Brevet FR3031335A1 — publié le 20160708

JOINT À ROTULE POUR SUSPENSION D'UNE ROUE DE VEHICULE. [0001] La présente invention concerne un joint à rotule pour suspension d'une roue de véhicule, en particulier pour suspension d'une roue avant de véhicule automobile. Elle concerne également un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comporte au moins un tel joint de rotule de suspension. [0002] De façon classique, la liaison de l'ensemble formé par le pivot et le roulement d'une roue, appelé « pivot-roulement » dans la suite du présent texte, avec le système de suspension de la roue est réalisé au moyen d'un joint à rotule ou « joint à rotule de suspension », qui permet la liaison entre la roue et le triangle de suspension et participe au braquage de la roue. Ce joint à rotule est formé d'une rotule disposée de façon mobile entre deux sièges d'appui, un premier moyen de fixation étant prévu pour fixer le joint à rotule sur une bride du pivot-roulement et un second moyen de fixation étant prévu pour fixer le joint à rotule sur le triangle de suspension. [0003] De façon classique également, pour des raisons qui tiennent à l'ordre des opérations de montage du train avant et de son système de suspension, le moyen de fixation prévu pour fixer le joint à rotule sur le triangle de suspension comporte une palette rapportée, qui est vissée sur le triangle de suspension et qui reçoit la fixation du joint à rotule. [0004] Un inconvénient de ce montage classique est d'exiger l'intercalation de ladite palette, ce qui se traduit par une structure de liaison relativement lourde et coûteuse. [0005] Pour s'affranchir de l'exigence de cette palette, on pourrait concevoir une rotule de suspension intégrée au triangle de suspension, par exemple une rotule sertie ou soudée dans le triangle de suspension, mais une opération de sertissage ou de soudage n'est pas envisageable sur la chaîne de montage en usine terminale automobile. [0006] On a déjà cherché à perfectionner les joints à rotule de suspension, en évitant les opérations de fixation mentionnées ci-dessus et en recherchant des structures de liaison plus légères desdits joints à rotule. [0007] Ainsi, à titre d'exemple, on connaît, selon le document FR 2 546 247, un joint à rotule pour suspension de roue de véhicule automobile, qui, à l'endroit de la partie de fixation de la rotule, est conçu avec une bride d'assujettissement fixe. La bride est montée au moyen d'un assemblage à la presse sur la partie de fixation de la rotule et est réalisée d'une seule pièce avec ladite partie de fixation. De plus, le boîtier entourant la rotule est également muni d'une bride de montage. [0008] Le but de la présente invention est de fournir un joint à rotule pour suspension d'une roue de véhicule, en particulier pour suspension d'une roue avant de véhicule automobile, qui surmonte les difficultés précitées et qui permet de conserver l'ordre chronologique des étapes de montage du train avant du véhicule en assurant que la fixation de la rotule sur le triangle de suspension est bien la dernière étape de montage, après notamment le montage de l'arbre de transmission et la fixation du joint à rotule sur le pivot-roulement. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel joint à rotule, qui soit de conception, de réalisation et de montage simples, qui soit robuste, fiable et économique, notamment en supprimant la pièce intermédiaire de type palette mentionnée précédemment. [0010] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un joint à rotule pour suspension d'une roue de véhicule, en particulier pour suspension d'une roue avant de véhicule automobile, du type comportant une rotule, un boîtier de rotule enserrant la rotule, un moyen de fixation du joint à rotule sur le pivot-roulement de la roue et un moyen de fixation du joint à rotule sur le triangle de suspension. Dans ce joint à rotule selon l'invention, le moyen de fixation du joint à rotule sur le triangle de suspension est constitué par un filetage externe de la partie d'extrémité du boîtier de rotule destinée à être emmanchée dans un orifice traversant du triangle de suspension, un écrou de vissage étant prévu pour coopérer avec ce filetage externe et immobiliser par serrage ladite partie d'extrémité du boîtier de rotule dans le triangle de suspension. [0011] Selon une variante de réalisation de l'invention, le triangle de suspension est réalisé en tôle et présente une structure dite « bi-coquille », et une entretoise est prévue entre les deux tôles de ladite structure bi-coquille du triangle de suspension. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, il est prévu une extension radiale périphérique ou « collerette » de la face externe du boîtier de rotule qui fait fonction de butée axiale de l'emmanchement dudit boîtier de rotule dans l'orifice traversant du triangle de suspension. [0013] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, la partie médiane du boîtier de rotule située immédiatement au-dessus du triangle de suspension lorsque le boîtier de rotule est en position emmanchée dans le triangle de suspension présente une surface externe en forme de tête multi-pans (par exemple six pans) de vis ou de boulon de façon à permettre la saisie et le serrage du boîtier de rotule sur le triangle de suspension. [0014] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, dans lequel le train avant comprend, pour chacune des deux roues, un pivot- roulement, un système de suspension qui comporte un triangle de suspension, et un joint à rotule de suspension, qui relie le pivot-roulement au triangle de suspension. Dans ce véhicule selon l'invention, le joint à rotule de suspension est conforme au joint à rotule pour suspension décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0015] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0016] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, qui représente une partie du train avant d'un véhicule automobile comportant le pivot-roulement, le triangle de suspension et un joint à rotule de suspension selon la présente invention, [0017] - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, du joint à rotule de suspension de la figure 1, [0018] - la figure 3 est une vue en perspective, schématique, d'une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le triangle de suspension est réalisé en tôle bicoquille, et [0019] - la figure 4 est une vue en coupe, schématique, du joint à rotule de suspension de la figure 3. [0020] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de façon schématique, une partie du train avant d'un véhicule automobile comportant le pivot-roulement, qui porte le moyeu de la roue et qui est désigné par la référence générale 10, le triangle de suspension, de référence générale 20, et un joint à rotule, de référence générale, qui relie le pivot-roulement 10 au triangle de suspension 20 et qui est mieux représenté sur le dessin de la figure 2. [0021] La référence « A» désigne l'arbre de transmission, et la référence 10A désigne une extension ou « bride » du pivot-roulement 10 sur laquelle vient se monter le joint à rotule. [0022] En référence au dessin de la figure 2, le joint à rotule selon la présente invention, désigné par la référence générale 30, comporte une rotule 31, un boîtier de rotule, qui enserre la rotule 31 et qui est désigné par la référence générale 32, un moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le pivot-roulement 10 et un moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le triangle de suspension 20 du système de suspension du véhicule. [0023] Le moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le pivot-roulement 10 comporte, de manière classique, un écrou de fixation 50 vissé sur la queue de rotule 33 qui prolonge la rotule 31. Cet écrou 50 vient immobiliser le joint à rotule 30, en particulier le boîtier de rotule 32, sur la bride 10A du pivot-roulement 10. [0024] Le moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le triangle de suspension 20 est constitué par un filetage externe 32A de la partie d'extrémité 32B du boîtier de rotule 32 destinée à être emmanchée dans un orifice traversant 21 du triangle de suspension 20. Un écrou de vissage 40 est prévu pour coopérer avec ce filetage externe 32A et immobiliser par serrage la partie d'extrémité 32B du boîtier de rotule 32 dans le triangle de suspension 20. [0025] Grâce à ce moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le triangle de suspension 20, le centre de la sphère de la rotule 31 peut être sensiblement aligné avec le centre d'inertie du triangle de suspension 20, ce qui permet de s'affranchir d'un bras de levier et, par conséquent, d'une part, de réduire les efforts transmis au triangle de suspension 20, et d'autre part, d'alléger ce dernier. [0026] Grâce à ce moyen de fixation du joint à rotule 30 sur le triangle de suspension 20 également, l'ordre chronologique des étapes de montage du train avant du véhicule est respecté. Ainsi, on fixe d'abord le joint à rotule 30 sur la bride 10A du pivot-roulement 10, puis la transmission et on peut fixer, en dernier et sans pièce intermédiaire de type palette, le joint à rotule 30 selon l'invention sur le triangle de suspension 20, lui-même fixé côté berceau de la structure du véhicule. [0027] En référence aux dessins des figures 3 et 4, on a représenté une variante de réalisation de la présente invention, dans laquelle le triangle de suspension 20 est réalisé en tôle bi-coquille, par conséquent formé de deux tôles désignées 20A et 20B, respectivement, les autres pièces ou parties de pièces étant désignées par les mêmes références numériques que dans les figures 1 et 2. [0028] Le triangle de suspension 20A, 20B présentant une structure bi-coquille, il est prévu une entretoise 60 (figure 4) entre les deux tôles 20A et 20B, de façon à éviter l'écrasement de ladite structure bi-coquille. [0029] Quelque soit le mode de réalisation de l'invention, comme on peut le voir sur le dessin des figures 2 et 4, il est prévu une « collerette », désignée 32D (figures 1 à 4), en extension radiale périphérique de la face externe du boîtier de rotule 32. Cette collerette 32D fait fonction de butée axiale de l'emmanchement du boîtier de rotule 32 dans l'orifice traversant 21 du triangle de suspension 20. [0030] La partie médiane 32G (figures 1 à 4) du boîtier de rotule 32, qui est située immédiatement au-dessus du triangle de suspension 20 lorsque ledit boîtier de rotule 32 est en position emmanchée dans le triangle de suspension 20, présente une surface externe en forme de tête multi-pans de vis ou de boulon de façon à permettre la saisie et le serrage du boîtier de rotule 32 sur le triangle de suspension 20. A titre d'exemple, cette forme multi-pans peut être avantageusement une forme classique en six pans, très facilement opérable avec une clé de serrage. [0031] Bien que sur le dessin de la figure 2 on ait représenté un écrou de vissage 40 d'épaisseur « e » inférieure à l'épaisseur « E » du triangle de suspension 20, il importe de noter que cette épaisseur « e» de l'écrou de vissage pourra tout aussi bien et avantageusement être conçue plus grande que l'épaisseur « E » du triangle au voisinage de l'orifice traversant 21 de façon à assurer efficacement la tenue de l'assemblage vissé. [0032] Le joint à rotule pour suspension d'une roue de véhicule, tel que décrit ci-dessus avec deux exemples de réalisation, présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0033] - il est économique, parce qu'il permet de s'affranchir d'une palette de liaison rapportée au triangle de suspension, [0034] - il permet de respecter la chronologie de montage en usine terminale de montage, à savoir de réaliser en dernière étape le vissage de la rotule de suspension dans le triangle de suspension, et [0035] - il permet d'alléger le poids du triangle de suspension.5 REVENDICATIONS: 1. Joint à rotule pour suspension d'une roue de véhicule, en particulier pour suspension d'une roue avant de véhicule automobile, du type comportant une rotule (31), un boîtier de rotule (32) enserrant la rotule (31), un moyen de fixation (33, 50) du joint à rotule (30) sur le pivot-roulement (10) de la roue et un moyen de fixation du joint à rotule (30) sur le triangle de suspension (20), caractérisé en ce que ledit moyen de fixation du joint à rotule (30) sur le triangle de suspension (20) est constitué par un filetage externe (32A) de la partie d'extrémité (32B) du boîtier de rotule (32) destinée à être emmanchée dans un orifice traversant (21) du triangle de suspension (20), un écrou de vissage (40) étant prévu pour coopérer avec ce filetage externe (32A) et immobiliser par serrage ladite partie d'extrémité (32B) du boîtier de rotule (32) dans le triangle de suspension (20). 2. Joint à rotule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le triangle de suspension (20) est réalisé en tôle et présente une structure bi-coquille, et en ce qu'une entretoise (60) est prévue entre les deux tôles (20A, 20B) de ladite structure bi-coquille. 3. Joint à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une extension radiale périphérique ou « collerette » (32D) de la face externe du boîtier de rotule (32) qui fait fonction de butée axiale de l'emmanchement dudit boîtier de rotule (30) dans l'orifice traversant (21) du triangle de suspension (20). 4. Joint à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie médiane (32G) du boîtier de rotule (32) située immédiatement au-dessus du triangle de suspension (20) lorsque ledit boîtier de rotule (32) est en position emmanchée dans le triangle de suspension (20) présente une surface externe en forme de tête multi-pans de vis ou de boulon de façon à permettre la saisie et le serrage du boîtier de rotule (32) sur le triangle de suspension (20). 5. Véhicule, en particulier véhicule automobile, dans lequel le train avant comprend, pour chacune des deux roues, un pivot-roulement (10), qui porte le moyeu de la roue, un système de suspension qui comporte un triangle de suspension (20), et un joint à rotule (30) qui relie le pivot-roulement (10) au triangle de suspension 20),caractérisé en ce que ledit joint à rotule (30) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.