Brevet FR3125463A1 — 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, et au moins un joint d’étanchéité annulaire 32. Le joint d’étanchéité 32 comprend une lèvre d’appui 40 inclinée et en appui contre une surface d’appui du capot de support inférieur 16, une lèvre d’étanchéité 42 s’étendant obliquement depuis la lèvre d’appui 40 en direction du capot d’appui supérieur 14, et une portion intermédiaire de raccordement 44 entre lesdites lèvres 40, 42 monté autour d’une surface de centrage axiale annulaire du capot de support inférieur 16. Figure pour l’abrégé : 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 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. Il est commun de prévoir au moins un joint d’étanchéité de matière rigide ou souple de manière à former une barrière pour prévenir l’entrée de pollution dans l’espace entre les capots. La présente invention vise à prévoir un joint d’étanchéité d’efficacité et de montage améliorés. 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 surface supérieure de la portion de support radiale et une surface inférieure de la portion d’appui radiale, et au moins un joint d’étanchéité annulaire disposé radialement au moins en partie entre la jupe extérieure du capot d’appui supérieur et le palier. Conformément à l’invention, le joint d’étanchéité comprend une lèvre d’appui annulaire s’étendant obliquement vers l’extérieur et vers la partie inférieure du dispositif, ladite lèvre d’appui étant en appui contre une surface d’appui annulaire de la portion de support inférieure. Le joint d’étanchéité comprend également une lèvre d’étanchéité s’étendant obliquement vers l’extérieur et vers la partie supérieure du dispositif depuis la lèvre d’appui, 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 radiale intérieure dudit capot d’appui supérieur. Le joint d’étanchéité comprend également une portion intermédiaire de raccordement située axialement entre les lèvres d’appui et d’étanchéité, ladite portion intermédiaire de raccordement définissant un alésage pour le joint d’étanchéité et monté radialement autour d’une surface de centrage axiale annulaire de ladite portion de support inférieure. Ledit joint d’étanchéité est formé monobloc. La lèvre d’étanchéité permet de limiter l’intrusion de poussières, d’eau et d’autres types de particules polluantes à l’intérieur du palier. Une cavité annulaire externe est ainsi formée à l’intérieur du dispositif par le capot d’appui supérieur, par la portion de support radiale, et par la lèvre d’étanchéité, ladite cavité étant ouverte vers l’extérieur par le passage formé entre lesdites jupe externe axiale et portion de support radiale. 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. Ladite lèvre d’étanchéité dudit joint d’étanchéité permet de stopper le flux d’eau et de le renvoyer à l’opposé du palier. La lèvre d’étanchéité forme ainsi une paroi supérieure pour la cavité annulaire externe de telle sorte à faire face à un éventuel jet d’eau entrant depuis le passage formé entre la jupe externe axiale et la portion de support radiale. La lèvre d’étanchéité présente une inclinaison par rapport à l’orientation axiale de la jupe externe du capot d’appui supérieur dans laquelle le talon du joint d’étanchéité est monté, et par rapport à l’orientation radiale de la portion de support avec laquelle ladite lèvre forme une étanchéité. Plus précisément, cette inclinaison est dirigée vers l’extérieur du dispositif de butée de suspension, et vers le haut. En cas de jet d’eau entrant dans la cavité annulaire externe depuis le passage, ce jet est dévié par l’inclinaison spécifique de la lèvre de manière à former un reflux à l’intérieur de la cavité. L’orientation particulière de l’inclinaison de la lèvre induit un reflux déviant le jet en direction opposée à sa direction d’arrivée : le jet est ainsi dévié et renvoyé vers le passage par une autre direction permettant ainsi l’évacuation de l’eau du jet. Un autre avantage est l’appui de lèvre d’étanchéité avec une surface radiale intérieure du capot d’appui supérieure. En cas de jet d’eau impactant contre la lèvre, celle-ci se retrouve bloquée par ladite surface et ne se retourne pas afin de préserver la fermeture étanche de la cavité. Un autre avantage est la flexibilité du joint d’étanchéité. Les deux lèvres de fixation et d’étanchéité s’étendent chacune obliquement l’une par rapport à l’autre, donnant une forme en « V » couché au joint d’étanchéité. Les deux lèvres sont ainsi flexibles élastiquement l’une par rapport à l’autre permettant d’une part un montage facilité de la lèvre d’appui sur le capot de support inférieur, et d’autre part donne une flexibilité à la lèvre d’étanchéité par rapport aux positions relatives des capots l’un par rapport l’autre. La lèvre assure sa fonction d’étanchéité quelle que soit la position angulaire relative des capots. De plus, la lèvre d’appui annulaire et la portion de raccordement permettent d’assurer une liaison mécanique dudit joint d’étanchéité avec le capot d’appui supérieur afin de limiter tout déplacement relatif en translation ou en rotation. Le maintien en position du joint d’étanchéité est assuré lorsque le dispositif de butée de suspension est en fonctionnement pour assurer la fonction d’étanchéité de l’espace annulaire défini entre les capots d’appui supérieur et de support inférieur dans lequel est logé le palier. Les capots compressent axialement le joint d’étanchéité, la lèvre d’appui venant se plaquer axialement contre la surface d’appui annulaire du capot inférieur. Le maintien du joint d’étanchéité est renforcé par la liaison mécanique de la portion intermédiaire de raccordement du joint avec une surface de centrage axiale annulaire du capot de support inférieur. Un autre avantage est la simplicité de la forme du joint d’étanchéité et ainsi une fabrication et un montage particulièrement simples et peu coûteux. 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 : La lèvre d’appui inclinée est en appui contre une surface d’appui tronconique ayant une inclinaison correspondant à l’inclinaison de la lèvre d’appui du joint d’étanchéité. La lèvre d’appui inclinée est en appui contre une surface d’appui radiale, la lèvre d’appui ayant une extrémité libre venant en appui axial contre cette surface d’appui radiale de la portion de support inférieure. La portion intermédiaire de raccordement est solidaire par liaison mécanique avec la surface de centrage axiale extérieure annulaire. La liaison mécanique entre le joint d’étanchéité et le capot de support inférieur consiste en une interférence diamétrale entre le diamètre intérieur de l’alésage de la portion intermédiaire de raccordement et le diamètre extérieur de la surface de centrage axiale extérieure annulaire de la portion de support inférieure. L’alésage de la portion intermédiaire de raccordement comprend une pluralité de bossages en saillie radiale vers l’intérieur du joint d’étanchéité, lesdits bossages étant en interférence diamétrale avec le diamètre extérieur de la surface de centrage axiale extérieure annulaire de la portion de support inférieure. La surface de centrage axiale extérieure annulaire de la portion de support inférieure comprend une pluralité de bossages en saillie radiale vers l’extérieur du dispositif, lesdits bossages étant en interférence diamétrale avec le diamètre intérieur de l’alésage de la portion intermédiaire de raccordement. La portion intermédiaire de raccordement consiste en l’angle de jonction formé entre les lèvres d’appui et d’étanchéité inclinées. La portion intermédiaire de raccordement consiste en une portion tubulaire axiale, la lèvre d’appui s’étendant obliquement depuis un bord inférieur de la portion tubulaire axiale, et la lèvre d’étanchéité s’étendant obliquement depuis un bord supérieur de la portion tubulaire axiale. La portion de support radiale du capot de support inférieur comprend un rebord en saillie radiale vers l’extérieur du dispositif, la surface d’appui radiale annulaire étant formée à une surface supérieure dudit rebord radial. La portion de support radiale du capot de support inférieur comprend un rebord en saillie axiale vers le capot d’appui supérieur, la surface de centrage axiale annulaire étant formée à la périphérie extérieure dudit rebord axial. La surface d’appui tronconique annulaire est formée à la jonction entre le rebord radial et le rebord axial de la portion de support radiale. 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. Ledit rebord axial du capot de support inférieur est pourvu d’une surface concave annulaire en concordance de forme et formant support de la première bague du palier à roulement. L’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité est en contact glissant avec une surface radiale intérieure de la portion d’appui radiale du capot d’appui supérieur. 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). Le joint d’étanchéité est en matériau rigide, par exemple en polyoxyméthylène (POM). Le joint d’étanchéité 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 d’un dispositif de butée de suspension selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, est une vue en coupe d’un dispositif de butée de suspension selon un troisième mode de réalisation de l’invention, et est une vue en coupe d’un dispositif de butée de suspension selon un quatrième mode de réalisation de l’invention Dispositif de butée de suspension (10 ; 100 ; 200 ; 300) comprenant : un capot de support inférieur (16 ; 116 ; 216 ; 316) pourvu d’une portion de support radiale annulaire (26a ; 126a ; 226a ; 326a) ; un capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314) pourvu d’une portion d’appui radiale annulaire (14a ; 114a ; 214a ; 314a) et une jupe externe axiale annulaire (14c ; 114c ; 214c ; 314c), un passage annulaire (38) étant défini entre lesdites jupe externe axiale (14c ; 114c ; 214c ; 314c) et portion de support radiale (26a ; 126a ; 226a ; 326a) ; au moins un palier (18 ; 118 ; 218 ; 318) disposé entre une surface supérieure (34) de la portion de support radiale (26a ; 126a ; 226a ; 326a) et une surface inférieure (17) de la portion d’appui radiale (14a ; 114a ; 214a ; 314a) ; et au moins un joint d’étanchéité annulaire (32 ; 132 ; 232 ; 332) disposé radialement au moins en partie entre la jupe extérieure (14c ; 114c ; 214c ; 314c) du capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314) et le palier (18 ; 118 ; 218 ; 318) ; caractérisé en ce que le joint d’étanchéité (32 ; 132 ; 232 ; 332) est formé monobloc et comprend : une lèvre d’appui annulaire (40 ; 140 ; 240 ; 340) s’étendant obliquement vers l’extérieur et vers la partie inférieure du dispositif (10 ; 100 ; 200 ; 300), ladite lèvre d’appui (40 ; 140 ; 240 ; 340) étant en appui contre une surface d’appui annulaire (46, 56 ; 146, 156 ; 256 ; 356) de la portion de support inférieure (26a ; 126a ; 226a ; 326a) ; une lèvre d’étanchéité (42 ; 142 ; 242 ; 342) s’étendant obliquement vers l’extérieur et vers la partie supérieure du dispositif (10 ; 100 ; 200 ; 300) depuis la lèvre d’appui (40 ; 140 ; 240 ; 340), en direction du capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314) de manière à ce qu’une extrémité libre de ladite lèvre vienne à proximité immédiate d’une surface radiale intérieure (52 ; 152 ; 252 ; 352) dudit capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314) ; et une portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) située axialement entre les lèvres d’appui (40 ; 140 ; 240 ; 340) et d’étanchéité (42 ; 142 ; 242 ; 342), ladite portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) définissant un alésage pour le joint d’étanchéité (32 ; 132 ; 232 ; 332) et monté radialement autour d’une surface de centrage axiale annulaire (54 ; 154 ; 254 ; 354) de ladite portion de support inférieure (16 ; 116 ; 216 ; 316). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la lèvre d’appui (40 ; 140) inclinée est en appui contre une surface d’appui tronconique (46 ; 146) ayant une inclinaison correspondant à l’inclinaison de ladite lèvre d’appui (40 ; 140). Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la lèvre d’appui inclinée (40 ; 140 ; 240 ; 340) est en appui contre une surface d’appui radiale (56 ; 156 ; 256 ; 356), la lèvre d’appui (40 ; 140 ; 240 ; 340) ayant une extrémité libre venant en appui axial contre cette surface d’appui radiale (56 ; 156 ; 256 ; 356) de la portion de support inférieure (16 ; 116 ; 216 ; 316). Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la portion de support radiale (26a ; 126a ; 226a ; 326a) du capot de support inférieur (16 ; 116 ; 216 ; 316) comprend un rebord (48 ; 148 ; 248 ; 348) en saillie radiale vers l’extérieur du dispositif (10 ; 100 ; 200 ; 300), la surface d’appui radiale annulaire (56 ; 156 ; 256 ; 356) étant formée à une surface supérieure dudit rebord radial (48 ; 148 ; 248 ; 348). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de support radiale (26a ; 126a ; 226a ; 326a) du capot de support inférieur (16 ; 116 ; 216 ; 316) comprend un rebord (50 ; 126c ; 250 ; 326c) en saillie axiale vers le capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314), la surface de centrage axiale annulaire (54 ; 154 ; 254 ; 354) étant formée à la périphérie extérieure dudit rebord axial (50 ; 126c ; 250 ; 326c). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) est solidaire avec la surface de centrage axiale (54 ; 154 ; 254 ; 354) extérieure annulaire par interférence diamétrale entre le diamètre intérieur de l’alésage de la portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) et le diamètre extérieur de la surface de centrage axiale extérieure annulaire (54 ; 154 ; 254 ; 354) de la portion de support inférieure (16 ; 116 ; 216 ; 316). Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l’alésage de la portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) comprend une pluralité de bossages en saillie radiale vers l’intérieur du joint d’étanchéité (32 ; 132 ; 232 ; 332), lesdits bossages étant en interférence diamétrale avec le diamètre extérieur de la surface de centrage axiale (54 ; 154 ; 254 ; 354). Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la surface de centrage axiale extérieure annulaire (54 ; 154 ; 254 ; 354) comprend une pluralité de bossages en saillie radiale vers l’extérieur du dispositif (10 ; 100 ; 200 ; 300), lesdits bossages étant en interférence diamétrale avec le diamètre intérieur de l’alésage de la portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion intermédiaire de raccordement (44 ; 144 ; 244 ; 344) consiste en une portion tubulaire axiale, la lèvre d’appui (40 ; 140 ; 240 ; 340) s’étendant obliquement depuis un bord inférieur de la portion tubulaire axiale (44 ; 144 ; 244 ; 344), et la lèvre d’étanchéité (42 ; 142 ; 242 ; 342) s’étendant obliquement depuis un bord supérieur de la portion tubulaire axiale (44 ; 144 ; 244 ; 344). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité (42 ; 142 ; 242 ; 342) est en contact glissant avec une surface radiale intérieure (52 ; 152 ; 252 ; 352) de la portion d’appui radiale (14a ; 114a ; 214a ; 314a) du capot d’appui supérieur (14 ; 114 ; 214 ; 314).