invention concerne une jambe de suspension comprenant un dispositif de butée de suspension selon l'une des revendications précédentes. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure la est une vue en coupe axiale d'un dispositif de butée de suspension selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure lb est une vue de la butée de suspension de la figure la montrant le capot inférieur angulairement déplacé par rapport au capot supérieur, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de butée de suspension selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de butée de suspension selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de butée de suspension 10 référencé dans son ensemble sur les figures la et lb, est destiné à être intégré dans une jambe de suspension d'un véhicule automobile (non représenté) entre un élément du châssis du véhicule automobile et un ressort de suspension 11 de type hélicoïdal. Le dispositif de butée de suspension 10 est disposé autour d'une tige d'amortisseur s'étendant axialement en forme de cylindre de révolution (non représentée), d'axe Y supposé vertical. Le ressort de suspension 11 est monté autour de la tige d'amortisseur. Le dispositif de butée de suspension 10, d'axe Y, comprend un capot de support supérieur 12 destiné à être monté directement ou indirectement sur le châssis du véhicule, un capot d'appui inférieur 13 présentant un alésage 13a pour le passage de la tige d'amortisseur et un élément de glissement autolubrifiant 14 disposé entre ledit capot inférieur 13 et le capot supérieur 12. Lesdits capot inférieur 13 et supérieur 12 sont destinés à venir en contact via l'élément de glissement autolubrifiant 14, formant ainsi un palier à glissement capable de transmettre les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension 11. Ainsi, le dispositif de butée de suspension 10 autorise un mouvement de rotation entre le capot d'appui inférieur 13 et le capot de support supérieur 12 et transmet les efforts axiaux et radiaux entre le ressort de suspension 11 et le châssis du véhicule dans un encombrement axial réduit. Le capot supérieur 12, de forme générale de collerette annulaire, peut consister en une pièce monobloc réalisée en matière synthétique tel que, par exemple en polyamide PA 6.6, renforcée ou non de fibres de verre. Le capot supérieur 12 présente un alésage 12a d'axe Y1 sensiblement égal à l'axe Y du dispositif de butée de suspension 10. Le capot supérieur 12 comprend une partie massive annulaire 15 dont la surface supérieure 15a est destinée à venir en contact contre un élément du châssis du véhicule et dont la surface inférieure 15b est de forme générale sphérique coopérant avec une face supérieure 14a du palier à glissement 14. Le capot d'appui inférieur 13 peut consister en une pièce monobloc réalisée en matière synthétique tel que, par exemple en polyamide PA 6.6, renforcée ou non de fibres de verre, et comporte une partie en forme de plateau radial 16 et une jupe axiale annulaire 17 disposée vers l'intérieur et s'étendant axialement vers le bas à l'opposé du capot supérieur 12. La partie radiale 16 comprend une première surface cylindrique 16a s'étendant vers le haut par une second surface cylindrique 16b présentant une dimension axiale plus faible que la dimension axiale de la première surface cylindrique 16a. La deuxième surface cylindrique 16b s'étend radialement vers l'intérieur par une surface sphérique 17a coopérant avec le palier à glissement 14. La première surface cylindrique 16a est connectée radialement à une surface cylindrique externe 17b de la jupe axiale annulaire 17 par une surface radiale 16c formant surface d'appui pour le ressort de suspension. Telle qu'illustrée à la figure la, la surface radiale 16c est sensiblement perpendiculaire à l'axe Y du dispositif de butée de suspension 10. La surface cylindrique extérieure 17b permet le centrage du ressort de suspension 11. La jupe axiale 17 comporte à son extrémité inférieure, une portion tronconique 17c s'étendant vers l'intérieur du dispositif de butée 10. La jupe axiale 17 peut être pourvue d'un bourrelet radial (non représenté) dirigé radialement vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur permettant la retenue d'un soufflet de protection pour la tige d'amortisseur ou de la tige d'amortisseur. Ledit bourrelet radial pourrait, par exemple, être continu ou discontinu suivant la circonférence du capot inférieur 13. La surface supérieure 17a du capot inférieur 13 comporte un logement de réception 18, formant une rainure de forme générale sphérique destinée à recevoir l'élément de glissement 14. L'élément de glissement 14, de forme générale sphérique comprend une surface supérieure 14a coopérant avec la surface inférieure 15b du capot supérieur 12 et une surface inférieure 14b coopérant avec la surface intérieure 18a de la rainure 18 pratiquée dans le capot inférieur 13. Ainsi, l'élément de glissement 14, d'épaisseur constante, est en contact sur toute sa surface avec le capot inférieur 13 et le capot supérieur 12. Le contact entre l'élément de glissement 14, les capot inférieur 13 et supérieur 12 étant sphérique, le capot inférieur 13 forme une rotule dont l'axe Y1 est angulairement déplaçable par rapport à l'axe Y du capot supérieur 12, afin de compenser d'éventuels désalignements angulaires entre l'axe vertical Y du capot supérieur 12 et l'axe Yz du ressort de suspension, perpendiculaire à la surface d'appui 16c. Dans ce mode de réalisation, le capot d'appui inférieur 13 est moins contraint radialement par le ressort de suspension 11. Ainsi, en cas de déformation axiale du capot d'appui inférieur 13, du aux efforts axiaux exercés par le ressort de suspension 11, le capot inférieur 13 peut se déplacer angulairement de façon à s'aligner avec l'axe Yz du ressort de suspension 11, et donc de réduire les efforts radiaux, tel qu'illustré à la figure lb. Le dispositif de butée de suspension illustré à la figure 2 est sensiblement identique au dispositif de butée de suspension illustré aux figures la et lb, et dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références. Tel qu'illustré à la figure 2, le dispositif de butée de suspension 10 comprend des moyens de retenue axiale du capot inférieur 13 et du capot supérieur 12 afin d'éviter une désolidarisation des éléments constituant le dispositif 10 avant son montage dans la jambe de force du véhicule. Le capot supérieur 12 comprend une jupe annulaire externe 19 d'épaisseur plus faible que l'épaisseur de la partie massive annulaire 15 et connectée radialement à la surface supérieure 14a par une portion arrondie 15c et s'étendant axialement vers le bas au-delà de la deuxième surface cylindrique 16b du capot inférieur 13. La jupe annulaire externe 19 présente à son extrémité inférieure 19a, un crochet 19b s'étendant radialement vers la première surface cylindrique 16a du capot inférieur 13. Le crochet 19b peut être continu ou discontinu circonférentiellement et est disposé en dessous de la deuxième surface cylindrique 16b du capot inférieur 13, afin de former un moyen de retenue axiale du capot supérieur 12 et un passage étroit formant joint labyrinthe. La jupe annulaire axiale 19 est connectée à la surface inférieure 15b par une extrusion annulaire 19c destinée à coopérer avec un moyen d'étanchéité 20 comprenant une lèvre d'étanchéité 20a en contact de frottement avec la surface supérieure 17a du capot d'appui inférieur 13. La surface supérieure 17a est liée à l'alésage 13a par une portion tronconique 13b en contact de frottement avec un second moyen d'étanchéité 21 pourvu sur le capot de support supérieur 12. De tels moyens d'étanchéité 20, 21 permettent d'empêcher l'intrusion de polluants vers l'élément de glissement 14, et ainsi d'éviter d'altérer le fonctionnement du dispositif de butée de suspension. Le dispositif de butée de suspension 30 illustré dans son ensemble à la figure 3 diffère du dispositif de butée illustré aux figures la, lb et 2 par la forme des capots inférieur, supérieur et de l'élément de glissement. Le dispositif de butée de suspension 30 est destiné à être intégré dans une jambe de suspension d'un véhicule automobile (non représenté) entre un élément du châssis du véhicule automobile et un ressort de suspension 31 de type hélicoïdal. Le dispositif de butée de suspension 30 est disposé autour d'une tige d'amortisseur s'étendant axialement en forme de cylindre de révolution (non représentée), d'axe Y supposé vertical. Le ressort de suspension 31 est monté autour de la tige d'amortisseur. Le dispositif de butée de suspension 30, d'axe Y, comprend un capot de support supérieur 32 destiné à être monté directement ou indirectement sur le châssis du véhicule, un capot d'appui inférieur 33 présentant un alésage 33a pour le passage de la tige d'amortisseur et un élément de glissement autolubrifiant 34 disposé entre ledit capot inférieur 33 et le capot supérieur 32. Lesdits capot inférieur 33 et supérieur 32 sont destines à venir en contact via l'élément de glissement autolubrifiant 34, de façon à former un palier à glissement capable de transmettre les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension 31. Ainsi, le dispositif de butée de suspension 30 autorise un mouvement de rotation entre le capot d'appui inférieur 33 et le capot de support supérieur 32 et transmet les efforts axiaux et radiaux entre le ressort de suspension 31 et le châssis du véhicule dans un encombrement axial réduit. Le capot supérieur 32, de forme générale de collerette annulaire, peut consister en une pièce monobloc réalisée en matière synthétique tel que, par exemple en polyamide PA 6.6, renforcée ou non de fibres de verre. Le capot supérieur 32 présente un alésage 32a d'axe Y1 sensiblement égal à l'axe Y du dispositif de butée de suspension 30. Le capot supérieur 32 comprend une partie massive annulaire 35 dont la surface supérieure 35a est destinée à venir en contact contre un élément du châssis du véhicule et dont la surface inférieure 35b est de forme générale concave coopérant avec une surface supérieure 34a de l'élément de glissement 34. Le capot d'appui inférieur 33 comporte une partie en forme de plateau radial 36 et une jupe axiale annulaire 37 disposée vers l'intérieur et s'étendant axialement vers le bas à l'opposé du capot supérieur 12. La partie radiale 36 comprend une première surface cylindrique 36a s'étendant vers le haut par un bourrelet radial 36b s'étendant vers l'extérieur et présentant une dimension axiale plus faible que la dimension axiale de la première surface cylindrique 36a. Le bourrelet radial 36b se prolonge radialement vers l'intérieur par une surface concave 37a coopérant avec l'élément de glissement 34. La première surface cylindrique 36a est connectée radialement à une surface cylindrique externe 37b de la jupe axiale annulaire 37 par une surface radiale 36c formant surface d'appui pour le ressort de suspension 31. Telle qu'illustrée à la figure 3, la surface radiale 36c est sensiblement perpendiculaire à l'axe Y du dispositif de butée de suspension 30. La surface cylindrique extérieure 37b permet le centrage du ressort de suspension 31. La jupe axiale 37 comporte à son extrémité inférieure, une portion tronconique 37c s'étendant vers l'intérieur du dispositif de butée 30. La jupe axiale 37 peut être pourvue d'un bourrelet radial (non représenté) dirigé radialement vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur permettant la retenue d'un soufflet de protection pour la tige d'amortisseur ou de la tige d'amortisseur. Ledit bourrelet radial pourrait par exemple être continu ou discontinu suivant la circonférence du capot inférieur 33. L'élément de glissement 34, de forme générale concave comprend une surface supérieure 34a coopérant avec la surface inférieure 35b du capot supérieur 32 et une surface inférieure 34b coopérant avec la surface supérieure 37a du capot inférieur 33. Ainsi, l'élément de glissement 34, d'épaisseur constante, est en contact sur toute sa surface avec le capot inférieur 33 et le capot supérieur 32. Dans l'exemple illustré, l'élément de glissement 34 présente des portions toriques ne permettant pas le déplacement angulaire du capot inférieur 33 par rapport au capot supérieur 32. Tel qu'illustré à la figure 3, le dispositif de butée de suspension 30 comprend des moyens de retenue axiale du capot inférieur 33 et du capot supérieur 32 afin d'éviter une désolidarisation des éléments constituant le dispositif 30 avant son montage dans la jambe de force du véhicule. Le capot supérieur 32 comprend une jupe annulaire externe 38 d'épaisseur plus faible que l'épaisseur de la partie massive annulaire 35 et connectée radialement à la surface supérieure 35a par une portion arrondie 35c et s'étendant axialement vers le bas au-delà du bourrelet radial 36b du capot inférieur 33. La jupe annulaire externe 38 présente à son extrémité inférieure 38a, un crochet 38b s'étendant radialement vers la première surface cylindrique 36a du capot inférieur 33. Le crochet 38b peut être continu ou discontinu circonférentiellement et est disposé en dessous du bourrelet radial 36b du capot inférieur 33, afin de former un moyen de retenue axiale du capot supérieur 32 et un passage étroit 39 formant joint labyrinthe. La jupe annulaire axiale 38 est connectée à la surface inférieure 35b par une extrusion annulaire 38c destinée à coopérer avec un moyen d'étanchéité 40 comprenant une lèvre d'étanchéité 40a en contact de frottement avec la surface supérieure 37a du capot d'appui inférieur 33. En variante, la surface supérieure 37a pourrait être en contact de frottement avec un second moyen d'étanchéité (non représenté) pourvu sur le capot supérieur 32. De tels moyens d'étanchéité 40 permettent d'empêcher l'intrusion de polluants vers l'élément de glissement 34, et ainsi d'éviter d'altérer le fonctionnement du dispositif de butée de suspension. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et peut être sujet à diverses variantes. Par exemple, des moyens d'étanchéité peuvent être montés dans tous les exemples décrits ci-dessus. Les élément de glissement décrits précédemment peuvent être réalisés, à titre d'exemple non limitatif, en matière synthétique telle que du polyamide PA 6.6, ou du polypropylène PP, ou en matière métallique réalisées à partir d'un même flan de tôle. La lubrification peut être réalisée en appliquant une fine couche de polytétrafluoroéthyléne PTFE ou une fine couche de matière graisseuse ou de lubrifiant solide. L'élément de glissement est en contact sur toute sa surface avec le capot d'appui inférieur et le capot de support supérieur, ainsi le nombre d'éléments formant le dispositif de butée de suspension est réduit. Un tel dispositif de butée de suspension permet de réduire les coûts de fabrication en limitant le nombre d'éléments à assembler. De plus, la conformation des élément de glissement avec les capots inférieur et supérieur permet d'obtenir un dispositif de butée de suspension supportant les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension et d'obtenir une butée de suspension avec une bonne tolérance à d'éventuels des alignements entre les capots supérieur et inférieur. REVENDICATIONS1. Dispositif de butée de suspension pour véhicule automobile comprenant un capot supérieur (12, 32) destiné à être monté sur le châssis du véhicule automobile, et un capot inférieur (13, 33) présentant une surface inférieure (16c, 36c) formant surface d'appui pour un ressort de suspension (11, 31) destiné à exercer des efforts axiaux et radiaux sur le dispositif de butée de suspension (10, 30), caractérisé en ce qu'il comprend un élément de glissement autolubrifiant (14, 34) disposé entre le capot supérieur (12, 32) et le capot inférieur (13, 33), formant palier à glissement, ledit élément autolubrifiant (14, 34) étant de forme générale concave en contact sur toute sa surface avec des surfaces complémentaires (15b, 18a, 35b, 37a) du capot supérieur (12, 32) et du capot inférieur (13, 33) et étant capable de reprendre les efforts axiaux et radiaux exercés par le ressort de suspension (11, 31). 2. Dispositif de butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de glissement autolubrifiant (14, 34) est conformé de manière à coopérer avec la surface supérieure (18a, 37a) du capot inférieur (13, 33) et la surface inférieure (15b, 35b) du capot supérieur (12, 32). 3. Dispositif de butée selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de glissement (14) est de forme générale sphérique, le capot inférieur (13) formant une rotule dont l'axe (Y1) est angulairement déplaçable par rapport à l'axe vertical (Y) du capot supérieur (12). 4. Dispositif de butée selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface supérieure (17a) du capot inférieur (13) comprend un logement de réception (18) de l'élément de glissement (14). 5. Dispositif de butée de suspension selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de glissement (33) présente des portions toriques. 6. Dispositif de butée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de glissement (14, 34) est d'épaisseur constante. 7. Dispositif de butée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot supérieur (12, 32) est pourvu d'une jupe annulaire externe (19, 38) entourant le capot inférieur (13, 33), et délimitant avec le capot inférieur (13, 33) un passage annulaire (39), formant joint labyrinthe. 8. Dispositif de butée selon la revendication 7, caractérisé en ce que la jupe annulaire externe (19, 38) du capot supérieur (12, 32) comprend un crochet (19b, 381)) destiné à coopérer avec le capot inférieur (13, 33). 9. Dispositif de butée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen d'étanchéité (20, 40), ledit moyen d'étanchéité (20, 40) comprenant un corps annulaire monté sur le capot supérieur (12, 32) entre la jupe externe annulaire (19, 38) et la surface inférieure (16c, 36c) du capot supérieur (12, 32), et une lèvre d'étanchéité (20a, 40a) en contact de frottement avec la surface supérieure (17a, 37a) du capot inférieur (13, 33). 10. Dispositif de butée selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un second moyen d'étanchéité (21) présentant une lèvre d'étanchéité (21a) en contact de frottement avec une surface oblique (13b) du capot inférieur (13). 11. Dispositif de butée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de glissement (14, 34) est réalisé en matériau synthétique ou métallique. 12. Jambe de suspension comprenant un dispositif de butée de suspension (10, 30) selon l'une des revendications précédentes.