Brevet FR3012078A1 — publié le 20150424

SYSTEME D'ARTICULATION A ROTULE, EN PARTICULIER POUR SUSPENSION DE ROUE DE VEHICULE. [0001] L'invention porte sur un système d'articulation à rotule, en particulier mais non exclusivement l'invention porte sur une rotule de suspension inférieure de pivot de roue avant de véhicule, notamment de véhicule automobile. Elle porte également sur un véhicule, en particulier un véhicule automobile, dont les rotules de suspension inférieures des pivots de roue avant sont montées avec de tels systèmes d'articulation à rotule. [0002] A titre d'exemple, la rotule de suspension inférieure d'un véhicule automobile est un élément majeur de la suspension et du train avant. Fixée au bras ou triangle de suspension, elle contribue fortement, avec les amortisseurs, à l'adhérence des pneus sur le bitume et donc à la qualité de la tenue de route et du confort. Une opération de sertissage finalise le montage de la rotule inférieure sur le pivot de roue. Il s'agit d'un sertissage de sécurité, un mauvais sertissage pouvant entraîner le desserrage de la rotule et, par conséquent, un risque de perte du plan de roue. [0003] Actuellement, la qualité de ce sertissage dépend essentiellement de la position angulaire de la partie actionnée lors du montage de la rotule sur le pivot de rotule, plus précisément de la position angulaire de la partie en forme de « six pans », qui est saisie par la clef de vissage de la rotule sur le pivot et qui est entraînée en rotation par cette clef jusqu'à la position de fixation pour sertissage. [0004] Il importe d'améliorer la conformité des opérations d'assemblage de tels systèmes d'articulation à rotule. [0005] On connaît, selon le document US 2007/0163100 A1, un procédé d'assemblage d'une rotule, dans lequel on vient charger un boîtier avec une rondelle élastique précontrainte, un palier intérieur, un pivot à rotule et un palier extérieur. Un outil de chargement vient comprimer à force ces composants. Le palier extérieur fait l'objet d'un pré sertissage en position tandis que l'outil de chargement maintient les composants en compression. Après ce pré sertissage, l'outil de chargement peut être retiré et une opération finale de sertissage fixe de manière permanente le palier extérieur en position et immobilise les composants de l'articulation à rotule avec des jeux d'assemblage prédéterminés. [0006] On connaît également, selon le document WO 2010/022717 A2, un joint à rotule, qui comprend un boîtier, une rotule montée pivotante dans un évidement formé dans le boîtier et un pivot à rotule connecté à la rotule. Ce joint à rotule comporte une emboîture ou cuvette formée en plusieurs parties, disposée dans l'évidement. Cette cuvette comprend une première partie en matière plastique et une seconde partie, qui est disposée dans une zone fortement sollicitée du joint à rotule et qui est réalisée dans un matériau plus résistant à l'usure que la matière plastique de la première partie. Lors de la fabrication du joint, la cuvette, qui reçoit la rotule et qui doit être montée dans l'évidement, est réalisée par assemblage de la première partie de cuvette avec la seconde partie de cuvette disposée dans une zone fortement sollicitée du joint à rotule. [0007] Le but de la présente invention est de fournir un système d'articulation à rotule, en particulier mais non exclusivement, pour une rotule de suspension inférieure de pivot de roue avant de véhicule, qui permette de supprimer le problème de conformité mentionné précédemment. [0008] C'est également un but de la présente invention de fournir un tel système d'articulation à rotule, qui soit de conception, de réalisation et d'utilisation simples, qui soit robuste, fiable et économique. [0009] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un système d'articulation à rotule, qui comprend une rotule, un pivot de rotule et un boîtier de rotule solidaire du pivot de rotule. Le boîtier de rotule comprend un logement de réception de la rotule, une partie de liaison pour permettre la fixation par vissage du boîtier de rotule sur l'extrémité proche de la rotule du pivot de rotule, une partie d'actionnement pour permettre la mise en position par rotation du boîtier de rotule vers ladite position de fixation sur le pivot de rotule et une collerette, solidaire de ladite partie d'actionnement, qui permet le sertissage du boîtier de rotule sur le pivot de rotule par engagement d'une partie de la collerette dans une encoche d'extrémité du pivot de rotule. Ce système d'articulation à rotule, nouveau, comprend une gorge périphérique, qui est située axialement entre la collerette et la partie d'actionnement. Cette gorge est d'un diamètre en fond de gorge inférieur au diamètre externe de la partie d'actionnement du boîtier de rotule, de telle sorte que la collerette présente une hauteur constante, laquelle permet, alors, le sertissage de la rotule quelle que soit la position angulaire de la partie d'actionnement en position de fixation. [0010] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la partie d'actionnement du boîtier de rotule présente une surface périphérique externe de type hexagonale « six pans ». [0011] Avantageusement, la gorge est de largeur axiale sensiblement du même ordre de grandeur que l'épaisseur de la collerette. [0012] De préférence, la gorge est de section sensiblement semi-circulaire. [0013] De préférence également, l'encoche d'extrémité du pivot de rotule est réalisée avec un angle égal à - ou voisin de - 45 ° d'anglepar rapport à l'axe longitudinal du pivot de rotule. [0014] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, la rotule est une rotule inférieure de pivot de roue avant de véhicule. D'autres applications de l'invention peuvent être envisagées, telles les rotules de pivot arrière ou les rotules des biellettes de direction, par exemples. [0015] L'invention a également pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, dans lequel chaque pivot de roue avant est monté sur un système d'articulation à rotule conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0016] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, accompagnée de dessins dans lesquels : [0017] - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un système d'articulation à rotule, selon l'art antérieur, [0018] - la figure 2 est une vue frontale, en coupe, du système d'articulation à rotule de la figure 1, [0019] - la figure 3 est une vue en perspective de la rotule et du boîtier de rotule du système d'articulation selon l'art antérieur des figures 1 et 2, [0020] - la figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un système d'articulation à rotule, selon la présente invention, [0021] - la figure 5 est une vue frontale, en coupe, du système d'articulation à rotule de la figure 4, et [0022] - la figure 6 est une vue en perspective de la rotule et du boîtier de rotule du système d'articulation selon la présente invention, c'est-à-dire le système d'articulation à rotule des figures 4 et 5. [0023] En référence aux dessins des figures 1 à 3, on a représenté un exemple de réalisation d'un système d'articulation à rotule, selon l'art antérieur, appliqué à une rotule inférieure de pivot de roue avant de véhicule automobile. [0024] Ce système d'articulation comprend une rotule, de référence générale 10, fixée par son extrémité sensiblement cylindrique au triangle de suspension du véhicule, un pivot de rotule, de référence générale 30, relié à l'amortisseur, à la rotule de direction et à l'étrier de frein notamment. Une pièce intermédiaire, appelée « boîtier de rotule » dans la suite du texte, désignée par la référence générale 20, relie la rotule 10 au pivot de roue 30. Le boîtier de rotule 20 comprend un logement de réception 22 de la partie sphérique de la rotule 10, une partie de liaison 24, filetée, pour permettre la fixation par vissage du boîtier de rotule 20 sur l'extrémité proche de la rotule du pivot de rotule 30, une partie dite « partie d'actionnement » 25 pour permettre la mise en position par rotation du boîtier de rotule 20 vers ladite position de fixation sur le pivot de rotule 30 et une collerette 28, solidaire de la partie d'actionnement 25, qui permet le sertissage du boîtier de rotule 20 sur le pivot de rotule 30 par engagement d'une partie de la collerette 28 dans une encoche 32 prévue dans l'extrémité du pivot de rotule 30. Cette partie de la collerette 28, qui fait face à l'encoche 32 et qui est destinée à être repliée dans l'encoche 32, est désignée par la référence 28A (figure 2). La référence 21 désigne un soufflet de protection et d'étanchéité de la rotule. [0025] Comme mieux représenté sur les figures 1 et 3, la partie d'actionnement 25 présente une surface externe de forme hexagonale ou « six pans ». Du fait de cette forme enveloppe, la hauteur « h » de la collerette 28, c'est-à-dire la distance entre le bord périphérique externe de la collerette 28 et son raccordement sur la partie 25 en six pans est variable. Cette distance « h » (qui est l'épaisseur radiale de la collerette) est plus grande au droit des six faces ou « plats » 25a qu'au droit des parties de raccordement interfaces 25b. [0026] Lorsqu'un plat 25a du six pans est en face de l'encoche 32 du pivot de roue 30, le sertissage par pliage de la partie 28A de la collerette 28 est conforme, parce qu'au droit de ce plat 25a la distance « h » est optimale. [0027] Par contre, lorsque, comme représenté sur le dessin de la figure 1, c'est une partie de raccordement 25b qui est en face de l'encoche 32 du pivot de roue 30, le sertissage par pliage de la partie de la collerette 28 qui fait face à l'encoche 32 n'est pas conforme, parce qu'au droit de cette partie de raccordement 25b la distance « h » est trop petite. [0028] Pour surmonter cette difficulté, conforment au principe de la présente invention et en référence aux dessins des figures 4 à 6, il est prévu une gorge 29, périphérique, réalisée dans le boîtier de rotule 20. Cette gorge 29 est située axialement entre la collerette 28 et la partie d'actionnement 25. Elle est d'un diamètre en fond de gorge « d » inférieur au diamètre externe « D » (figure 5) de la partie d'actionnement 25 du boîtier de rotule 20, de telle sorte que la collerette 28 présente une hauteur constante, ce qui permet, alors, le sertissage de la rotule quelle que soit la position angulaire de la partie d'actionnement 25 en position de fixation, par conséquent que l'on ait, en face de l'encoche 32, un plat 25a ou une partie de raccordement 25b. [0029] La gorge 29 est de largeur axiale « I » sensiblement du même ordre de grandeur que l'épaisseur « L » (figure 6) de la collerette 28. Elle peut être, par exemple, de section semi-circulaire. [0030] L'encoche 32 d'extrémité du pivot de rotule 30 est réalisée avec un angle égal à ou voisin de - 45 ° d'angle par rapport à l'axe lcngitudinal « YY' » (figure 5) du pivot de rotule 30. [0031] Bien que dans la description ci-dessus la rotule soit est une rotule inférieure de pivot de roue avant de véhicule, il va de soi que la présente invention peut être appliquée à d'autres types de rotules, comme par exemples les rotules de pivot arrière de véhicules automobiles ou bien les rotules de biellettes de direction. [0032] Le système d'articulation à rotule, tel que décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0033] - il permet de supprimer les risques de non conformité du sertissage des rotules, [0034] - il est de conception, de réalisation et d'utilisation simples, [0035] - il est robuste et fiable, et [0036] - il est économique. REVENDICATIONS: 1. Système d'articulation à rotule, qui comprend une rotule (10), un pivot de rotule (30) et un boîtier de rotule (20) solidaire du pivot de rotule (30), lequel boîtier de rotule (20) comprend un logement de réception (22) de la rotule (10), une partie de liaison (24) pour permettre la fixation par vissage du boîtier de rotule (20) sur l'extrémité proche de la rotule du pivot de rotule (30), une partie d'actionnement (25) pour permettre la mise en position par rotation du boîtier de rotule (20) vers ladite position de fixation sur le pivot de rotule (30) et une collerette (28), solidaire de ladite partie d'actionnement (25), qui permet le sertissage du boîtier de rotule (20) sur le pivot de rotule (30) par engagement d'une partie (28A) de la collerette (28) dans une encoche (32) d'extrémité du pivot de rotule (30), ledit système d'articulation à rotule étant caractérisé en ce qu'il est prévu une gorge (29) périphérique qui est située axialement entre la collerette (28) et la partie d'actionnement (25) et qui est d'un diamètre en fond de gorge (« d ») inférieur au diamètre externe (« D ») de ladite partie d'actionnement (25) du boîtier de rotule (20), de telle sorte que la collerette (28) présente une hauteur (« h ») constante, laquelle permet, alors, le sertissage de la rotule quelle que soit la position angulaire de la partie d'actionnement (25) en position de fixation. 2. Système d'articulation à rotule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie d'actionnement (25) présente une surface périphérique externe de type hexagonale « six pans ». 3. Système d'articulation à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite gorge (29) est de largeur axiale (« I ») sensiblement du même ordre de grandeur que l'épaisseur (« L ») de la collerette (28). 4. Système d'articulation à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite gorge (29) est de section sensiblement semi-circulaire. 5. Système d'articulation à rotule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encoche (32) d'extrémité du pivot de rotule (30) est réalisée avec un angle égal à - ou voisin de - 45 ° d'angle par rapport à l'axe longtudinal (« YY' ») du pivot de rotule (30). 6. Système d'articulation à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rotule est une rotule inférieure de pivot de roue avant de véhicule. 7. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce que chaque pivot de roue avant est monté sur un système d'articulation à rotule conforme à la revendication précédente.5