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FR3125466A1 - Dispositif de butée de suspension à joint d’étanchéité - Google Patents

Dispositif de butée de suspension à joint d’étanchéité Download PDF

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Benoit Arnault
Baptiste Vidil
Thomas Lepine
Christophe Houdayer
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Abstract

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 un talon 40 solidaire par liaison mécanique au capot de support supérieur 16, une lèvre d’étanchéité 42 s’étendant obliquement depuis le talon 40 en direction du capot d’appui supérieur 14. Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

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 un talon annulaire solidaire par liaison mécanique à une surface axiale intérieure de la jupe externe axiale du capot d’appui supérieur, et au moins une lèvre d’étanchéité s’étendant obliquement vers l’intérieur et vers le bas depuis le talon, en direction de la portion de support radiale du capot d’appui inférieur de manière à ce qu’une extrémité libre de ladite lèvre vienne à proximité immédiate d’une surface de ladite portion de support radiale, ledit joint d’étanchéité étant 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 la jupe externe, 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 de support inférieur, 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’intérieur du dispositif de butée de suspension, et vers le bas. 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. Ceci est accentué par le talon annulaire qui offre une paroi supplémentaire contre laquelle le jet peut venir impacter. 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.
Le talon annulaire permet 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.
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 :
  • Le talon annulaire est de forme parallélépipédique.
  • La liaison mécanique entre le talon annulaire du joint d’étanchéité et la jupe externe axiale annulaire du capot d’appui supérieur consiste entre une interférence diamétrale entre le diamètre extérieur dudit talon et le diamètre intérieur d’une surface axiale intérieure de ladite jupe externe.
  • La surface axiale intérieure de la jupe externe est délimitée axialement vers le bas par un rebord inférieur en saillie radiale vers l’intérieur du dispositif, ledit rebord inférieur formant une retenue axiale inférieure pour le talon annulaire.
  • La surface axiale intérieure de la jupe externe est délimitée axialement vers le haut par un rebord supérieur en saillie radiale vers l’intérieur du dispositif, ledit rebord supérieur formant une retenue axiale supérieure pour le talon annulaire.
  • Le rebord supérieur est formé par la portion d’appui radiale annulaire du capot d’appui supérieur, le talon étant logé dans un angle interne annulaire de jonction formé entre ladite portion d’appui radiale et la jupe externe axiale.
  • 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.
  • L’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité forme une étanchéité labyrinthe avec une surface de la portion de support radiale.
  • L’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité est en contact glissant avec une surface de la portion de support radiale.
  • La surface de contact de la portion de support radiale avec l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité est une surface axiale extérieure.
  • La face supérieure de la portion de support radiale annulaire comprend une saillie radiale annulaire pourvue d’une surface concave annulaire en concordance de forme et formant support de la première bague du palier à roulement, et d’une surface axiale extérieure contre laquelle l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité vient en contact glissant.
  • La portion de support radiale comprend un rebord périphérique extérieur définissant une surface axiale extérieure contre laquelle l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité vient en contact glissant.
  • Un creux annulaire est défini entre la au moins une lèvre d’étanchéité et le talon annulaire.
  • 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, et
est une vue en coupe d’un dispositif de butée de suspension selon un second mode de réalisation de l’invention.

Claims (10)

  1. Dispositif de butée de suspension (10, 100) comprenant un capot de support inférieur (16, 116) pourvu d’une portion de support radiale annulaire (26a, 126a), un capot d’appui supérieur (14, 114) pourvu d’une portion d’appui radiale annulaire (14a, 114a) et une jupe externe axiale annulaire (14c, 114c), un passage annulaire (38) étant défini entre lesdites jupe externe axiale (14c, 114c) et portion de support radiale (26a, 126a), au moins un palier (18, 118) disposé entre une surface supérieure (34) de la portion de support radiale (26a, 126a) et une surface inférieure (17) de la portion d’appui radiale (14a, 114a), et au moins un joint d’étanchéité annulaire (32, 132) disposé radialement au moins en partie entre la jupe extérieure (14c, 114c) du capot d’appui supérieur (14, 114) et le palier (18, 118),
    caractérisé en ce que le joint d’étanchéité (32, 132) comprend un talon annulaire (40, 140) solidaire par liaison mécanique à une surface axiale intérieure (14f, 114f) de la jupe externe axiale (14c, 114c) du capot d’appui supérieur (14, 114), et au moins une lèvre d’étanchéité (42, 142) s’étendant obliquement vers l’intérieur et vers le bas depuis le talon (40, 140), en direction de la portion de support radiale (26a, 126a) du capot d’appui inférieur (16, 116) de manière à ce qu’une extrémité libre de ladite lèvre (42, 142) vienne à proximité immédiate d’une surface (26d, 126d) de ladite portion de support radiale (26a, 126a), ledit joint d’étanchéité (32, 132) étant formé monobloc.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le talon annulaire (40, 140) est de forme parallélépipédique.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la liaison mécanique entre le talon annulaire (40, 140) du joint d’étanchéité (32, 132) et la jupe externe axiale annulaire (14c, 114c) du capot d’appui supérieur (14, 114) consiste entre une interférence diamétrale entre le diamètre extérieur dudit talon (40, 140) et le diamètre intérieur d’une surface axiale intérieure (14f, 114f) de ladite jupe externe (14c, 114c).
  4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la surface axiale intérieure (14f) de la jupe externe (14c) est délimitée axialement vers le bas par un rebord inférieur (14e) en saillie radiale vers l’intérieur du dispositif (10), ledit rebord inférieur (14e) formant une retenue axiale inférieure pour le talon annulaire (40).
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la surface axiale intérieure (14f, 114f) de la jupe externe (14c, 114c) est délimitée axialement vers le haut par un rebord supérieur en saillie radiale vers l’intérieur du dispositif (10, 100), ledit rebord supérieur étant formé par la portion d’appui radiale annulaire (14a, 114a) du capot d’appui supérieur (14) et formant une retenue axiale supérieure pour le talon annulaire (40).
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité (42, 142) est en contact glissant avec une surface (26d, 126d) de la portion de support radiale (26a, 126a).
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la surface de contact (26d, 126d) de la portion de support radiale (26a, 126a) avec l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité (42, 142) est une surface axiale extérieure.
  8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la portion de support radiale (26a) comprend un rebord périphérique extérieur définissant une surface axiale extérieure (26d) contre laquelle l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité (42) vient en contact glissant.
  9. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le palier (118) est un palier à roulement comprenant une première bague (120) supportée par une face supérieure de la portion de support radiale annulaire (126a), une seconde bague (124) supportée par une face inférieure du capot d’appui supérieur (114a), et une pluralité d’éléments roulants (122) logés entre lesdites bagues (120, 124), la face supérieure de la portion de support radiale annulaire (126a) comprenant une saillie axiale annulaire (126c) pourvue d’une surface concave annulaire en concordance de forme et formant support de la première bague (120) du palier à roulement (118), et d’une surface axiale extérieure (126d) contre laquelle l’extrémité libre de la lèvre d’étanchéité (142) vient en contact glissant.
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un creux annulaire (44, 144) est défini entre la au moins une lèvre (42, 142) et le talon annulaire (40).
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