Brevet FR3119114A1 — publié le 20220729

Le dispositif comprend un capot de support 16 inférieur, un capot d’appui 14 supérieur, et au moins un palier 18 disposé entre lesdits capots et comprenant au moins une bague supérieure 20 en contact avec le capot d’appui 14 supérieur et une bague inférieure 22 en contact avec le capot de support 16 inférieur. Le dispositif comprend en outre au moins un joint d’étanchéité 19 fixe relativement à l’un des capots d’appui supérieur et de support inférieur et à la bague supérieure 20 ou inférieure 22 du palier associée audit capot. Ledit joint d’étanchéité 19 est en contact frottant contre l’autre bague du palier et obture un espace 34 annulaire subsistant entre deux extrémités libres de ladite autre bague et de ladite bague associée audit capot. Figure pour l’abrégé : Fig 2 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 roulement formant butée axiale et des capots supérieur et inférieur formant un logement pour les bagues du roulement 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. Généralement, le capot supérieur du dispositif de butée de suspension est pourvu d’une pluralité de crochets disposés sur une jupe externe ou interne et adaptés pour interférer diamétralement avec une pluralité de crochets du capot inférieur. Les crochets de chaque capot sont espacés les uns des autres dans le sens circonférentiel. Les crochets forment des moyens de retenue permettant de retenir axialement les capots supérieur et inférieur l’un par rapport à l’autre. Ces crochets forment également des passages étroits afin de limiter l’intrusion de particules polluantes radialement entre la jupe externe ou interne du capot supérieur et le capot inférieur. Cependant, un dispositif de butée de suspension est généralement exposé à divers types de pollution. Avec un tel dispositif, les particules polluantes et de l’eau peuvent facilement s’infiltrer entre la jupe externe ou interne du capot supérieur et le capot inférieur, puis être dirigées vers le roulement et être introduites à l’intérieur de ce dernier. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. L’invention concerne un dispositif de butée de suspension comprenant un capot de support inférieur, un capot d’appui supérieur, et au moins un palier disposé entre lesdits capots et comprenant au moins une bague supérieure en contact avec le capot d’appui supérieur et une bague inférieure en contact avec le capot de support inférieur. Selon une première caractéristique générale, le dispositif comprend en outre au moins un joint d’étanchéité fixe relativement à l’un des capots de support inférieur et d’appui supérieur et à la bague supérieure ou inférieure du palier associée audit capot. Selon une deuxième caractéristique générale, ledit joint d’étanchéité est en contact frottant contre l’autre bague du palier. Selon une troisième caractéristique générale, ledit joint d’étanchéité obture un espace annulaire subsistant entre une extrémité libre de ladite autre bague et une extrémité libre de ladite bague associée audit capot. Le joint d’étanchéité permet de limiter l’intrusion de poussières, d’eau et d’autres types de particules polluantes à l’intérieur du palier de manière particulièrement efficace dans la mesure où il obture de manière étanche ledit espace annulaire au travers duquel ces particules sont susceptibles de pénétrer. De préférence, lesdites deux extrémités libres de ladite autre bague et de ladite bague associée audit capot sont situées dans un même plan radial du dispositif. Dans un mode de réalisation, ledit joint d’étanchéité est en contact frottant contre ladite extrémité libre de ladite autre bague du palier. Alternativement, ledit joint d’étanchéité peut venir en contact frottant contre une autre zone de ladite autre bague du palier. Selon un mode d’assemblage, ledit joint d’étanchéité est en appui contre ladite bague du palier associée audit capot. La surface inférieure ou supérieure dudit capot peut comprendre une portion d’appui en contact avec le palier, et une portion de montage décalée par rapport à la portion d’appui axialement du côté dudit autre capot et contre laquelle est monté ledit joint d’étanchéité. Ledit joint d’étanchéité peut comprendre un talon pour le montage fixe relativement audit capot et à ladite bague associée audit capot, et une portion d’étanchéité prolongeant ledit talon et étant en contact frottant contre ladite autre bague du palier. Ledit joint d’étanchéité peut être situé radialement au moins en partie entre le palier et une jupe du capot d’appui supérieur. La jupe peut être une jupe externe du capot d’appui supérieur qui entoure radialement au moins en partie le capot de support, ou une jupe interne qui s’étend au moins en partie dans l’alésage dudit capot de support. Selon une conception particulière, le dispositif comprend un premier joint d’étanchéité fixe relativement au capot d’appui supérieur et à la bague supérieure du palier associée audit capot et en contact frottant contre la bague inférieure du palier, et un deuxième joint d’étanchéité fixe relativement au capot de support inférieur et à la bague inférieure du palier associée audit capot et en contact frottant contre la bague supérieure du palier. Les premier et deuxième joints d’étanchéité obturent des espaces annulaires supérieur et inférieur qui subsistent respectivement entre deux extrémités libres supérieures et deux extrémités libres inférieures desdites bagues. Le palier peut comprendre en outre au moins une rangée d’éléments roulants disposés entre les bagues supérieure et inférieure, et au moins une cage pour l’espacement circonférentiel des éléments roulants de ladite rangée. Lorsque le dispositif est équipé du premier et du deuxième joints d’étanchéité, ceux-ci délimitent avantageusement entre les bagues supérieure et inférieure un espace étanche à l’intérieur duquel sont logées ladite rangée d’éléments roulants et ladite cage. 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 exemple de réalisation de l’invention, est une vue de détail de la , est une vue en coupe d’un dispositif de butée de suspension selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention, et est une vue de détail de la . Description détaillée de l’invention Le dispositif de butée de suspension 10 représenté sur la est adapté pour être installé entre une coupelle ou siège d’appui supérieur venant en contact contre un élément du châssis fixe d’un véhicule automobile, et un ressort de suspension de type hélicoïdal. Sur la , le dispositif 10 est représenté dans une position supposée verticale. Le dispositif 10, d’axe 12, comprend un capot d’appui 14 supérieur, un capot de support 16 inférieur, et un palier 18 à roulement interposé axialement entre lesdits capots. Dans l’exemple illustré, les capots 14, 16 sont montés en contact direct avec le palier 18 sans interposition d’un élément intermédiaire. Alternativement, les capots 14, 16 peuvent être montés en contact indirect avec le palier 18 avec interposition d’un élément intermédiaire. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le dispositif 10 comprend en outre un joint d’étanchéité 19 externe pour empêcher l’intrusion de polluants vers le palier 18. Dans l’exemple illustré, le joint d’étanchéité 19 est maintenu axialement entre le capot d’appui 14 supérieur et le palier 18. Le capot d’appui 14 supérieur peut être constitué d’une seule pièce, par exemple en matière plastique, par exemple tel qu’un polyamide PA 6.6, qui peut ou non être renforcé par des fibres de verre. Le capot d’appui 14, d’axe 12, comprend une portion radiale 14a, une jupe interne 14b axiale annulaire, et une jupe externe 14c axiale annulaire entourant radialement la jupe interne. La portion radiale 14a présente une surface supérieure 15 destinée à venir en regard du siège d’appui supérieur, et une surface inférieure 17 opposée en contact avec le palier 18. Les surfaces supérieure et inférieure 15, 17 définissent l’épaisseur de la portion radiale 14a. Dans l’exemple illustré, la surface supérieure 15 du capot d’appui est orientée perpendiculairement à l’axe 12 du dispositif. En variante, la surface supérieure 15 du capot d’appui pourrait être orientée perpendiculairement par rapport à un axe formant un angle non nul avec l’axe 12 du dispositif. La jupe externe 14c du capot d’appui entoure radialement en partie le capot de support 16 inférieur. La jupe externe 14c s’étend axialement. La jupe externe 14c s’étend axialement à partir de la portion radiale 14a. Dans l’exemple illustré, la jupe externe 14c prolonge un bord de grand diamètre de la portion radiale 14a. La jupe interne 14b du capot d’appui s’étend à l’intérieur de l’alésage du capot de support 16 inférieur. Les jupes interne et externe 14b, 14c s’étendent axialement vers le bas à partir de la portion radiale 14a. La jupe interne 14b prolonge un bord de petit diamètre de la portion radiale 14a. Le palier 18 est entièrement situé radialement entre les jupes 14b, 14c du capot d’appui 14 supérieur. Le palier 18 comprend une bague supérieure 20 en contact avec le capot d’appui 14 supérieur, une bague inférieure 22 en contact avec le capot de support 16 inférieur, et une rangée d’éléments roulants 24, ici des billes, disposés entre les chemins de roulement formés sur les bagues. Le palier 18 comprend également une cage 26 pour l’espacement circonférentiel des éléments roulants 24. La cage 26 est ici disposée radialement entre les bagues supérieure 20 et inférieure 22. Dans l’exemple illustré, le palier 18 est du type à contact oblique. La bague supérieure 20 est en contact avec la surface inférieure 17 du capot d’appui supérieur. La bague inférieure 22 est en contact avec une surface supérieure du capot de support 16 inférieur. Le capot de support 16 inférieur peut être constitué d’une seule pièce, par exemple en matière plastique, par exemple tel qu’un polyamide PA 6.6, qui peut ou non être renforcé par des fibres de verre. Le capot de support 16, d’axe 12, comprend une portion radiale annulaire 28a en forme de plateau, et une jupe 28b axiale annulaire qui prolonge un bord de petit diamètre de la portion radiale 28a. La jupe 28b s’étend axialement à l’opposé du capot d’appui 14 supérieur et du palier 18. La jupe 28b permet le centrage du ressort de suspension. La portion radiale 28a présente une surface radiale 30 annulaire inférieure délimitant une surface d’appui pour le ressort de suspension, et une surface supérieure 32 en contact avec la bague inférieure 22 du palier et de forme complémentaire. Les surfaces supérieure et inférieure 32, 30 définissent l’épaisseur de la portion radiale 28a. Comme indiqué précédemment, le joint d’étanchéité 19 externe est maintenu axialement entre le capot d’appui 14 supérieur et le palier 18. Le joint d’étanchéité 19 est fixe relativement au capot d’appui 14. Le joint d’étanchéité 19 est également fixe relativement à la bague supérieure 20 du palier qui est associée au capot d’appui 14. Le joint d’étanchéité 19 est situé radialement en partie entre la jupe externe 14c du capot d’appui et la bague supérieure 20 du palier. Le joint d’étanchéité 19 est annulaire. Comme cela est illustré plus visiblement à la , le joint d’étanchéité 19 est maintenu axialement entre la surface inférieure 17 du capot d’appui supérieur et la bague supérieure 20 du palier. Le joint d’étanchéité 19 est en contact frottant avec la bague inférieure 22 du palier. Le joint d’étanchéité 19 est en contact frottant avec l’extrémité libre supérieure de la bague inférieure 22 du palier. Le joint d’étanchéité 19 obture l’espace 34 annulaire subsistant entre l’extrémité libre supérieure de la bague inférieure 22 et l’extrémité libre supérieure de la bague supérieure 20. Les extrémités libres supérieures des bagues inférieure 22 et supérieure 20 sont situées dans un même plan radial perpendiculaire à l’axe du dispositif. L’espace 34 est ici radial. La surface inférieure 17 comprend une portion d’appui 17a en contact avec la bague supérieure 20 du palier, et une portion de montage 17b décalée axialement vers le haut par rapport à la portion d’appui 17a. La portion de montage 17b entoure radialement la portion d’appui 17a. Le joint d’étanchéité 19 est monté axialement en appui contre la portion de montage 17b de la surface supérieure du capot de support. Le joint d’étanchéité 19 est pourvu d’un talon 19a annulaire qui est maintenu axialement entre la surface inférieure 17 du capot d’appui supérieur et la bague supérieure 20 du palier. Le talon 19a est maintenu axialement entre la portion de montage 17b de la surface inférieure 17 du capot d’appui et la bague supérieure 20 du palier. Dans l’exemple de réalisation illustré, le talon 19a délimite l’alésage du joint d’étanchéité 19. Le joint d’étanchéité 19 est également pourvu d’une portion d’étanchéité 19b annulaire qui s’étend en direction de la bague inférieure 22 du palier et en contact frottant avec l’extrémité libre supérieure de cette bague inférieure. Le talon 19a et la portion d’étanchéité 19b obturent l’espace 34 existant entre les extrémités libres supérieures de la bague inférieure 22 et de la bague supérieure 20 du palier. La portion d’étanchéité 19b du joint d’étanchéité s’étend à partir du talon 19a. La portion d’étanchéité 19b s’étend vers l’extérieur à partir du talon 19a. La portion d’étanchéité 19b s’étend obliquement vers le bas. La portion d’étanchéité 19b du joint d’étanchéité forme une étanchéité dynamique avec la bague inférieure 22 du palier sur 360°. Par « étanchéité dynamique », on entend une étanchéité entre deux pièces susceptibles d’avoir mouvement relatif. Le talon 19a du joint d’étanchéité est en contact d’étanchéité statique avec le capot d’appui 14 et la bague supérieure 20 du palier sur 360°. Le joint d’étanchéité 19 peut par exemple être réalisé en un matériau rigide, par exemple en polyoxyméthylène (POM). Alternativement, le joint d’étanchéité 19 peut également être réalisé dans un matériau moins rigide, par exemple en nitrile ou en élastomère. Le joint d’étanchéité 19 est avantageusement fabriqué en une seule pièce, par exemple par moulage. L’exemple de réalisation illustré à la , sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, diffère de l’exemple de réalisation précédent en ce que le dispositif comprend un outre un joint d’étanchéité 38 interne maintenu axialement entre le capot de support 16 et le palier 18. Le joint d’étanchéité 38 interne est fixe relativement au capot de support 16. Le joint d’étanchéité 38 interne est également fixe relativement à la bague inférieure 22 du palier associée. Le joint d’étanchéité 38 interne est situé radialement en partie entre la jupe interne 14b du capot d’appui et la bague inférieure 22 du palier. Le joint d’étanchéité 38 interne est annulaire. Comme cela est illustré plus visiblement à la , le joint d’étanchéité 38 interne est maintenu axialement entre la surface supérieure 32 du capot de support inférieur et la bague inférieure 22 du palier. Le joint d’étanchéité 38 interne est en contact frottant avec la bague supérieure 20 du palier. Le joint d’étanchéité 38 interne est en contact frottant avec l’extrémité libre inférieure de la bague supérieure 20 du palier. Le joint d’étanchéité 38 interne obture l’espace 40 annulaire subsistant entre l’extrémité libre inférieure de la bague supérieure 20 et l’extrémité libre inférieure de la bague inférieure 22. Les extrémités libres inférieures des bagues inférieure 22 et supérieure 20 sont situées dans un même plan radial. L’espace 40 est ici radial. Le joint d’étanchéité 38 interne et le joint d’étanchéité 19 externe délimitent entre les bagues supérieure 20 et inférieure 22 du palier un espace étanche à l’intérieur duquel sont logés les éléments roulants 24 et la cage 26. La surface supérieure 32 du capot de support comprend une portion d’appui 32a en contact avec la bague inférieure 22 du palier, et une portion de montage 32b décalée axialement vers le bas par rapport à la portion d’appui 32a. La portion d’appui 32a entoure radialement la portion de montage 32b. Le joint d’étanchéité 38 interne est monté axialement en appui contre la portion de montage 32b de la surface supérieure du capot de support. Le joint d’étanchéité 38 interne est pourvu d’un talon 38a annulaire qui est maintenu axialement entre la surface supérieure 32 du capot de support inférieur et la bague inférieure 22 du palier. Le talon 19a est maintenu axialement entre la portion de montage 32b de la surface supérieure 32 du capot de support et la bague inférieure 22 du palier. Le joint d’étanchéité 38 interne est également pourvu d’une portion d’étanchéité 38b annulaire qui s’étend en direction de la bague supérieure 20 du palier et en contact frottant avec l’extrémité libre inférieure de cette bague inférieure. Le talon 38a et la portion d’étanchéité 38b obturent l’espace 40 existant entre les extrémités libres inférieures de la bague inférieure 22 et de la bague supérieure 20 du palier. La portion d’étanchéité 38b du joint d’étanchéité interne s’étend à partir du talon 38a. La portion d’étanchéité 38b s’étend vers l’intérieur à partir du talon 19a. La portion d’étanchéité 38b est conformée de sorte à ne pas interférer avec la cage 26 du palier. La portion d’étanchéité 38b du joint d’étanchéité interne forme une étanchéité dynamique avec la bague supérieure 20 du palier sur 360°. Le talon 38a du joint d’étanchéité interne est en contact d’étanchéité statique avec le capot de support 16 et la bague inférieure 22 du palier sur 360°. Dans l’exemple de réalisation illustré, la portion d’étanchéité 38b du joint d’étanchéité interne est pourvue d’une première partie tronconique prolongeant vers l’intérieur obliquant vers le bas le talon 38a, d’une partie radiale prolongeant cette partie tronconique, d’une deuxième partie tronconique prolongeant obliquant vers le haut et vers l’intérieur la partie radiale et venant en contact contre la bague supérieure 20 du palier, et d’un rebord axial qui prolonge vers le haut la deuxième partie tronconique. Alternativement, la portion d’étanchéité 38b du joint d’étanchéité 38 interne pourrait présenter une autre forme. Dans les exemples de réalisation illustrés, le joint d’étanchéité 19, 38 vient en contact frottant uniquement avec la bague inférieure 22, supérieure 20 du palier. Alternativement, le joint d’étanchéité 19, 38 pourrait comprendre en outre une lèvre d’étanchéité additionnelle s’étendant en direction d’un des capots d’appui 14 et de support 16 pour former une étanchéité du type labyrinthe et/ou à friction. Dans les exemples de réalisation illustrés, le joint d’étanchéité 19 externe est monté axialement entre la bague supérieure 20 du palier et le capot d’appui 14. Alternativement, le joint d’étanchéité externe pourrait être monté axialement entre la bague inférieure 22 du palier et le capot de support 16, et venir frotter contre la bague supérieure 20 du palier. Dans un autre mode de réalisation, le joint d’étanchéité 19 externe pourrait être fixé sur le capot d’appui 14 et venir frotter contre la bague inférieure 22 du palier, ou être fixé sur le capot de support 16 et venir frotter contre la bague supérieure 20 du palier. Dans un autre mode de réalisation, le joint d’étanchéité 19 externe pourrait être fixé sur la bague supérieure 20 du palier et venir frotter contre la bague inférieure 22 du palier, ou inversement. Dans le deuxième exemple de réalisation illustré, le joint d’étanchéité 38 interne est monté axialement entre la bague inférieure 22 du palier et le capot de support 16. Alternativement, le joint d’étanchéité interne pourrait être monté axialement entre la bague supérieure 20 du palier et le capot d’appui 14 et venir frotter contre la bague inférieure 22 du palier. Dans un autre mode de réalisation, le joint d’étanchéité 19 externe pourrait être fixé sur le capot de support 16 et venir frotter contre la bague supérieure 20 du palier, ou être fixé sur le capot d’appui 14 et venir frotter contre la bague inférieure 22 du palier. Dans un autre mode de réalisation, le joint d’étanchéité 19 externe pourrait être fixé sur la bague inférieure 22 du palier et venir frotter contre la bague supérieure 20, ou inversement. Dans les exemples de réalisation illustrés, le dispositif comprend soit le joint d’étanchéité 19 externe soit le joint d’étanchéité 19 externe et le joint d’étanchéité 38 interne. En variante, le dispositif pourrait comprendre uniquement le joint d’étanchéité 38 interne. Dans les exemples de réalisation illustrés, le dispositif comprend un palier à roulement à contact oblique pourvu d’une rangée de billes. Le dispositif peut comprendre d’autres types de paliers à roulement, par exemple un palier à quatre points de contact et/ou avec au moins deux rangées de billes. Le palier à roulement peut comprendre d’autres types d’éléments roulants, par exemple des rouleaux. Dans une autre variante, le dispositif peut comprendre un palier à glissement dépourvu d’éléments roulants et munis d’une ou de plusieurs bagues. Dispositif de butée de suspension comprenant un capot de support (16) inférieur, un capot d’appui (14) supérieur et au moins un palier (18) disposé entre lesdits capots et comprenant au moins une bague supérieure (20) en contact avec le capot d’appui (14) supérieur et une bague inférieure (22) en contact avec le capot de support (16) inférieur, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un joint d’étanchéité (19 ; 38) fixe relativement à l’un des capots d’appui supérieur et de support inférieur et à la bague supérieure (20) ou inférieure (22) du palier associée audit capot, ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) étant en contact frottant contre l’autre bague du palier et obturant un espace (34 ; 40) annulaire subsistant entre deux extrémités libres de ladite autre bague et de ladite bague associée audit capot. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdites deux extrémités libres de ladite autre bague et de ladite bague associée audit capot sont situées dans un même plan radial du dispositif. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) est en contact frottant contre ladite extrémité libre de ladite autre bague du palier. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) est en appui contre ladite bague du palier associée audit capot. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) est maintenu axialement entre ledit capot et ladite bague associée. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) comprend un talon (19a ; 38a) pour le montage fixe relativement audit capot et à ladite bague associée audit capot, et une portion d’étanchéité (19b ; 38b) prolongeant ledit talon et étant en contact frottant contre ladite autre bague du palier. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit joint d’étanchéité (19 ; 38) est situé radialement au moins en partie entre le palier (18) et une jupe du capot d’appui supérieur. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un premier joint d’étanchéité (19) fixe relativement au capot d’appui (14) supérieur et à la bague supérieure (20) du palier associée audit capot et en contact frottant contre la bague inférieure (22) du palier, et un deuxième joint d’étanchéité (38) fixe relativement au capot de support (16) inférieur et à la bague inférieure (22) du palier associée audit capot et en contact frottant contre la bague supérieure (20) du palier, les premier et deuxième joints d’étanchéité 19 ; 38) obturant des espaces annulaires supérieur et inférieur (34 ; 40) subsistant respectivement entre deux extrémités libres supérieures et deux extrémités libres inférieures desdites bagues. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le palier (18) comprend en outre au moins une rangée d’éléments roulants (24) disposés entre les bagues supérieure (20) et inférieure (22), et au moins une cage (26) pour l’espacement circonférentiel des éléments roulants de ladite rangée. Dispositif selon la revendication 9 dépendante de la revendication 8, dans lequel les premier et deuxième joints d’étanchéité 19 ; 38) délimitent entre les bagues supérieure (20) et inférieure (22) un espace étanche à l’intérieur duquel sont logées ladite rangée d’éléments roulants (24) et ladite cage.