Brevet FR3035927A1 — publié le 20161111

DISPOSITIFS ET PROCEDE DE PROTECTION THERMIQUE DE ROTULE La présente invention concerne une pièce de protection thermique de rotule, notamment pour véhicule automobile et en particulier pour système de suspension. Elle concerne aussi une rotule de pivot et un ensemble de suspension pour véhicule, ainsi qu'un procédé de protection thermique de rotule. Les véhicules automobiles sont généralement équipés de disques de frein montés sur des moyeux de roues et coopérant avec des plaquettes frottant sur des côtés des disques. Un tel système de frein à disque conduit à transformer l'énergie cinétique du véhicule en chaleur. En conséquence, les pièces voisines sont exposées à des niveaux de température potentiellement élevés, pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius au niveau d'un disque de frein lors du freinage du véhicule. C'est le cas notamment des articulations entre les roues et les bras de suspension ou de direction. Plus spécifiquement, un pivot de roue est couramment articulé à un bras de suspension (tel que pour un triangle de suspension) via une rotule inférieure de pivot et à un bras de direction (tel qu'une crémaillère) via une rotule de direction. Une telle rotule est traditionnellement munie d'un élément en caoutchouc ou élastomère comme un soufflet enveloppant, qui la prémunit contre l'introduction de poussière et d'eau, et contre la perte de graisse contenue dans un boîtier de la rotule. Sous l'effet de la chaleur, cet élément en caoutchouc est alors particulièrement exposé à une détérioration, notamment d'étanchéité, entraînant à terme une dégradation des fonctionnalités de la rotule ou à son endommagement. Diverses solutions ont été proposées jusqu'à présent pour éviter à des soufflets de rotules de subir de fortes températures. Certaines réalisations consistent à fixer directement sur un disque de frein un dispositif complet, apte à protéger toutes les pièces sensibles à proximité du disque. Le coût de ces réalisations est cependant relativement élevé. Une autre solution consiste à fixer sur un pivot de roue un dispositif unique protégeant à la fois la rotule de suspension et la rotule de direction. Cependant, outre un coût restant relativement significatif, cette solution perd son intérêt au regard de la protection sur disque s'il faut protéger également 3035927 2 le câble de frein et un capteur de signal antiblocage de roue ou ABS (de l'allemand « Antiblockiersystem »). Il est également connu d'appliquer des protecteurs locaux dans des zones présentant des risques, notamment pour un soufflet de rotule de pivot. 5 Cependant, ces solutions permettant des pièces moins coûteuses requièrent des efforts particuliers au montage, en particulier lorsque trois à quatre protecteurs sont requis pour une roue. De plus, des contraintes d'ajustement assez exigeantes doivent être respectées à l'interface avec le pivot ou la rotule de pivot. 10 Le document brevet US 2005/0286969 Al (Dearing et al.) décrit l'utilisation d'un capuchon plastique flexible pour la protection d'une rotule de barre stabilisatrice, apte à recouvrir et protéger la rotule. Le capuchon est positionné et maintenu sur un logement de rotule et une partie adjacente de la barre, par déformation élastique lui permettant d'entrer en prise avec le 15 logement et la barre. Outre qu'un tel capuchon n'est pas adapté à une protection thermique, il compromet une amplitude de débattement angulaire souple, et n'est donc pas approprié notamment à l'angularité d'un pivot vis-à-vis d'un triangle de suspension. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces 20 inconvénients des systèmes connus, en proposant une pièce de protection thermique de rotule rendant possible, dans ses meilleures réalisations, des coûts réduits, un montage simple et fiable, et un débattement angulaire souple au niveau de la rotule. L'invention vise en particulier une telle pièce de protection adaptée à une rotule de pivot de suspension dans un véhicule 25 automobile. A cet effet, l'invention a pour objet une pièce de protection thermique de rotule comprenant un écran thermique adapté à être interposé entre un organe de freinage et une rotule de pivot, et un élément de maintien de l'écran thermique sur cette rotule. 30 Selon l'invention, l'élément de maintien est un élément ressort allongé comprenant deux branches, adapté à un maintien sur la rotule par enserrement élastique de cette rotule au moyen de ces branches. Ainsi, il devient possible de monter la pièce de protection thermique sur la rotule par simple enserrement (préférentiellement partiel) par 35 l'extérieur, au lieu d'un montage par empilement, tout en s'affranchissant d'une fixation sur une pièce extérieure à la rotule. 3035927 3 Dans une réalisation préférée, l'élément de maintien est en forme d'anneau tronqué. Cette forme d'anneau est alors avantageusement tronquée selon une ouverture angulaire inférieure à une demi-circonférence. De préférence : 5 - l'élément de maintien s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'écran thermique, et/ou - l'écran thermique est fixé au voisinage d'une extrémité d'une des branches de l'élément de maintien. L'invention concerne également une rotule de pivot prévue pour être 10 assemblée sur un pivot et disposée à proximité d'un organe de freinage, cette rotule étant adaptée au maintien d'un écran thermique interposé entre l'organe de freinage et la rotule. Selon l'invention, la rotule est pourvue d'une gorge configurée pour recevoir un ressort allongé comportant deux branches et constituant un 15 élément de maintien de l'écran thermique par enserrement élastique de la rotule au moyen de ces branches. Dans une réalisation préférée, la rotule comprend une zone pour sertissage au voisinage de la gorge, cette zone étant adaptée à un blocage en rotation de l'élément de maintien par sertissage sur le pivot. 20 Cette réalisation rend possible un blocage ferme et précis en rotation de la pièce de protection thermique, notamment par sertissage sur le pivot monté sur la rotule, au moyen d'opérations potentiellement simples à mettre en oeuvre. Avantageusement, la zone pour sertissage est alors configurée pour 25 un blocage conjoint en rotation de la rotule par rapport au pivot par sertissage sur le pivot. L'invention porte aussi sur un ensemble de suspension pour véhicule comprenant un bras de suspension, un pivot de roue, une rotule couplée entre une extrémité du bras de suspension et le pivot, et une pièce de 30 protection thermique de la rotule vis-à-vis d'un organe de freinage associé au pivot de roue. La pièce de protection thermique et la rotule sont conformes à l'un quelconque des modes de réalisations de cette pièce et de cette rotule selon l'invention. L'invention est également relative à un procédé de protection 35 thermique de rotule comprenant des étapes de : - montage d'une pièce de protection thermique sur cette rotule, et 3035927 4 - blocage en rotation de la pièce de protection thermique par rapport à cette rotule. Selon l'invention, la pièce de protection thermique et la rotule étant conformes à l'un quelconque des modes de réalisations de cette pièce et de 5 cette rotule selon l'invention : - l'étape de montage de la pièce de protection thermique comporte un enserrement élastique partiel de la rotule par la pièce de protection thermique, et - l'étape de blocage en rotation de la pièce de protection thermique 10 comporte un sertissage conjoint de la rotule et de la pièce de protection thermique sur un pivot. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lumière de la description ci-après d'exemples de réalisation, donnée à titre non limitatif en référence aux 15 dessins annexés dans lesquels : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une pièce de protection thermique de rotule conforme à l'invention ; - la Figure 2 montre une vue latérale d'une rotule conforme à l'invention, associée à la pièce de protection thermique de la Figure 1 ; 20 - la Figure 3A représente un ensemble de montage de roue non serti comprenant la pièce de protection thermique de la Figure 1 et la rotule de la Figure 2 ; - la Figure 3B montre un agrandissement de l'ensemble de montage de la Figure 3A, au niveau d'une zone de sertissage ; 25 - la Figure 4A représente l'ensemble de montage de la Figure 3A après sertissage ; - la Figure 4B montre un agrandissement de l'ensemble serti de la Figure 4A, au niveau de la zone de sertissage de la Figure 3B. La Figure 1 présente un exemple de pièce de protection thermique 1 30 comprenant un écran thermique 2 et un élément de maintien 3. L'écran thermique 2, réalisé selon des techniques connues de la personne du métier, est par exemple en acier et formé d'un volet central et de deux volets latéraux. Il est adapté à protéger un soufflet disposé sur une rotule par rapport à des températures élevées. 35 L'élément de maintien 3 est constitué d'un élément ressort allongé et aplati en forme d'anneau, tronqué sur un secteur inférieur à une demi-circonférence, et s'étendant dans une surface plane. Bien qu'il soit formé 303 5 9 2 7 5 d'une pièce uniforme, on peut schématiquement y distinguer deux branches 31 et 32 en vis-à-vis, terminées respectivement par des extrémités espacées et en regard l'une de l'autre. L'écran thermique 2 est fixé à l'élément de maintien 3 sur la branche 32, à proximité de l'extrémité de cette dernière, de 5 façon sensiblement perpendiculaire à la surface plane définie par l'élément 3. L'élément de maintien 3 est apte à un maintien sur une rotule par enserrement élastique partiel, l'espacement entre les extrémités des branches 31 et 32 définissant une ouverture qui facilite le positionnement et le retrait de la pièce de protection thermique 1 sur la rotule. 10 En particulier, il permet de s'affranchir de pattes de fixation - pouvant impliquer notamment des dégagements sur pivot et la gestion résultante d'une cote de sécurité - et de ne nécessiter qu'un nombre réduit de cotes. La pièce 1 peut être réalisée simplement par découpe et pliage appliqués à une matière élastique résistante à la chaleur. 15 La pièce 1 est adaptée à une rotule 4 (Figure 2) qui inclut un boîtier 41 comprenant des parties coaxiales essentiellement cylindriques, et une tige de pivot 42, amincie à l'interface 421 avec une tête de rotule (non représentée) logée et maintenue dans le boîtier 41. La tige 42 dispose d'un débattement angulaire au niveau d'une ouverture inférieure du boîtier 41 et 20 est prévue pour être montée en sa partie inférieure à l'extrémité d'un bras mécanique, tel qu'un bras de suspension. Le boîtier 41 a par ailleurs une partie supérieure configurée pour le vissage d'un pivot de roue. La rotule 4 est adaptée à la mise en place d'un soufflet enveloppant la partie supérieure de la tige 42 et la partie inférieure du boîtier 41, et 25 protégeant hermétiquement la rotule 4. Une gorge 5 pratiquée le long d'une circonférence du boîtier 41 est adaptée à la mise en place de l'élément de maintien 3 et à sa retenue par effet ressort. A cet effet, la gorge 5 correspond à un diamètre de circonférence supérieur à celui de l'élément de maintien 3, de telle sorte que 30 ce dernier une fois en position exerce une pression en fond de gorge 5. Cette réalisation présente l'avantage de non seulement permettre le maintien, mais aussi le centrage, de la pièce 1 sur le boîtier de rotule 41, sans nécessiter de « jupe » de centrage sur ce boîtier 41. En montage de roue, comme visible sur les Figures 3A et 3B, un 35 pivot de roue 6 est vissé sur la rotule 4. Une empreinte de sertissage 71 sur le pivot 6 et une zone de sertissage 72 correspondante de la rotule 4, sont prévues pour réaliser la fonction « frein », qui consiste à appliquer le 3 0 3 5 92 7 6 sertissage de la rotule 4 sur le pivot 6 afin d'éviter le risque de desserrage de la rotule 4. La pièce de protection thermique 1 est placée au moyen d'un enserrement élastique par l'élément de maintien 3 dans la gorge 5. L'élément 5 3 s'étend notamment par sa branche 31 au niveau de l'empreinte 71, à proximité de l'extrémité de la branche 31 opposée à l'écran thermique 2. Dans une variante de mise en oeuvre, l'opération d'enserrement élastique de la pièce 1 sur la rotule 4 est effectuée chez un fournisseur de rotules de pivot, en amont du montage de pivot. 10 Lors de l'opération de sertissage (Figures 4A et 4B), un système de détrompage implanté sur un poste de sertissage (par exemple au moyen de gabarits) est exploité pour un positionnement angulaire correct de la pièce de protection thermique 1. L'élément de maintien 3 est alors bloqué en rotation, par sertissage 15 sur l'empreinte 71 du pivot 6 dans la zone 72, conjointement au sertissage appliqué à la rotule 4 - conduisant à des parties déformées 73 de la rotule 4 et de l'élément de maintien 3. Cette frappe simultanée permet ainsi d'assurer une double fonction de blocage en orientation de la pièce 1 et de frein de la rotule 4. 20 Le blocage d'orientation de la pièce 1 par sertissage permet d'augmenter les efforts de tenue à l'arrachement, et ainsi de baisser l'effort d'enserrement élastique, facilitant de ce fait la réalisation de l'opération en manuel. 25 REVENDICATIONS1. Pièce (1) de protection thermique de rotule comprenant : - un écran thermique (2) adapté à être interposé entre un organe de freinage et une rotule (4) de pivot, - un élément de maintien (3) de l'écran thermique (2) sur ladite rotule (4), caractérisée en ce que ledit élément de maintien (3) est un élément ressort allongé comprenant deux branches (31,32), adapté à un maintien sur ladite rotule (4) par enserrement élastique de ladite rotule au moyen desdites branches. 2. Pièce (1) de protection thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de maintien (3) a une forme d'anneau tronqué. 3. Pièce (1) de protection thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit anneau est tronqué selon une ouverture angulaire inférieure à une demi-circonférence. 4. Pièce (1) de protection thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément de maintien (3) s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire audit écran thermique. 5. Pièce (1) de protection thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit écran thermique (2) est fixé au voisinage d'une extrémité d'une desdites branches (32) dudit élément de maintien (3). 6. Rotule (4) de pivot prévue pour être assemblée sur un pivot (6) et disposée à proximité d'un organe de freinage, ladite rotule (4) étant adaptée au maintien d'un écran thermique (2) interposé entre ledit organe de freinage et ladite rotule (4), caractérisée en ce que ladite rotule est pourvue d'une gorge (5) configurée pour recevoir un ressort allongé comportant deux branches (31, 32) et constituant un élément de maintien (3) dudit écran thermique par enserrement élastique de ladite rotule au moyen desdites branches. 7. Rotule (4) de pivot selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une zone pour sertissage (71) au voisinage de ladite gorge (5), ladite zone étant adaptée à un blocage en rotation dudit élément de maintien (3) par sertissage. 3035927 8 8. Rotule (4) de pivot selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite zone (71) est également configurée pour un blocage conjoint en rotation de ladite rotule par rapport audit pivot (6) par sertissage sur ledit pivot. 9. Ensemble de suspension pour véhicule comprenant un bras de 5 suspension, un pivot de roue (6), une rotule (4) couplée entre une extrémité dudit bras de suspension et ledit pivot (6), et une pièce de protection thermique (1) de ladite rotule (4) vis-à-vis d'un organe de freinage associé audit pivot de roue, caractérisé en ce que ladite pièce de protection thermique (1) est 10 conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 et ladite rotule (4) est conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8. 10. Procédé de protection thermique de rotule (4) comprenant des étapes de - montage d'une pièce de protection thermique (1) sur ladite rotule, 15 - blocage en rotation de ladite pièce de protection thermique par rapport à ladite rotule (4), caractérisé en ce que ladite pièce de protection thermique (1) étant conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 et ladite rotule (4) étant conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8, 20 - l'étape de montage de la pièce de protection thermique comporte un enserrement élastique de ladite rotule (4) par ladite pièce (1), - l'étape de blocage en rotation de ladite pièce de protection thermique (1) comporte un sertissage conjoint de ladite rotule (4) et de ladite pièce de protection thermique (1) sur un pivot (6). 25