Brevet FR3125467A1 — publié le 20230127

Le dispositif comprend un capot de support 16 inférieur, un capot d’appui 14 supérieur, au moins un palier 18 disposé entre lesdits capots. Le capot de support inférieur 16 comprend en outre un joint d’étanchéité 32 et un élément amortisseur 34 formant un ensemble 30 d’une seule et même pièce à partir d’un même matériau élastomérique surmoulé sur le capot 16. Ledit ensemble 30 comprend au moins une portion de raccordement axiale 46 entourant radialement au moins en partie un bord périphérique extérieur de la portion radiale de support 26 du capot de support inférieur 16. Figure 1 Dispositif de butée de suspension à joint d’étanchéité Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des dispositifs de butée de suspension utilisés en particulier pour les véhicules automobiles dans les jambes de force de suspension des roues directrices. Etat de la technique antérieure Un dispositif de butée de suspension comprend généralement un palier formant butée axiale et des capots supérieur et inférieur formant un logement pour les bagues du palier et permettant d’assurer l’interface entre lesdites bagues et les éléments avoisinants. Le dispositif de butée de suspension est disposé dans la partie supérieure de la jambe de suspension entre un ressort de suspension et la caisse du véhicule. Le ressort de suspension est monté autour d’une tige de piston amortisseur dont l’extrémité est liée à la caisse du véhicule. Le ressort de suspension, du type ressort hélicoïdal, vient axialement en appui directement ou indirectement sur le capot inférieur du dispositif de butée de suspension. Le dispositif de butée de suspension permet de transmettre des efforts axiaux et radiaux entre le ressort de suspension et la caisse du véhicule tout en autorisant un mouvement de rotation relatif entre le capot inférieur et le capot supérieur découlant d’un braquage des roues directrices du véhicule et/ou de la compression du ressort de suspension. Le dispositif de butée de suspension a pour fonction principale l’amortissement des chocs et vibrations provenant d’une roue et d’une jambe de force à laquelle ladite roue est reliée, et transmis au châssis du véhicule automobile. La fonction d’amortissement peut être améliorée par l’utilisation d’un élément amortisseur réalisée en matière élastiquement déformable et montée entre le capot de support inférieur et le ressort de suspension. Un tel dispositif de butée de suspension est requis pour être utilisé dans des environnements agressifs. Le véhicule automobile peut, par exemple, rouler sur des routes inondées, poussiéreuses, ou boueuses, ou encore être nettoyé avec un jet d’eau sous haute pression. Dans ces conditions, l’entrée d’eau, de poussières et particules, ou d’autres polluants dans la butée, en particulier dans le palier, avec d’importantes conséquences pour ses performances et sa durée de vie. Dans ce contexte, il est connu notamment du document US 2008/0031562 A1 de pourvoir un déflecteur annulaire s’étendant radialement de l’élément amortisseur. Ce déflecteur est conçu pour former une barrière pour les polluants et ainsi limiter l’entrée d’eau et d’autres polluants à l’intérieur de l’espace formé entre les capots supérieur et inférieur, et vers le palier en particulier. La présente invention vise à améliorer la fonction d’étanchéité d’un dispositif de butée de suspension, avec une efficacité et un montage optimisés. L’invention concerne un dispositif de butée de suspension comprenant un capot de support inférieur pourvu d’une portion de support radiale annulaire ; un capot d’appui supérieur pourvu d’une portion d’appui radiale annulaire et une jupe externe axiale annulaire, un passage annulaire étant défini entre lesdites jupe externe axiale et portion de support radiale ; au moins un palier disposé entre une face supérieure de la portion de support radiale et une face inférieure de la portion d’appui radiale ; au moins un joint d’étanchéité annulaire disposé à une face supérieure de la portion de support radiale annulaire, et comprenant au moins une lèvre d’étanchéité s’étendant en direction du capot d’appui supérieur de manière à ce qu’une extrémité libre de ladite lèvre vienne à proximité immédiate d’une surface d’étanchéité dudit capot d’appui supérieur ; et un élément amortisseur annulaire réalisé en un matériau élastiquement déformable, et pourvu d’une portion radiale d’amortisseur interposée axialement entre une face inférieure de la portion de support radiale annulaire du capot de support inférieur et un ressort de suspension, une surface inférieure de la portion radiale d’amortisseur formant une surface d’appui pour une extrémité supérieur du ressort de suspension. Conformément à l’invention, le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur forment un ensemble d’une seule et même pièce à partir d’un même matériau élastomérique surmoulé sur le capot de support inférieur. L’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur comprend en outre au moins une portion de raccordement axiale s’étendant axialement entre un bord périphérique de grand diamètre de la portion radiale d’amortisseur à la face inférieure de la portion de support radiale et le joint d’étanchéité à la face supérieure de ladite portion de support radiale. La portion de raccordement axiale entoure radialement au moins en partie un bord périphérique extérieur de la portion radiale de support du capot de support inférieur. La lèvre d’étanchéité du joint d’étanchéité permet de limiter l’intrusion de poussières, d’eau et d’autres types de particules polluantes à l’intérieur du palier. La partie d’extrémité libre de ladite lèvre d’étanchéité forme une étanchéité dynamique avec le capot d’appui supérieur, cette étanchéité dynamique pouvant être par contact glissant avec une portion de surface dudit capot ou par labyrinthe. Par « étanchéité dynamique », on entend une étanchéité entre deux pièces susceptibles d’avoir mouvement relatif. Le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur sont reliés par au moins une portion de raccordement afin de former un ensemble d’un seul tenant, ledit ensemble étant réalisé par une seule et unique opération de surmoulage autour du capot de support inférieur. Le procédé de fabrication et d’assemblage de l’ensemble formé par le capot de support inférieur, le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur est ainsi facilité, nécessitant un nombre d’étapes réduit, et à moindre coût. De plus, la liaison mécanique entre le bord périphérique de grand diamètre et le capot de support inférieur s’en retrouve fortement améliorée. L’élément amortisseur est situé à la face inférieure de la portion radiale de support, tandis que le joint d’étanchéité est situé à la face supérieure de ladite portion radiale de support. Les deux étant maintenus d’un seul tenant par la portion de raccordement axial, le bord périphérique de la portion radiale de support est encadré axialement par l’élément amortisseur du côté inférieur, et par le joint d’étanchéité du côté supérieur. Par conséquent, le risque de décollement du bord extérieur de l’élément amortisseur est réduit. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif de butée de suspension peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible : L’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité est en contact glissant avec une surface de contact de l’autre capot. L’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité forme une étanchéité labyrinthique avec une surface de l’autre capot. La surface d’étanchéité du capot d’appui supérieur est une surface intérieure axiale de la jupe externe axiale. La surface d’étanchéité du capot d’appui supérieur est une surface inférieure radiale de la portion radiale d’appui annulaire. Le joint d’étanchéité comprend au moins une deuxième lèvre d’étanchéité. Le capot de support inférieur comprend un insert de rigidification. Le capot de support inférieur comprend une jupe interne axiale qui prolonge axialement un bord de petit diamètre de la portion radiale de support. L’élément amortisseur comprend une portion axiale d’amortisseur s’étendant axialement depuis un bord de petit diamètre de la portion radiale d’amortisseur et entourant radialement la périphérie de la jupe interne axiale du capot de support inférieur. Un creux annulaire est prévu à un angle de jonction formé entre la portion radiale d’amortisseur et la portion axiale d’amortisseur. L’élément amortisseur comprend un déflecteur annulaire s’étendant radialement vers l’extérieur du dispositif de butée de suspension depuis le bord périphérique de grand diamètre de la portion radiale d’amortisseur. L’extrémité libre du déflecteur annulaire vient s’étendre radialement au-delà de la jupe externe axiale du capot d’appui supérieur. Une rainure annulaire est prévue entre le déflecteur annulaire et la surface inférieure de la portion de radiale d’amortisseur formant surface d’appui pour une extrémité supérieur du ressort de suspension. Le capot de support inférieur comprend au moins un canal traversant axialement la portion radiale inférieure, l’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur comprenant en outre au moins un plot axial s’étendant dans ledit canal et reliant la portion radiale d’amortisseur à la face inférieure de la portion de support radiale et le joint d’étanchéité à la face supérieure de ladite portion de support radiale. Le capot de support inférieur comprend une pluralité de canaux traversants répartis circonférentiellement, l’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur comprenant une pluralité de plots axiaux correspondants, chaque plot axial s’étendant dans un canal axial associé. La au moins une portion de raccordement s’étend selon un secteur angulaire restreint, c’est-à-dire strictement inférieur à 360°. L’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur comprend une pluralité de portions de raccordement réparties circonférentiellement. La portion de raccordement est annulaire. Le bord périphérique extérieur de la portion radiale de support comprend un rainure extérieure annulaire ouverte axialement vers la portion radiale d’appui et ouverte radialement vers la jupe externe axiale du capot d’appui supérieur, le joint d’étanchéité comprenant un talon annulaire à partir duquel s’étend la au moins une lèvre d’étanchéité, ledit talon annulaire étant logé dans ladite rainure extérieure annulaire. Ladite rainure extérieure annulaire comprend au moins une nervure. Ladite rainure extérieure annulaire comprend une pluralité de nervures réparties circonférentiellement. Le palier est un palier à roulement comprenant une première bague supportée par une face supérieure de la portion de support radiale annulaire, une seconde bague supportée par une face inférieure du capot d’appui supérieur, et une pluralité d’éléments roulants logés entre lesdites bagues. Le corps du capot de support inférieur est en matière plastique de type polyamide (par exemple PA6 à PA6.6), pouvant être éventuellement renforcé de fibre de verre (par exemple GF 30 à 60). L’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur est en matériau rigide, par exemple en polyoxyméthylène (POM). L’ensemble formé par le joint d’étanchéité et l’élément amortisseur est en matière polymère, par exemple en élastomère thermoplastique (TPE). Brève description des figures La présente invention sera mieux comprise à l’étude de la description détaillée de modes de réalisation, pris à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : est une vue en coupe d’un dispositif de butée de suspension selon un premier mode de réalisation de l’invention, est une vue en coupe de détail du dispositif de butée de suspension de la , est une vue en coupe de détail d’un dispositif de butée de suspension selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, et est une vue en coupe de détail d’un dispositif de butée de suspension selon un troisième mode de réalisation de l’invention. Dispositif de butée de suspension (10) comprenant : un capot de support inférieur (16) pourvu d’une portion de support radiale annulaire (26a) ; un capot d’appui supérieur (14) pourvu d’une portion d’appui radiale annulaire (14a) et une jupe externe axiale annulaire (14c), un passage annulaire (42) étant défini entre lesdites jupe externe axiale (14c) et portion de support radiale (26a) ; au moins un palier (18) disposé entre une face supérieure (36a) de la portion de support radiale (26a) et une face inférieure (17) de la portion d’appui radiale (14a) ; au moins un joint d’étanchéité annulaire (32) disposé à une face supérieure (36a) de la portion de support radiale annulaire (26a), et comprenant au moins une lèvre d’étanchéité (50, 52, 68) s’étendant en direction du capot d’appui supérieur (14) de manière à ce qu’une extrémité libre de ladite lèvre (50, 52, 68) vienne à proximité immédiate d’une surface d’étanchéité (54, 56) dudit capot d’appui supérieur (14) ; et un élément amortisseur annulaire (34) réalisé en un matériau élastiquement déformable, et pourvu d’une portion radiale d’amortisseur (38) interposée axialement entre une face inférieure (36b) de la portion de support radiale annulaire (26a) du capot de support inférieur (16) et un ressort de suspension, une surface inférieure de la portion radiale d’amortisseur (38) formant une surface d’appui pour une extrémité supérieur du ressort de suspension ; caractérisé en ce que le joint d’étanchéité (32) et l’élément amortisseur (34) forment un ensemble (30) d’une seule et même pièce à partir d’un même matériau élastomérique surmoulé sur le capot de support inférieur (16), ledit ensemble (30) comprenant en outre au moins une portion de raccordement axiale (58) s’étendant axialement entre un bord périphérique de grand diamètre de la portion radiale d’amortisseur (38) à la face inférieure (36b) de la portion de support radiale (26a) et le joint d’étanchéité (32) à la face supérieure (36a) de ladite portion de support radiale (26a), ladite portion de raccordement axiale (58) entourant radialement au moins en partie un bord périphérique extérieur de la portion radiale de support (26a) du capot de support inférieur (16). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la au moins une portion de raccordement (58) s’étend selon un secteur angulaire restreint. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l’ensemble (30) formé par le joint d’étanchéité (32) et l’élément amortisseur (34) comprend une pluralité de portions de raccordement (58) réparties circonférentiellement. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la portion de raccordement (58) est annulaire. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capot de support inférieur (16) comprend au moins un canal (60) traversant axialement la portion radiale inférieure (26a), l’ensemble (30) formé par le joint d’étanchéité (32) et l’élément amortisseur (34) comprenant en outre au moins un plot (62) axial s’étendant dans ledit canal (60) et reliant la portion radiale d’amortisseur (38) à la face inférieure (36b) de la portion de support radiale (26a) et le joint d’étanchéité (32) à la face supérieure (36a) de ladite portion de support radiale (26a). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le capot de support inférieur (16) comprend une pluralité de canaux (60) traversants répartis circonférentiellement, l’ensemble (30) formé par le joint d’étanchéité (32) et l’élément amortisseur (34) comprenant une pluralité de plots (62) axiaux correspondants, chaque plot (62) axial s’étendant dans un canal (60) axial associé. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bord périphérique extérieur de la portion radiale de support (26a) comprend un rainure extérieure annulaire (64) ouverte axialement vers la portion radiale d’appui (14a) et ouverte radialement vers la jupe externe axiale (14c) du capot d’appui supérieur (14), le joint d’étanchéité (32) comprenant un talon annulaire (48) à partir duquel s’étend la au moins une lèvre d’étanchéité (50, 52, 68), ledit talon annulaire (48) étant logé dans ladite rainure extérieure annulaire (64). Dispositif selon la revendication 7, dans lequel ladite rainure extérieure annulaire (64) comprend au moins une nervure (66). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément amortisseur (34) comprend un déflecteur annulaire (44) s’étendant radialement vers l’extérieur du dispositif de butée de suspension (10) depuis le bord périphérique de grand diamètre de la portion radiale d’amortisseur (38). Dispositif selon la revendication 9, dans lequel l’extrémité libre du déflecteur annulaire (44) vient s’étendre radialement au-delà de la jupe externe axiale (14c) du capot d’appui supérieur (14).