FR2908728A1

FR2908728A1 - Dispositif de fixation de pivot de roue de vehicule automobile.

Info

Publication number: FR2908728A1
Application number: FR0654945A
Authority: FR
Inventors: Laurent Varnoux; Bruno Montboeuf
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-05-23
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: ITTO20070817A1; FR2908728B1; DE102007054468A1

Abstract

Dispositif de palier 33 pour un pivot de roue 2 prévu pour être relié à un ensemble de liaison au sol avec possibilité de rotation selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire d'articulations. Le palier 33 comprend un coussinet 63 antifriction permettant un déplacement axial du palier par rapport à un support 8 suivant l'axe principal du pivot 7, le palier 33 étant adapté pour permettre une rotation selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe principal, pour pouvoir rotuler légèrement par rapport au support 8.

Description

1 Dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule automobile. La

présente invention concerne un dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule automobile, et notamment un dispositif de fixation de pivot de roue directrice de véhicule automobile. Une roue d'un véhicule automobile est généralement liée au châssis du véhicule par un ensemble de liaison au sol permettant un mouvement sensiblement vertical de la roue, ou débattement de roue, avec amortissement pour assurer le confort et la tenue de route du véhicule. Une roue directrice doit être montée avec possibilité de rotation selon un axe sensiblement vertical pour permettre une orientation de la roue pour commander un changement de direction du véhicule automobile.

Un ensemble de suspension comprend généralement un moyeu sur lequel la roue est fixée. Le moyeu est monté à rotation selon un axe sensiblement horizontal sur un pivot, lui-même monté à rotation selon un axe principal sensiblement vertical sur un support de pivot, qui est relié par un système de suspension et d'amortissement au châssis du véhicule. Le système de suspension et d'amortissement autorise un mouvement de débattement sensiblement vertical du support de pivot. La roue et le pivot se déplacent verticalement avec le support de pivot. Le pivot comprend généralement un bras de direction dont une extrémité décalée par rapport à l'axe principal de pivot est reliée à une biellette de direction. Un déplacement de la biellette commande une orientation angulaire du pivot et de la roue directrice. Si la roue directrice est une roue motrice, la roue est reliée à un arbre d'entraînement, par exemple par une liaison à cardan. L'ensemble de liaison au sol transmet les efforts d'accélération longitudinale, d'accélération transversale et de freinage entre la roue et le châssis. Les éléments de l'ensemble de liaison au sol, et notamment le support de pivot, sont soumis à des contraintes élevées. 2908728 2 Le pivot est généralement relié au support de pivot par l'intermédiaire d'une articulation supérieure et d'une articulation inférieure définissant l'axe principal de rotation du pivot. On connaît par le document FR 2 781 185 un dispositif de suspension du type 5 décrit ci-dessus et dans lequel un pivot est relié à une jambe support par l'intermédiaire de deux articulations sous la forme de rotules. Des déformations importantes du support de pivot entraîneraient des défauts de positionnement et d'alignement entre les articulations supérieure et inférieure définissant l'axe de pivotement 10 du pivot. De tels défauts provoquent l'apparition d'efforts de friction et de contraintes importantes dans les articulations et le pivot. Le support de pivot est généralement en matériau composite ou métallique possédant une rigidité importante, évitant des déformations gênantes du support de pivot lorsque ce dernier est soumis à des contraintes 15 importantes. Des efforts sont entrepris dans la conception des véhicules automobiles pour diminuer la consommation d'énergie et augmenter les performances des véhicules automobiles. Une réduction de la masse du véhicule permet d'atteindre ces objectifs. Dans le cas des 20 ensembles de liaison au sol, l'allégement des pièces permet en outre de diminuer la masse de pièces mobiles par rapport au châssis. Cet allègement permet l'amélioration des performances du système de suspension et d'amortissement disposé entre le pivot et le châssis du véhicule, et en facilite la conception. 25 Cependant, l'utilisation d'éléments d'ensemble de suspension allégés entraîne le plus souvent une diminution de la rigidité de ces éléments. Un support de pivot moins rigide entraîne des risques de variations de positionnement et défaut d'alignement entre les articulations supérieure et inférieure du support de pivot. 30 Le brevet EP 1 348 611 décrit un dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule comprenant un support apte à recevoir un pivot avec possibilité de rotation selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire de deux articulations, l'une étant du type à au moins un degré de liberté de rotation selon l'axe principal, et l'autre comprenant 2908728 3 un palier à roulement et offrant principalement un degré de liberté de rotation selon l'axe principal tout en étant adapté pour permettre un déplacement relatif des bagues intérieure et extérieure pour permettre une possibilité de rotation selon des axes perpendiculaires à l'axe 5 principal et de déplacement axial sensiblement selon l'axe principal. Le roulement est du type à rouleaux bombés coopérant avec des chemins de roulement légèrement concaves pour permettre un certain déplacement axial relatif entre les bagues et un certain rotulage entre les bagues. Ce type de roulement doit faire l'objet d'une fabrication 10 spéciale et s'avère onéreux. L'invention propose un dispositif de fixation de pivot de roue remédiant aux inconvénients évoqués ci-dessus. L'invention propose un dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule automobile de coût de fabrication réduit tout en pouvant 15 utiliser une gamme variée de composants pour la partie inférieure du pivot. L'invention propose un dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule automobile permettant une adaptation de l'articulation du pivot et limitant l'apparition d'efforts de friction lors du mouvement 20 relatif entre les pièces tout en permettant un allégement des pièces et une transmission convenable des efforts, malgré les déformations éventuelles de certaines pièces. Le dispositif de palier est destiné à un pivot de roue prévu pour être relié à un ensemble de liaison au sol avec possibilité de rotation 25 selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire d'articulations. Le palier comprend un coussinet antifriction permettant un déplacement axial du palier par rapport à un support suivant l'axe principal du pivot. Le palier est adapté pour permettre une rotation selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe 30 principal, pour pouvoir rotuler légèrement par rapport à un support. On peut ainsi utiliser un palier de structure simple offrant une certaine liberté de croisement des axes de ses bagues tandis que le déplacement axial est offert par le coussinet disposé entre l'une des bagues et un support. 2908728 4 La première articulation peut être du type rotule à trois degrés de liberté de rotation ou palier à roulement à axe orienté selon l'axe principal. Si la seconde articulation est également du type rotule à trois degrés de liberté de rotation ou du type palier à roulement à axe 5 orienté selon l'axe principal, les variations dimensionnelles du support de pivot risquent d'entraîner la formation de contraintes dans le pivot. La seconde articulation comprenant un palier avec possibilité de rotation selon les axes secondaires permet une adaptation de la seconde articulation à d'éventuels défauts de coaxialité entre les 10 articulations suite à une déformation du support du pivot. Le coussinet permettant un déplacement axial sensiblement selon l'axe principal permet une adaptation de la seconde articulation lorsque la distance entre les articulations varie suite à une déformation du support de pivot. L'adaptation de la seconde articulation évite l'apparition 15 d'efforts de friction dans les articulations ou de contrainte dans les articulations ou le pivot en cas de défaut de positionnement ou d'alignement relatif des articulations du pivot. Dans un mode de réalisation, le coussinet est monté sur une bague extérieure du palier. Le montage du coussinet sur la bague 20 extérieure peut être serré pour empêcher un mouvement relatif entre ces pièces. Alternativement, le montage du coussinet sur la bague extérieure peut être à coulissement pour autoriser un mouvement axial relatif entre ces pièces. Le coussinet peut être monté dans une bride de la deuxième articulation à coulissement ou respectivement de façon 25 serrée. Dans un autre mode de réalisation, le coussinet est monté sur une bague intérieure du palier. Le montage du coussinet sur la bague intérieure peut être serré pour empêcher un mouvement relatif entre ces pièces. Alternativement, le montage du coussinet sur la bague 30 intérieure peut être à coulissement pour autoriser un mouvement axial relatif entre ces pièces. Le coussinet peut être monté autour d'une portion cylindrique du pivot à coulissement ou respectivement de façon serrée. 2908728 5 Avantageusement, le palier comprend un roulement. Le roulement peut comprendre une rangée de billes. Le roulement peut comprendre des chemins de roulement présentant en section droite par un plan axial un rayon de courbure supérieur à celui du profil de 5 contact des éléments roulants. Le roulement peut également comprendre deux rangées de billes en contact avec un chemin de roulement unique à très faible courbure de l'une des bagues. Le roulement peut également comprendre deux rangées de rouleaux bombés coopérant avec une piste de roulement à courbure unique très 10 faible. Le roulement peut être de type rotule à billes. Dans un autre mode de réalisation, le palier comprend une rotule pourvue de deux bagues pouvant se déplacer angulairement l'une par rapport à l'autre de façon multidirectionnelle. La rotule peut être équipée d'un revêtement antifriction sur au moins une des 15 surfaces frottantes. Le revêtement antifriction peut se présenter sous la forme d'une couche de matériau à faible coefficient de friction, par exemple à base de polytétrafluoroéthylène. Dans un mode de réalisation, le coussinet est pourvu d'une fente axiale. La fente axiale confère une certaine souplesse radiale au 20 coussinet, facilitant son montage, en particulier dans le cas où ledit coussinet est muni de rebords axiaux d'extrémité. Dans un mode de réalisation, le coussinet est pourvu de rebords axiaux d'extrémité garantissant son positionnement axial. Dans un mode de réalisation, le coussinet comprend une bague 25 en bronze. La bague peut être annulaire. Dans un autre mode de réalisation, le coussinet comprend une bague en acier pourvue d'un revêtement antifriction. La bague peut être annulaire. Le dispositif de fixation de pivot de roue de véhicule 30 automobile comprend un support de pivot prévu pour être relié à un ensemble de liaison au sol. Le support est apte à recevoir un pivot avec possibilité de rotation selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire de première et deuxième articulations. La première articulation est du type à au moins un degré de liberté de rotation 2908728 6 selon l'axe principal. La seconde articulation comprend un palier offrant principalement un degré de liberté de rotation selon l'axe principal. Le palier comprend un coussinet antifriction facilitant un déplacement axial suivant l'axe principal du pivot, ledit palier offrant 5 une possibilité de rotation selon les axes secondaires perpendiculaires à l'axe principal. Dans un mode de réalisation, le support comprend un corps et des premier et second bras s'étendant sensiblement perpendiculairement au corps à partir d'extrémités opposées du corps, 10 les première et seconde articulations étant portées par des extrémités libres des premier et second bras. Les articulations situées aux extrémités des bras permettent la rotation du pivot dans un secteur angulaire déterminé, sans que le pivot, la roue ou une pièce de freinage ou d'entraînement ne heurte le support de pivot. Un support 15 de pivot possédant une telle structure permet d'obtenir une rigidité suffisante compte tenu des possibilités de rotation et de déplacement axial de la seconde articulation, tout en autorisant un allégement du support de pivot, par l'emploi d'alliage légers moins rigides que l'acier, ou par enlèvements de matière ou réduction d'épaisseurs. 20 Dans un mode de réalisation, la seconde articulation comprend une bride pourvue d'une partie de fixation sur le support de pivot et d'une partie de logement d'un palier, la partie de logement présentant une portée intérieure cylindrique destinée à recevoir une bague extérieure du palier. Le pivot doit être relié au support de pivot par 25 deux articulations simultanément, ce qui rend le montage plus compliqué. Le pivot et le support de pivot doivent êtres maintenus en position pour permettre le montage simultané des deux articulations. Au contraire, la bride peut être pré-assemblée avec le palier et se présente sous la forme d'un ensemble indépendant du support de pivot, 30 et pourvu de moyens de fixation sur le support de pivot. On commence par relier le pivot et le support de pivot par la première articulation, puis on dispose la seconde articulation, et ensuite seulement on fixe la seconde articulation sur le support de pivot. Le montage du pivot sur le support de pivot s'en trouve simplifié. 2908728 7 Dans un mode de réalisation avantageux, la seconde articulation comprend des moyens d'étanchéité et de protection d'un palier adaptés pour des déplacements relatifs d'une bague par rapport à l'autre. 5 Dans un mode de réalisation, la partie de logement est fermée axialement d'un côté par un flasque radial présentant un renfoncement intérieur central. Le flasque permet le positionnement d'une bague extérieure du palier venant en appui par une surface frontale sur le flasque. Le renfoncement central autorise le déplacement d'une bague 10 intérieure par rapport à la bague extérieure, de façon qu'une surface frontale de la bague intérieure vienne en saillie au-delà de la surface frontale de la bague extérieure, sans que son déplacement ne soit entravé par le flasque. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend un organe 15 d'étanchéité comprenant une partie externe coopérant avec une surface frontale d'une bague extérieure d'un palier , une partie interne coopérant avec une surface frontale d'une bague intérieure dudit palier , et une membrane déformable intermédiaire reliant les parties interne et externe. L'organe d'étanchéité comprenant une membrane 20 intermédiaire déformable disposée entre une partie interne et une partie externe autorise un mouvement axial d'une partie par rapport à l'autre dû à un mouvement axial d'une bague du palier par rapport à l'autre sans perdre l'étanchéité entre les bagues du palier . La membrane déformable autorise également une rotation d'une bague par 25 rapport à l'autre selon des axes perpendiculaires à l'axe principal du roulement, ou encore un déplacement radial entre les bagues, sans perdre l'étanchéité entre les bagues. Dans un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité comprend une lèvre s'étendant à partir de la partie interne de l'organe 30 d'étanchéité pour un contact étanche avec le pivot. La lèvre d'étanchéité empêche l'intrusion corps polluants extérieurs entre le pivot et la bague intérieure du palier . Dans un mode de réalisation, la partie externe comprend un manchon ajusté sur une surface extérieure d'une portion d'extrémité de 2908728 8 la bague extérieure. Le manchon permet la fixation de l'organe d'étanchéité sur la bague extérieure, et coiffe le palier pour une meilleure étanchéité. Dans un mode de réalisation, la bride comprend au moins deux 5 bras s'étendant à partir d'une partie de logement de la bride et possédant des extrémités distantes percées pour une fixation avec le support. La fixation de la bride par des extrémités distantes permet une fixation rigide de la bride sur le support de pivot. Une bride de fixation d'un pivot sur un support de pivot, peut 10 comprendre une partie de logement d'un palier et une partie de fixation sur le support de pivot, la partie de logement étant apte à recevoir un palier offrant principalement un degré de liberté de rotation selon l'axe principal, avec possibilité de rotation selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe principal et de déplacement 15 axial sensiblement selon l'axe principal, et des moyens d'étanchéité adaptés pour un tel palier. Un organe d'étanchéité peut comprendre une partie externe coopérant avec une surface frontale d'une bague extérieure d'un palier, une partie interne coopérant avec une surface frontale d'une 20 bague intérieure dudit palier, et une membrane déformable intermédiaire reliant les parties interne et externe. L'organe d'étanchéité assure l'étanchéité entre les bagues intérieure et extérieure malgré des mouvements de rotation et de déplacement axial ou radial d'une bague par rapport à l'autre. avantageusement, la partie 25 interne et/ou la partie externe peuvent comprendre une armature rigide. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustrée par les dessins annexés, sur 30 lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de liaison au sol d'un véhicule automobile. - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif de fixation d'un pivot sur un support de pivot ; 2908728 9 - la figure 3 est une vue en coupe d'une bride de fixation d'un pivot ; - la figure 4 est une vue en perspective d'une bride selon la figure 3 ; 5 -la figure 5 est une vue en coupe axiale d'une bride de fixation de pivot ; - la figure 6 est une vue en coupe axiale d'une bride de fixation de pivot ; - les figures 7 à 10 sont des vues en coupe axiale de quatre 10 modes de réalisation de paliers ; et - les figures 11 à 14 sont des vues en coupe axiale de quatre modes de réalisation de coussinets. Sur la figure 1, un ensemble de liaison au sol, référencé 1 dans son ensemble, relie une roue motrice et directrice 2 au châssis 3 d'un 15 véhicule représenté par des points fixes avec possibilité de débattement accompagné de suspension et d'amortissement. La roue 2 est en appui sur un revêtement de sol 4 que l'on prend comme référence pour définir une direction verticale, perpendiculaire au sol 4, et une direction horizontale, parallèle au sol 4. 20 L'ensemble de liaison au sol 1 comprend un moyeu 5, monté à rotation selon un axe sensiblement horizontal sur un pivot 7, par l'intermédiaire d'un palier à roulement 6. Le pivot 7 est monté à rotation selon un axe sensiblement vertical sur un support de pivot 8 par des première et seconde articulations 9, 10, en vue d'un 25 pivotement dans un certain secteur angulaire. Le support de pivot 8 est en forme générale de C. Le support de pivot 8 comprend un corps 11, un bras supérieur 12 s'étendant à partir d'une extrémité supérieure du corps 11, et un bras inférieur 13 s'étendant à partir d'une extrémité inférieure du corps 11. La première articulation 9 est située à 30 l'extrémité libre du bras supérieur 12 du support de pivot 8. La seconde articulation 10 est située à l'extrémité libre du bras inférieur 13 du support de pivot 8. La première articulation 9 est du type rotule et comprend un logement sphérique 14 formé à l'extrémité libre du bras supérieur 12, 2908728 10 et une rotule sphérique 15 solidaire du pivot 7. La seconde articulation 10 est possède un degré de liberté principal, selon un axe principal sensiblement vertical passant par le centre de la première articulation 9, avec possibilité de rotation selon des axes secondaires 5 perpendiculaires à l'axe principal, et possibilité de déplacement axial sensiblement selon l'axe principal. Un premier bras 16 est disposé entre le support de pivot 8 et une partie de fixation 3a du véhicule en étant articulé à ses deux extrémités. Un second bras 17 est disposé entre le support 8 et un 10 autre partie de fixation 3b du châssis 3, en étant articulé à ses deux extrémités. Le second bras 17 est parallèle au premier bras 16. Les premier et second bras 16, 17 sont disposés de façon que le support de pivot 8 peut se déplacer sensiblement verticalement pour accompagner un mouvement de la roue 2. 15 Un dispositif de suspension 18 est disposé entre le support de pivot 8 et une partie de fixation 3c du châssis 3. Le dispositif de suspension 18 est symbolisé par une ligne brisée et permet de façon connue un amortissement des mouvements de débattement du support de pivot. Le dispositif de suspension peut être à titre d'exemple 20 nullement limitatif un combiné ressort-amortisseur ou un amortisseur hydropneumatique. Le moyeu 5 est relié, du côté du pivot 7 opposé à la roue 2, à un arbre d'entraînement 19, relié de façon non représentée à un arbre de sortie d'une boîte de vitesses d'un moteur d'entraînement du 25 véhicule automobile. Une liaison du type cardan 20 est disposée entre l'arbre d'entraînement 19 et le moyeu 5 pour permettre la transmission de puissance de l'arbre d'entraînement 19 vers la roue 2, malgré des mouvements de débattement et de direction de la roue 2. Sur la figure 2, les références des éléments semblables ont été 30 reprises. Le moyeu 5 est entraîné en rotation par un arbre 21. Le moyeu 5 est muni d'une collerette radiale 22 et d'une extrémité 23 de centrage d'une jante 24 de roue. Le moyeu 5 comprend une extension axiale 25 présentant une surface extérieure cylindrique et située du côté de la collerette 22 opposé à l'extrémité 23 du moyeu 5, 2908728 11 l'extrémité de l'arbre 21 passant à l'intérieur de ladite extension axiale 25. Un disque de frein 26 comprenant une portion de friction 27 entourant le moyeu 5, et la jante 24 sont ajustés sur l'extrémité 23 du 5 moyeu 5 en venant en appui radial sur la collerette 22. Le disque de frein 26 comprend une portion centrale 28 décalée axialement par rapport à la portion de friction 27 et interposée entre la jante 24 et la collerette 22. La jante et le disque de frein 26 sont liées en rotation a moyeu 5 par des vis et des tocs non représentés. 10 Le moyeu 5 est monté à rotation par rapport au pivot 7 par l'intermédiaire d'un palier à roulement 29 à deux rangées d'éléments roulants à contacts obliques dont les bagues intérieures sont ajustées sur l'extension axiale 25 du moyeu 5, les bagues intérieures étant immobilisées axialement et en rotation par rapport au moyeu 5. 15 Le pivot 7 est relié par une première articulation 9 à un bras supérieur 12 d'un support de pivot 8 en forme générale de C. La première articulation 9 comprend un logement sphérique 14 formé dans le bras supérieur 12 et une rotule sphérique 15 fixée sur le pivot 7. De manière connue en soi, le logement sphérique 14 comporte plusieurs 20 pièces qui n'ont pas été représentées pour des raisons de clarté du dessin. Le pivot 7 est relié par une seconde articulation 10 à un bras inférieur 13 du support de pivot 8. La seconde articulation 10 comprend une bride 30 munie d'une partie de fixation 31 sur le bras 25 inférieur 13 et d'une partie de logement 32 apte à recevoir un palier 33 par exemple un palier à roulement ou un palier lisse à rotule. Le pivot 7 comprend une extrémité libre 34 formant un axe qui présente une surface extérieure cylindrique ajustée avec un serrage dans une bague intérieure du palier 33. L'axe du palier 33 passe par le centre de la 30 première articulation 9. Les première et seconde articulations 9, 10 ainsi disposées permettent une rotation du pivot 7 par rapport au support de pivot 8 selon un axe principal passant par le centre de la première articulation 9 et confondu avec l'axe du palier 33. 2908728 12 Comme on peut mieux le voir sur les figures 3 et 4, la partie de logement 32 de la bride 30 comprend une portion tubulaire 35 présentant une portée cylindrique intérieure 36 et fermée d'un côté par un flasque 37 monobloc avec la partie tubulaire et s'étendant 5 radialement vers l'intérieur. Le flasque 37 comprend une portion centrale 38 décalée par rapport à la zone de plus grand diamètre du flasque 37 du côté opposé à la portion tubulaire 35 et formant un renfoncement dans le flasque 37 du côté de la portion tubulaire 35 et une bosse correspondante dirigée vers l'extérieur. 10 La partie de fixation 31 de la bride comprend des bras épais, ici au nombre de trois, s'étendant vers l'extérieur à partir de la portion tubulaire 35 de la partie de logement 32, sensiblement du même côté. Les bras épais comprennent chacun une base 39 s'étendant radialement à partir de la portion tubulaire 35 et une portion d'extrémité 40 15 s'étendant obliquement, radialement vers l'extérieur et axialement du côté ouvert de la portion tubulaire 35. Chaque bras épais comprend à son extrémité un perçage fileté 41. Deux bras épais adjacents sont reliés entre eux par des portions minces 42 de rigidification formant un voile. Les extrémités de deux bras épais adjacents sont reliées par 20 des nervures transversales épaisses 43 de rigidification. Le palier 33 qui peut être un palier à roulement ou un palier lisse à rotule est visible plus en détail sur les figures 7, 8, 9 et 10. I1 est muni d'une première bague extérieure 44, d'une seconde bague intérieure 45 susceptible de tourner l'une par rapport à l'autre autour 25 d'un axe commun mais aussi de pouvoir légèrement rotuler l'une par rapport à l'autre. La bague extérieure 44 comprend des surfaces frontales 44a, 44b, et une surface extérieure cylindrique 44c. La bague intérieure 45 comprend des surfaces frontales 45a, 45b, et une surface intérieure 30 cylindrique 45c formant l'alésage du palier 33. Les surfaces frontales 44a et 45a d'une part, 44b et 45b d'autre part sont respectivement coplanaires. La bague extérieure 44 est ajustée par sa surface extérieure 44c dans la portée cylindrique intérieure 36 de la partie de logement 32, en 2908728 13 venant en contact axial par sa surface frontale 44a contre le flasque 37. L'ajustement de la bague extérieure 44 dans le logement 32 sera de type serré. La bague extérieure 44 présente une longueur axiale supérieure à la longueur de la portée cylindrique intérieure 36, de 5 sorte qu'une portion d'extrémité 49 de la bague extérieure 44 se situe en saillie de la partie de logement 32. Le palier 33 peut être muni de joints d'étanchéité montés entre les bagues 44 et 45. La seconde articulation 10 peut comprendre un organe 10 d'étanchéité 50. Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, l'organe d'étanchéité 50 comprend une partie externe 51 emmanchée sur la bague extérieure 44, par une portion axiale 56, une partie interne 52 de forme générale radiale, et une membrane intermédiaire déformable 53 s'étendant sensiblement radialement entre les parties interne 52 et 15 externe 51. Une armature métallique 54 à section en L vient rigidifier la partie externe 51 de l'organe d'étanchéité. Une lèvre périphérique oblique 57 prolonge la portion axiale 56 de la partie externe 51 radialement vers l'extérieur et axialement du côté opposé à l'armature 20 54, la lèvre 57 fermant une étanchéité statique avec la portion tubulaire 35. La partie interne 52 comprend une armature métallique sous la forme d'un anneau 58 se situant sensiblement dans le même plan radial que la collerette radiale 55 de l'armature 54 de la partie externe 52. 25 Un revêtement en matière synthétique est surmoulé sur l'anneau 58, et forme une lèvre intérieure 59 s'étendant de façon oblique, radialement vers l'extérieur, et axialement du côté opposé au manchon 56 de la partie externe 52. La lèvre intérieure 59 vient en contact axial avec une surface sensiblement radiale du pivot 7. 30 Les revêtements des parties interne 52 et externe 51, et la membrane intermédiaire 53 sont de préférence formés d'un seul bloc, et lors d'une même opération de moulage par injection d'une matière synthétique telle qu'un élastomère. 2908728 14 La portion axiale 56 de la partie externe 51 de l'organe d'étanchéité 50 entoure la portion d'extrémité 49 de la bague extérieure 44. Le manchon 56 est ajusté sur la surface extérieure 44c de la bague extérieure 44 du palier 33, par exemple avec serrage. La 5 partie externe de l'élément d'étanchéité 50 vient en contact axial contre la surface frontale 44b de la bague extérieure 44 par une portion radiale seraccordant sur la portion axiale 56. La portion axiale 56 vient à proximité axialement de la portion tubulaire 35 de la partie de logement. La jupe extérieure 57 vient en contact par son bord libre 10 avec la portion tubulaire 35 de la partie de logement 32. La jupe extérieure 57 formant une lèvre d'étanchéité statique est déformée élastiquement pour assurer une meilleure étanchéité entre la jupe extérieure 57 et la portion tubulaire 35 de bride 30. Le palier 33 comprend en outre un coussinet 63 antifriction 15 illustré plus en détail sur la figure 11 et disposé dans l'alésage 45c de la bague intérieure 45 et autour de l'extrémité libre 34 du pivot 7. Le coussinet 63 se présente sous la forme d'un manchon annulaire ouvert pourvu d'une partie principale 64 axiale et de rebords radiaux d'extrémité 65 et 66 dirigés vers l'extérieur. Une fente axiale 67 20 confère au coussinet 65 une certaine souplesse radiale permettant de réduire temporairement son diamètre pour le monter dans l'alésage 45c de la bague intérieure 45. Le coussinet 63 peut être réalisé en un matériau synthétique, par exemple un polymère, offrant un faible coefficient de frottement par rapport à l'acier pour pouvoir glisser par 25 rapport à l'extrémité libre 34 du pivot 7 tout en restant solidaire axialement de la bague intérieure 45 grâce aux rebords 65 et 66. La partie interne 52 est en contact léger avec le rebord 65 du coussinet 63, d'où une excellente étanchéité. En d'autres termes, le palier 33 est capable de glisser 30 axialement par rapport au pivot 7, autorisant ainsi un certain ajustement axial tandis que les bagues extérieure 44 et intérieure 45 peuvent se désaligner, par exemple en devenant sécants ou non, selon un mouvement dit de rotulage analogue au mouvement offert par une rotule. L'articulation inférieure 10 permet ainsi la transmission des 2908728 15 efforts radiaux tout en évitant la formation de contraintes qui apparaîtrait au niveau de ladite articulation inférieure 10 et de son palier 33 si le rotulage et le déplacement axial étaient interdits. Le renfoncement central du flasque 37 autorise un légeer déplacement de 5 la bague intérieure 44 par rapport à la bague extérieure 45. De même, l'extrémité libre 34 du pivot 7 peut se déplacer axialement par rapport au palier 33. La bride 30 est fixée à l'extrémité libre du bras inférieur 13 par l'intermédiaire de vis 60 traversant des trous 61 pratiqués dans le bras 10 inférieur 13. Les vis 60 sont bloquées axialement du côté opposé à la bride par une tête 62. L'extrémité filetée des vis 60 est engagée avec des perçages filetés 41 des bras épais de la bride 30 pour serrer et fixer la bride 30. La bride 30 est en contact avec une surface 63 du bras inférieur 13 orientée vers le bras supérieur 12 du support de pivot 15 8. L'extrémité libre 34 du pivot 7, présentant une surface extérieure cylindrique, est emmanchée, de préférence avec un ajustement glissant, dans le coussinet 63 du palier 33. L'extrémité libre 34 est reliée par une embase présentant une surface radiale à une 20 partie inférieure du pivot 7. L'extrémité libre 34 est enfoncée dans le coussinet 63 de façon que son extrémité opposée à l'embase ne s'étende pas axialement au-delà du plan radial de la surface frontale 45b de la bague intérieure 45 située du côté opposé du pivot 7. La lèvre intérieure 59 en contact avec l'embase est déformée 25 élastiquement pour assurer un contact permanent d'étanchéité entre le lèvre intérieure 59 et l'embase. Dans les différentes positions, la lèvre intérieure 59 est en contact permanent avec l'embase. Un effort axial permanent est appliqué par précontrainte élastique sur la lèvre intérieure 59 qui 30 plaque la partie centrale 52 de l'organe d'étanchéité 50 contre la surface frontale 45b de la bague intérieure 45. Un dispositif de fixation de roue de véhicule automobile est particulièrement exposé aux projections d'éléments polluants. La partie externe 51 de l'organe d'étanchéité et la jupe extérieure 57 2908728 16 empêche le passage d'éléments polluants entre la bague extérieure 44 et la portion tubulaire 35 de la partie de logement 32, et entre les bagues intérieures et extérieures. La membrane intermédiaire 53 empêche le passage d'éléments polluants entre les bagues intérieure 45 5 et extérieure 44. La lèvre intérieure 59 empêche le passage d'éléments polluants entre l'extrémité libre 34 formant axe du pivot 7 et la bague intérieure 44. Du côté axialement opposé à l'organe d'étanchéité 50, le flasque 37 empêche le passage d'éléments polluants. La partie de logement 32 du palier 33 est ainsi protégée, ce qui assure un meilleur 10 fonctionnement de l'articulation inférieure 10, moins de frottements de rotation du pivot 7 selon l'axe principal, et une longévité améliorée de l'articulation inférieure 10. En revenant à la figure 2, lors du montage du pivot 7 sur le support de pivot 8, l'articulation inférieure 10 est fixée sur le pivot 7 15 par emmanchement de l'extrémité libre formant axe 34 dans la bague intérieure 45 du palier 33. Ensuite, la rotule sphérique 15 est fixée sur le pivot 7, puis insérée dans son logement sphérique 14 du bras supérieur 12, qui comprend plusieurs pièces séparables non représentés pour faciliter l'introduction de la rotule 15. A cette étape, le pivot 7 20 peut être orienté de façon désirée grâce aux trois degrés de liberté en rotation de la rotule 15. Le pivot 7 est positionné de façon à permettre la fixation de la bride 30 de la seconde articulation 10 sur le bras inférieur 13 du support de pivot 7. Lors d'une phase de roulage du véhicule automobile, les efforts 25 sont transmis de la roue 2 vers le support de pivot 8 et vers le châssis 3 du véhicule. La première articulation 9, du type rotule, transmet des efforts axiaux, selon l'axe principal de rotation du pivot 7, et des efforts radiaux. La seconde articulation 10 transmet principalement des efforts radiaux. Lors de l'application de contraintes importantes, 30 le support de pivot 8 peut subir des déformations modifiant la distance entre les première et seconde articulations 9, 10, ou provoquant un défaut d'alignement du centre de la première articulation 9 avec l'axe du palier de la seconde articulation 10. De tels défauts d'alignement 2908728 17 risquent de provoquer l'apparition de contraintes dans le pivot, et un fonctionnement dégradé des articulations 9, 10. La seconde articulation 10 autorise un déplacement axial du palier 33 par rapport à l'embase 7 et une rotation relative entre les 5 bagues 44, 45 selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe du palier 33. Ces possibilités de déplacement relatif permettent une adaptation de la seconde articulation 10 conservant l'alignement du centre de la première articulation 9 avec l'axe de la seconde articulation 10 malgré une déformation du support de pivot 8. Ceci 10 évite l'apparition d'efforts de friction dans les articulations 9, 10. De plus, les contraintes supportées par le pivot 7 et les première et seconde articulations 9, 10 sont diminuées. Le palier 33 est adapté pour transmettre des efforts radiaux importants, sans apparition d'effort de frottement, malgré des déplacements relatifs entre les 15 bagues. L'organe d'étanchéité 50 de la seconde articulation est adapté pour assurer l'étanchéité malgré un déplacement axial relatif des bagues 44, 45, une rotation relative des bagues selon un axe différent de l'axe principal du palier 33, ou même un déplacement radial relatif 20 d'une bague par rapport à l'autre. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, le palier 33 peut être pourvu d'un coussinet 63 du type illustré sur la figure 14 disposé entre la surface extérieure 44c de la bague extérieure 44 et la portée cylindrique intérieure 36 de la bride 30. Le coussinet se 25 présente sous la forme d'un manchon ouvert par une fente 67 et pourvu de rebords radiaux dirigés vers l'intérieur 65 et 66. Le coussinet 63 est solidaire axialement de la bride 30 et peut glisser par rapport à la bague extérieure 44. Un léger espace axial 68 peut être prévu entre le rebord radial inférieur 66 du coussinet 63 du palier 33 et la bague 30 extérieure 44 pour permettre un certain déplacement axial, par exemple de quelques millimètres, entre le palier 33 et le coussinet 63. La bague intérieure 45 est emmanchée avec serrage sur l'extrémité libre 34 du pivot 7. 2908728 18 Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6, le palier 33 peut être pourvu d'un coussinet 63 du type illustré sur la figure 13 disposé entre la surface extérieure 44c de la bague extérieure 44 et la portée cylindrique intérieure 36 de la bride 30. Le coussinet se 5 présente sous la forme d'un manchon annulaire, par exemple une bague en bronze. Le coussinet 63 est solidaire axialement de la bague extérieure 44 et peut glisser par rapport à la bride 30. Un léger espace axial 68 peut être prévu entre le bord radial inférieur 66 du coussinet 63 du palier 33 et la surface radiale annulaire du flasque 37 de la bride 10 30 pour permettre un certain déplacement axial, par exemple de quelques millimètres, entre le palier 33 et la bride 30. La bague intérieure 45 est emmanchée avec serrage sur l'extrémité libre 34 du pivot 7. Dans les modes de réalisation des figures 5 et 6, les organes 15 d'étanchéité 50 sont du même type que ceux utilisés dans le mode de réalisation de la figure 3 sauf qu'ils sont emmanchés avec serrage sur l'extrémité des coussinets 63. Les figures 7 à 10 illustrent quelques modes de réalisation possible des paliers 33. Dans le mode de réalisation illustré sur la 20 figure 7, le palier à roulement 33 est du type à une rangée de billes et comporte une cage 69 assurant l'espacement circonférentiel des billes. La bague extérieure 44 comprend des surfaces frontales 44a, 44b, une surface extérieure cylindrique 44c, et une surface intérieure présentant un alésage 44d et un chemin de roulement 47 de forme 25 toroïdale en section axiale méridienne. La bague intérieure 45 comprend des surfaces frontales 45a, 45b, une surface intérieure cylindrique 45c formant l'alésage du palier à roulement 33 et une surface extérieure 45d et un chemin de roulement 48 de forme toroïdale en section axiale méridienne. Les éléments roulants 46 sont 30 disposés entre les chemins de roulement 47 et 48 des bagues extérieure 44 et intérieure 45, en contact desdits chemins de roulement 47 et 48. Des joints d'étanchéité latéraux 70 et 71 sont montés dans des gorges ménagées dans l'alésage 44d de la bague extérieure 44 et viennent frotter sur une portée oblique, par exemple un chanfrein de la 2908728 19 bague intérieure 45 ménagé entre la surface cylindrique extérieure 45d et les surfaces frontales 45a et 45b respectivement. On assure ainsi une étanchéité de haut niveau au palier 33. Afin d'autoriser une certaine possibilité de rotulage de la bague extérieure 44 par rapport à 5 la bague intérieure 45, les chemins de roulement 44d et 45d présentent en coupe axiale un rayon de courbes nettement plus important que le rayon des billes. D'autre part, le roulement 33 présente un jeu interne plus important qu'un roulement conventionnel. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 8, le palier 33 10 se présente sous la forme d'une rotule à billes. Les éléments roulants sont répartis en deux rangées de billes dont l'espacement circonférentiel est maintenu par une cage commune 69. La bague extérieure 44 présente une surface intérieure 44d à grand rayon de courbure vue en coupe axiale, ledit rayon de courbure ayant son centre 15 sur l'axe de rotation du roulement. La surface intérieure 44d forme donc un seul chemin de roulement sur lequel viennent rouler les éléments roulants des deux rangées. Au contraire, la bague intérieure 45 présente deux chemins de roulement 72 et 73 séparés par une courte surface cylindrique 74 sensiblement au niveau de la partie annulaire de 20 la cage 69. Les chemins de roulement 72 et 73 présentent en coupe axiale un rayon de courbure proche du rayon des billes. Ainsi, les éléments roulants sont maintenus en position par rapport à la bague intérieure 45 tandis que la bague extérieure 44 peut rotuler par rapport auxdits éléments roulants 46. 25 Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 9, le palier 33 se présente sous la forme d'une rotule à rouleaux de structure proche de la rotule à billes de la figure 8. La bague extérieure 44 est semblable à celle de la figure 8. Les éléments roulants 46 se présentent sous la forme de rouleaux bombés en forme de tonneaux présentant en 30 coupe axiale un grand rayon de courbure proche de celui de la surface intérieure 44d de la bague intérieure 44. La bague intérieure 45 est munie de deux chemins de roulement 75a et 75b à grand rayon de courbure sensiblement identiques au rayon de courbure des éléments roulants 74 et 75. Comme dans le mode de réalisation précédent, les 2908728 20 éléments roulants restent sensiblement en position par rapport à la bague intérieure 45 tandis que

la bague extérieure 44 peut se déplacer en rotulant par rapport aux éléments roulants 46. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 10, le palier 5 33 se présente sous la forme d'une rotule munie d'une bague extérieure 44 et d'une bague intérieure 45 comprenant respectivement une surface intérieure 44d et une surface extérieure 45d de forme toroïdale et de rayon de courbure proche. Un revêtement antifriction 76 d'épaisseur sensiblement constante est disposé dans l'espace libre 10 entre les bagues 44 et 45. Le revêtement antifriction 76 peut comprendre un polymère à faible coefficient de friction avec l'acier. Le revêtement antifriction 76 peut être monté libre entre les bagues 44 et 45, ou fixé, par exemple par surmoulage sur l'une des bagues avec possibilité de rotuler par rapport à l'autre bague.

15 Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 12, le coussinet antifriction 63 comprend une bague annulaire 77 recouverte sur son alésage par un revêtement antifriction 78, par exemple à base de polytétrafluoroéthylène. La bague 77 peut être annulaire et réalisée en acier. Ce mode de réalisation est particulièrement économique. La 20 bague annulaire 77 peut être emmanchée avec serrage dans l'alésage 36 de la bride 30 pour autoriser un coulissement axial de la bague extérieure 44 du palier 33. Préférablement, la bague 77 est emmanchée avec serrage dans l'alésage 45c de la bague intérieure 45 et autorise un coulissement axial du pivot 7 par rapport au palier 33.

25 Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 13, le coussinet 63 se présente sous la forme d'une bague monobloc, par exemple réalisée en bronze. La bague est annulaire et présente un alésage et une surface extérieure cylindriques. Le bronze offre d'excellentes qualités intrinsèques d'autolubrification qui évitent la 30 mise en oeuvre d'un revêtement antifriction. La structure de la bague est donc particulièrement simple. La bague en bronze peut être emmanchée avec serrage très léger sur la surface extérieure de la bague extérieure 44 ou encore dans l'alésage de la bague intérieure 45.

2908728 21 Grâce à l'invention, on obtient un dispositif de fixation de pivot de véhicule automobile permettant l'emploi de pièces allégées présentant une rigidité faible, tout en assurant un fonctionnement adéquat d'articulations entre le pivot et un support de pivot, en 5 assurant l'étanchéité des articulations, malgré des déplacements relatifs, et en limitant les efforts de friction s'opposant à la rotation du pivot. L'invention permet en outre de faciliter considérablement le montage et le démontage du pivot par rapport à des dispositifs conventionnels à deux articulations du type rotules. Le palier peut être 10 de structure simple et économique pour une production en très grande série.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de palier (33) pour un pivot de roue (2) prévu pour être relié à un ensemble de liaison au sol avec possibilité de rotation selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire d'articulations, caractérisé par le fait que le palier (33) comprend un coussinet (63) antifriction permettant un déplacement axial du palier par rapport à un support (8) suivant l'axe principal du pivot (7), le palier (33) étant adapté pour permettre une rotation selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe principal, pour pouvoir rotuler légèrement par rapport au support (8).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le coussinet (63) est monté serré sur une bague extérieure (44) du palier.

3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le coussinet (63) est monté à coulissement sur une bague extérieure (44) du palier.

4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le coussinet est monté serré sur une bague intérieure (43) du palier.

5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le coussinet est monté à coulissement sur une bague intérieure (43) du palier.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le palier comprend un roulement comprenant des chemins de roulement présentant en section droite par un plan axial un rayon de courbure supérieur à celui du profil de contact des éléments roulants.

7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le roulement comprend des rouleaux bombés, ou des billes.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le palier comprend une rotule pourvue de deux bagues pouvant se déplacer angulairement l'une par rapport à l'autre de façon multidirectionnelle.

9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la rotule est pourvue d'un revêtement antifriction (76) sur au moins une des surfaces frottantes. 2908728 23

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le coussinet est pourvu d'une fente axiale (67).

11. Dispositif selon quelconque des revendications précédentes, 5 dans lequel le coussinet est pourvu de rebords axiaux d'extrémité (65, 66).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le coussinet comprend une bague en bronze.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 1l, dans lequel le coussinet comprend une bague en acier (77) pourvue d'un revêtement antifriction (78).

14. Dispositif de fixation de pivot de roue (2) de véhicule automobile, comprenant un support (8) de pivot prévu pour être relié à un ensemble de liaison au sol, le support étant apte à recevoir un pivot 15 (7) avec possibilité de rotation selon un axe principal de pivotement par l'intermédiaire de première et deuxième articulations, la première articulation (9) étant du type à au moins un degré de liberté de rotation selon l'axe principal, la seconde articulation (10) comprenant un palier (33) offrant principalement un degré de liberté de rotation selon l'axe 20 principal, caractérisé par le fait que le palier (3) comprend un coussinet (63) antifriction facilitant un déplacement axial suivant l'axe principal du pivot, ledit palier (33) offrant une possibilité de rotation selon des axes secondaires perpendiculaires à l'axe principal.