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Title:
BEARING FOR STABILISER BAR MADE OF THERMOPLASTIC ELASTOMER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/025741
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a bearing for a stabiliser bar of a vehicle provided with thermoplastic elastomer coatings comprising a cross-linking agent, as well as a method for manufacturing such a bearing. The bearing of the invention can be used to mount any type of stabiliser bar on the frame of any type of vehicle, in order to limit the roll of the vehicle. In particular, such a bearing can be used to mount the stabiliser bar of any axle of a vehicle. The invention likewise relates to a stabiliser unit for a vehicle and a method for manufacturing such a stabiliser unit.

Inventors:
ACHTIOUI, Touria (150 Rue Marguerite de Flandre, Appt 38B, DOUAI, 59500, FR)
Application Number:
FR2018/052007
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
August 02, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SOGEFI SUSPENSIONS (7 avenue du 8 Mai 1945, Parc Ariane IV Bâtiment Comète, GUYANCOURT, 78280, FR)
International Classes:
B60G21/055; B29C45/00; C08J3/20
Domestic Patent References:
WO2010149756A12010-12-29
Foreign References:
DE102014217839A12016-03-10
DE202016100149U12016-02-29
DE102004056884A12006-06-01
EP1726423A12006-11-29
US20140187713A12014-07-03
DE102012208156A12013-11-21
DE102005047990A12006-04-20
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
MENA, Sandra et al. (Cabinet Beau de Lomenie, 158 Rue de L'université, PARIS, 75340, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Palier pour barre stabilisatrice de véhicule, comprenant :

une bride (30), en matériau plastique, comportant au moins une portion de retenue (31) et une gorge (36) incluant une portion de berceau (37), configurée pour recevoir la barre stabilisatrice (10), ladite bride étant munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (39),

une cale (50), en matériau plastique, configurée pour être reçue au moins partiellement dans la gorge (36) de la bride (30), comportant une portion de berceau (57), prévue pour faire face à la portion de berceau (37) de la bride (30) et s'appuyer sur la barre stabilisatrice (10), ladite cale étant munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (59),

caractérisé en ce que lesdits revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) comprennent au moins un agent réticulant.

2. Palier selon la revendication 1, dans lequel les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) sont choisis parmi les élastomères polyuréthane thermoplastique, les élastomères de polyéther-ester thermoplastique, les élastomères polyamide thermoplastique, les élastomères de copolymère de styrène bloc, les élastomères de styrène-butadiène (SBR), les élastomères de poly(styrène-butadiène- styrène) (SBS), les élastomères de polyoléfine thermoplastique, les élastomères thermoplastique oléfinique vulcanisé, et de préférence les élastomères polyuréthane thermoplastique. 3. Palier selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel chacun des revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) comprend un agent réticulant présent à un taux allant de 0,5 à 30% en poids, de préférence de 1 à 20% en poids, et encore plus préférentiellement de 2 à 15% en poids, par rapport au poids total dudit élastomère.

4. Palier selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit agent réticulant est choisi parmi le 4,4'-diisocyanate de diphénylméthane (4,4'-MDI), le diisocyanate de 2,4-tolylène, le diisocyanate de 2,6-tolylène, le diisocyanate d'hexaméthylène et le diisocyanate de 1,5-naphtylène, ledit agent réticulant étant de préférence le 4,4'-diisocyanate de diphénylméthane (4,4'-MDI). 5. Palier selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits revêtements élastomère thermoplastique comprennent des microcapsules comprenant un agent expansant.

6. Palier selon la revendication 5, dans lequel ledit agent expansant est choisi parmi l'isobutane, l'isooctane, l'isopentane, le bicarbonate, l'acide citrique, l'hydrazide, i'azodicarbonamide, l'azote, le dioxyde de carbone, et leurs mélanges. 7. Palier selon la revendication 5 ou la revendication 6, dans lequel les microcapsules comprenant un agent expansant ont une taille allant de 5 à 60 μιτι, et de préférence de 5 à 50 μιη.

8. Palier selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel les microcapsules comprenant ledit agent expansant sont présents en une quantité allant de 0,5 à 10% en poids, et de préférence allant de 1 à 5% en poids.

9. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le revêtement élastomère thermoplastique (39) de la portion de berceau (37) de la bride (30) forme un premier demi-manchon, le revêtement élastomère thermoplastique (59) de la portion de berceau (57) de la cale (50) forme un deuxième demi-manchon, et les premier et deuxième demi-manchons sont prévus pour se compléter de manière à former un manchon annulaire. 10. Procédé de fabrication d'un palier pour barre stabilisatrice de véhicule, comprenant au moins les étapes suivantes :

(i) fourniture d'une bride (30), en matériau plastique, comportant au moins une portion de retenue (31) et une gorge (36) incluant une portion de berceau (37),

(ii) injection d'un mélange comprenant au moins un élastomère thermoplastique et au moins un agent réticulant, ledit agent réticulant étant présent en une quantité allant de 0,5 à 30% en poids, à une température allant de 100 à 250°C, pour former un revêtement élastomère thermoplastique (39) au niveau de la portion de berceau (37) de la bride (30),

(iii) refroidissement du revêtement élastomère thermoplastique (39). 11. Procédé de fabrication d'un palier selon la revendication 10, comprenant en outre les étapes suivantes :

(vi) fourniture d'une cale (50), en matériau plastique, configurée pour être reçue au moins partiellement dans la gorge (36) de la bride (30), comportant une portion de berceau (57), et

(vii) injection d'un mélange comprenant au moins un élastomère thermoplastique et au moins un agent réticulant, ledit agent réticulant étant présent en une quantité allant de 0,5 à 30% en poids, à une température allant de 100 à 250°C, pour former un revêtement élastomère thermoplastique (59) au niveau de la portion de berceau (57) de la cale (50),

(viii) refroidissement du revêtement élastomère thermoplastique (59).

12. Ensemble stabilisateur pour véhicule, comprenant :

- une barre stabilisatrice (10), et

- au moins un palier (20) selon l'une des revendications 1 à 9, rapporté sur la barre stabilisatrice (10).

13. Ensemble stabilisateur selon la revendication 12, dans lequel la bride (30) et la cale (50) du palier (20) sont collées sur la barre stabilisatrice (10).

14. Procédé de fabrication d'un ensemble stabilisateur pour véhicule, comprenant au moins les étapes suivantes :

(i fabrication d'un palier (20) selon le procédé de la revendication 10 ou de la revendication 11,

(ϋ') préchauffage du revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou du revêtement élastomère thermoplastique (59) à une température allant de 40 à 120°C, (iii') traitement de surface du revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou du revêtement élastomère thermoplastique (59), par modification chimique, par modification physique et/ou par traitement plasma,

(iv') application d'une couche de colle sur le revêtement élastomère thermoplastique (39) etyou le revêtement élastomère thermoplastique (59),

(ν') en parallèle, fourniture d'une barre stabilisatrice (10),

(vi') activation de la surface de la barre stabilisatrice par flambage,

(vii mise en place de la barre stabilisatrice (10) dans la gorge (36) de la bride (30) revêtue du revêtement élastomère thermoplastique (39), (viii') insertion de la cale (50) revêtue du revêtement élastomère thermoplastique (59) dans la gorge (36) de la bride (30),

(i assemblage du revêtement élastomère thermoplastique (39) de la bride (30) et du revêtement élastomère thermoplastique (59) de la cale (50) sur la barre stabilisatrice (10).

Description:
PALIER POUR BARRE STABILISATRICE À BASE D'ELASTOMÈRE THERMOPLASTIQUE

La présente invention se rapporte à un palier pour barre stabilisatrice de véhicule ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel palier. Le palier de l'invention peut être utilisé pour monter tout type de barre stabilisatrice sur le châssis de tout type de véhicule, afin de limiter le roulis du véhicule. En particulier, un tel palier peut être utilisé pour monter la barre stabilisatrice de n'importe quel essieu d'un véhicule. L'invention concerne également un ensemble stabilisateur pour véhicule et un procédé de fabrication d'un tel ensemble stabilisateur.

ETAT DE L'ART ANTÉRIEUR ET BUT DE L'INVENTION

Dans un véhicule à essieux, les deux roues d'un même essieu sont généralement reliées par une barre stabilisatrice. Une telle barre stabilisatrice, également appelée barre anti-dévers ou anti-roulis, est un élément de suspension du véhicule qui forme un ressort tendant à solidariser les deux roues d'un même essieu. Une telle barre stabilisatrice permet ainsi de limiter le roulis lors des virages et de réduire les déformations subies par la suspension de manière à maintenir le plus possible les pneus à plat sur le sol et donc à conserver une adhérence maximale.

Chaque extrémité d'une barre stabilisatrice est ainsi fixée au triangle de suspension d'une roue, par l'intermédiaire de biellettes rotulées, tandis que la partie centrale de la barre stabilisatrice est fixée au châssis du véhicule par l'intermédiaire d'au moins deux paliers.

Ces paliers doivent permettre la fixation de la barre stabilisatrice sur le châssis du véhicule tout en assurant une certaine souplesse, la barre stabilisatrice devant pouvoir légèrement bouger par rapport au châssis.

Pour cette raison, les paliers comprennent classiquement une bride métallique et une bague élastique interposée entre la barre stabilisatrice et la bride métallique. Cette bague élastique, le plus souvent en élastomère, est ainsi généralement mise en place autour de la barre stabilisatrice puis enserrée par la bride qui la bloque alors par compression.

Toutefois, il arrive que l'élastomère se décolle et que la barre stabilisatrice glisse par rapport aux paliers, ce qui génère du bruit indésirable. Il existe donc un réel besoin pour un palier pour barre stabilisatrice de véhicule silencieux qui présente une résistance améliorée à la fatigue.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

Selon un premier aspect, la présente invention a pour objet un palier pour barre stabilisatrice de véhicule comprenant :

une bride (30), en matériau plastique, comportant au moins une portion de retenue (31) et une gorge (36) incluant une portion de berceau (37), configurée pour recevoir la barre stabilisatrice (10), ladite bride étant munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (39),

une cale (50), en matériau plastique, configurée pour être reçue au moins partiellement dans la gorge (36) de la bride (30), comportant une portion de berceau (57), prévue pour faire face à la portion de berceau (37) de la bride (30) et s'appuyer sur la barre stabilisatrice (10), ladite cale étant munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (59),

lesdits revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) comprenant au moins un agent réticulant.

L'utilisation de matières plastiques permet de réduire drastiquement la masse du palier par rapport au cas d'un palier métallique tout en gardant des propriétés mécaniques équivalentes. Il est ainsi possible d'obtenir un gain en masse d'au moins

40% par rapport à un palier métallique.

En outre, puisque le revêtement élastomère est un revêtement de la bride (30) et de la cale (50), elle est directement solidaire de ces derniers, ce qui évite tout glissement du revêtement élastomère thermoplastique par rapport à la bride (30). Par ailleurs, ce revêtement élastomère peut être directement fixé sur la barre stabilisatrice, ce qui empêche alors tout glissement de la barre stabilisatrice par rapport à la bride

(30), réduisant ainsi le bruit généré par le palier.

Les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) de l'invention sont avantageusement choisis parmi les élastomères polyuréthane thermoplastique, les élastomères de polyéther-ester thermoplastique, les élastomères polyamide thermoplastique, les élastomères de copolymère de styrène bloc, les élastomères de styrène-butadiène (SBR), les élastomères de poly(styrène-butadiène-styrène) (SBS), les élastomères de polyoléfine thermoplastique (polyisobutène (PIB), éthylène- propylène (EPR ou EPM), éthylène-propylène-dîène monomère (EPDM)), les élastomères thermoplastique oléfinique vulcanisé (mélange PP/EPDM vulcanisé). Selon un mode de réalisation préféré, les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) sont des élastomères polyuréthane thermoplastique.

Les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) comprennent une succession de séquences rigides et de séquences souples, les séquences rigides jouant le rôle de points fixes ou de points de réticulation physique au sein de la matrice composée des séquences souples, ce qui permet d'obtenir des propriétés physiques et chimiques analogues au caoutchouc naturel ou synthétique vulcanisé chimiquement : ce matériau offre ainsi une hyperélasticité équivalente à celle du caoutchouc. Ce matériau offre également une bonne résistance à l'abrasion ainsi qu'à la corrosion et une tenue en température plus élevée que celle du caoutchouc.

Les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) de l'invention ainsi utilisé sont à base de copolymères blocs comprenant des séquences rigides (thermoplastiques) formant des points de réticulation physique au sein de la matrice élastomère formée de séquences souples. Toutes les modifications de comportement dues au chauffage de ces revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) sont réversibles ; une fois le matériau refroidi, de nouvelles réticulations s'établissent. Par ailleurs, ces revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) sont partiellement réticulés grâce à la présence d'un agent réticulant.

L'agent réticulant de l'invention est présent au sein des revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) à un taux allant de 0,5 à 30% en poids, de préférence de 1 et 20% en poids, et encore plus préférentiellement de 2 à 15% en poids, par rapport au poids total dudit élastomère. L'agent réticulant de l'invention peut être choisi parmi le 4,4'-diisocyanate de diphénylméthane (4,4'-MDI), le diisocyanate de 2,4-tolylène, le diisocyanate de 2,6-tolylène, le diisocyanate dliexaméthylène et le diisocyanate de 1,5-naphtylène. De préférence, il s'agit du 4,4'-diisocyanate de diphénylméthane (4,4'- MDI).

Les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) de l'invention peuvent avantageusement comprendre des microcapsules, par exemple de type cœur- enveloppe, comprenant un agent expansant. L'agent expansant de l'invention peut être choisi parmi l'isobutane, Hsooctane, l'isopentane, le bicarbonate, l'acide citrique, l'hydrazide, l'azodicarbonamide, l'azote, le dioxyde de carbone, et leurs mélanges, et de préférence est un mélange d'isobutane et d'isooctane. Les microcapsules comprenant ledit agent expansant ont avantageusement une taille allant de 5 à 60 pm, et de préférence de 5 à 50 pm. Lorsque l'agent expansant est contenu au sein de microcapsules cœur-enveloppe, ces dernières sont avantageusement en résine thermoplastique, et encore plus avantageusement en polyacrylonitrile.

Selon un mode de réalisation avantageux, la bride (30) est réalisée en matériau thermoplastique, de préférence à base de polyamide, par exemple à base de PA6 ou PA66. Ce matériau, léger, confère de bonnes propriétés mécaniques. Il offre également une bonne adhérence avec le revêtement élastomère thermoplastique. La bride (30) peut également être réalisée à base de polytéréphtalate de butylène (PBT).

De la même manière, la cale (50) est réalisée en matériau thermoplastique, de préférence à base de polyamide, par exemple à base de PA6 ou PA66. La cale (50) peut également être réalisée à base de polytéréphtalate de butylène (PBT).

La bride (30) et/ou la cale (50) peuvent être réalisées dans un matériau renforcé de fibres, de préférence de fibres de verre. Ces fibres sont de préférence des fibres courtes de longueur inférieure à 5 mm, et encore plus préférentiellement entre 2,5 et 3,5 mm. Le diamètre des fibres peut varier entre 0,2 et 0,25 mm. Les fibres peuvent avantageusement être traitées par ensimage pour permettre un bon mouillage des fibres, puis mélangées à la matrice polyamide à hauteur de 30 à 50% en masse du matériau final.

Selon un mode de réalisation, le revêtement élastomère thermoplastique (39) de la portion de berceau (37) de la bride (30) forme un premier demi-manchon, le revêtement élastomère thermoplastique (59) de la portion de berceau (57) de la cale (50) forme un deuxième demi-manchon, et les premier et deuxième demi-manchons sont prévus pour se compléter de manière à former un manchon annulaire. Cette configuration permet d'entourer facilement et complètement la barre stabilisatrice. En outre, ceci permet de maximiser la compression de l'élastomère lorsque le palier est fixé sur un châssis de véhicule.

Selon un mode de réalisation, la gorge (36) de la bride (30) possède une forme en U avec des parois latérales planes s'étendant depuis la portion de berceau (37), ladite portion de berceau (37) étant hémicylindrique. Cette configuration permet une mise en place aisée de la barre stabilisatrice et une bonne transmission des efforts s'exerçant sur la barre ; elle facilite également l'assemblage avec la cale (50).

La bride (30) peut comprendre deux pattes de fixation, formant portions de retenue, encadrant la gorge (36) et munies chacune d'un alésage. Selon un mode de réalisation, l'alésage d'au moins une patte de retenue est muni d'une douille métallique. Ceci permet de renforcer la zone de l'alésage afin que la fixation du palier sur le châssis du véhicule ne s'affaiblisse pas.

La cale (50) possède avantageusement une géométrie complémentaire à la géométrie d'une portion d'extrémité de la gorge de la bride.

Selon un mode de réalisation, la surface de la cale opposée à sa portion de berceau (37) est prévue pour affleurer une surface d'appui de la bride (30). Le châssis du véhicule exerce ainsi un effort de compression sur la cale (50), et donc sur la barre stabilisatrice, lorsque le palier est fixé sur le châssis.

La bride (30) peut comprendre un organe de guidage configuré pour guider la cale (50) en translation au sein de la gorge (37). Ceci facilite l'assemblage du palier et assure le bon positionnement de la cale (50) par rapport à la bride (30), tout en permettant un mouvement relatif de translation entre la cale (50) et la bride (30).

Dans certains modes de réalisation, la bride (30) possède une rainure de guidage configurée pour recevoir et guider une nervure de guidage de la cale (50). Toutefois, la configuration inverse est également possible.

Dans certains modes de réalisation, la bride (30) et la cale (50) possèdent des organes d'emboîtage élastique configurés pour solidariser la cale (50) dans la gorge (37) de la bride (30). Ces organes d'emboîtage élastique permettent de maintenir l'assemblage de la cale (50) et de la bride (30) et de maintenir la compression exercée par ces éléments sur la barre stabilisatrice.

Dans certains modes de réalisation, la bride (30) possède des pattes élastiques configurées pour s'engager et être retenues derrière des épaulements de la bride (30). Toutefois, la configuration inverse est également possible.

Dans certains modes de réalisation, la bride (30) possède une structure alvéolaire. Une telle structure alvéolaire permet de réduire la quantité de matière utilisée et ainsi réduire encore la masse du palier.

Dans certains modes de réalisation, les alvéoles de la bride (30) sont parallèles et s'étendent selon une direction principale de la bride orthogonale à la direction d'extension de la barre stabilisatrice. De cette manière, les parois latérales des alvéoles s'étendent dans la direction principale de la bride (30), c'est-à-dire la direction de fixation du palier et de compression de la barre stabilisatrice : on obtient ainsi une meilleure répartition des contraintes.

Dans certains modes de réalisation, au moins certaines parois séparant les alvéoles de la bride (30) s'étendent dans des plans sensiblement radiaux et/ou tangentiels par rapport à l'axe principal de la bride (30). Cette orientation permet d'assurer une bonne tenue mécanique de la bride vis-à-vis des efforts de compression.

Dans certains modes de réalisation, au moins certaines parois séparant les alvéoles de la bride (30) s'étendent dans des plans sensiblement radiaux et/ou tangentiels par rapport à l'axe d'un alésage de la bride (30). Cette orientation permet d'assurer une bonne tenue mécanique de la bride (30) au niveau de cet alésage, en particulier vis-à-vis des efforts de fixation.

Dans certains modes de réalisation, chaque paroi séparant deux alvéoles de la bride (30) s'étend dans un plan sensiblement radial ou un plan sensiblement tangentiel par rapport à l'axe principal de la bride (30) ou à l'axe d'un alésage de la bride (30).

Dans le cas d'un matériau renforcé de fibres, il convient également de noter que ces alvéoles permettent d'orienter les fibres le long des parois séparant les alvéoles et donc de renforcer la bride (30) dans ces mêmes plans structuraux.

Dans certains modes de réalisation, des congés sont prévus entre chaque paroi latérale des alvéoles de la bride (30). Ces congés facilitent l'écoulement du fluide dans le moule au cours de l'injection. Dans le cas d'un matériau renforcé de fibres, ils favorisent également le passage des fibres et leur orientation le long des parois.

De même, dans certains modes de réalisation, la cale (50) possède une structure alvéolaire.

Dans certains modes de réalisation, les alvéoles de la cale (50) sont parallèles et s'étendent selon une direction principale de la cale orthogonale à la direction d'extension de la barre stabilisatrice. De cette manière, les parois latérales des alvéoles s'étendent dans la direction principale de la cale (50), c'est-à-dire la direction d'insertion de la cale (50) dans la bride (30) et de compression de la barre stabilisatrice : on obtient ainsi une meilleure répartition des contraintes.

Dans certains modes de réalisation, au moins certaines parois, et de préférence toutes les parois, séparant les alvéoles de la cale (50) s'étendent dans des plans sensiblement radiaux et/ou tangentiels par rapport à l'axe principal de la cale (50). Dans certains modes de réalisation, des congés sont prévus entre chaque paroi latérale des alvéoles de la cale (50).

La présente invention concerne également un ensemble stabilisateur pour véhicule comprenant une barre stabilisatrice, et au moins un palier selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, rapporté sur la barre stabilisatrice.

L'ensemble stabilisateur pour véhicule de l'invention comprend :

une barre stabilisatrice (10), et

au moins un palier (20) tel que défini selon l'invention rapporté sur la barre stabilisatrice (10).

Dans l'ensemble stabilisateur de l'invention, la bride (30) et la cale (50) du palier (20) peuvent être collées sur la barre stabilisatrice (10).

L'invention vise également un procédé de fabrication d'un palier pour barre stabilisatrice de véhicule selon l'invention comprenant au moins les étapes suivantes :

(i) fourniture d'une bride (30), en matériau plastique, comportant au moins une portion de retenue (31) et une gorge (36) incluant une portion de berceau (37),

(ii) injection d'un mélange comprenant au moins un élastomère thermoplastique et au moins un agent réticulant, ledit agent réticulant étant présent en une quantité allant de 0,5 à 30% en poids, de préférence entre 1 et 20% en poids, et encore plus préférentiellement entre 2 et 15% en poids, à une température allant de 100 à 250°C, et de préférence de 150 à 200°C, pour former un revêtement élastomère thermoplastique (39) au niveau de la portion de berceau (37) de la bride (30),

(iii) refroidissement du revêtement élastomère thermoplastique (39) à température ambiante, par exemple pendant une durée d'au moins 5 minutes, avantageusement d'au moins 10 minutes.

Au sens de l'invention, le terme température ambiante correspond à une température de 23°C mesurée à 60% d'humidité relative.

Lors de l'étape (ii), l'injection du mélange d'élastomère thermoplastique et d'agent réticulant peut être réalisée dans une presse à injection comprenant un moule ayant la forme désirée.

La bride (30) et le revêtement élastomère thermoplastique (39) peuvent être réalisés simultanément par injection bi-matière, par exemple dans une presse à injection. On réalise ainsi en une seule étape la bride complète.

Le revêtement élastomère thermoplastique (39) appliqué lors de l'étape (ii) a de préférence une épaisseur allant de 2 à 20 mm, et encore plus préférentiellement de 5 à 15 mm. Le procédé de fabrication d'un palier pour barre stabilisatrice de véhicule de l'invention peut comprendre, indépendamment ou à la suite des étapes (i) à (iii) décrites précédemment, les étapes suivantes :

(vi) fourniture d'une cale (50), en matériau plastique, configurée pour être reçue au moins partiellement dans la gorge (36) de la bride (30), comportant une portion de berceau (57), et

(vii) injection d'un mélange comprenant au moins un élastomère thermoplastique et au moins un agent réticulant, ledit agent réticulant étant présent en une quantité allant de 0,5 à 30% en poids, de préférence entre 1 et 20% en poids, et encore plus préférentiellement entre 2 et 15% en poids, à une température allant de 100 à 250°C, et de préférence de 150 à 200°C, pour former un revêtement élastomère thermoplastique (59) au niveau de la portion de berceau (57) de la cale (50),

(viii) refroidissement du revêtement élastomère thermoplastique (59) à température ambiante, par exemple pendant une durée d'au moins 5 minutes, avantageusement d'au moins 10 minutes.

Lors de l'étape (vii), l'injection du mélange d'élastomère thermoplastique et d'agent réticulant peut être réalisée dans une presse à injection comprenant un moule ayant la forme désirée.

La cale (50) et le revêtement élastomère thermoplastique (59) peuvent être réalisés simultanément par injection bi-matière, par exemple dans une presse à injection. On réalise ainsi en une seule étape la bride complète.

Le revêtement élastomère thermoplastique (59) appliquée lors de l'étape (vii) a de préférence une épaisseur allant de 2 à 20 mm, et encore plus préférentiellement de 5 à 15 mm.

Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble stabilisateur pour véhicule comprenant les étapes suivantes :

( fabrication d'un palier (20), comprenant une bride (30) et/ou une cale (50), selon le procédé de fabrication de l'invention décrit précédemment,

(ϋ') préchauffage du revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou du revêtement élastomère thermoplastique (59) à une température allant de 40 à 120°C, et de préférence de 60 à 80°C,

(iii') traitement de surface du revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou du revêtement élastomère thermoplastique (59), par modification chimique, par modification physique et/ou par traitement plasma, (iv ) application d'une couche de colle sur le revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou le revêtement élastomère thermoplastique (59),

(v en parallèle, fourniture d'une barre stabilisatrice (10),

(vi') activation de la surface de la barre stabilisatrice par flambage,

(νϋ') mise en place de la barre stabilisatrice (10) dans la gorge (36) de la bride (30) revêtue du revêtement élastomère thermoplastique (39),

(viii') insertion de la cale (50) revêtue du revêtement élastomère thermoplastique (59) dans la gorge (36) de la bride (30),

(ix assemblage du revêtement élastomère thermoplastique (39) de la bride (30) et du revêtement élastomère thermoplastique (59) de la cale (50) sur la barre stabilisatrice (10).

L'étape (ii') de préchauffage du revêtement élastomère thermoplastique (39) et/ou du revêtement élastomère thermoplastique (59) peut être réalisée pendant une durée allant de 5 à 60 minutes, et de préférence pendant une durée allant de 10 à 30 minutes.

Le traitement par modification chimique mis en œuvre lors de l'étape (iii') peut être réalisé par hydrolyse acide ou basique, par oxydation et/ou par chloration. Le traitement par modification physique mis en œuvre lors de l'étape (iii') peut être réalisé par ozonolyse, par irradiation UV et/ou par faisceaux d'électrons. Le traitement par traitement plasma mis en œuvre lors de l'étape (iii') peut être réalisé par traitement plasma, par exemple à l'aide d'une torche plasma, en utilisant des plasmas d'hélium et d'argon. Selon un mode de réalisation préféré, le traitement de surface de l'étape (iii') est réalisé par modification chimique, et de manière encore plus préférée par chloration, par exemple en mettant en œuvre un activateur donneur de chlore tel de l'acide trichloroisocyanurique.

La colle utilisée lors de l'étape (iv peut être une colle bi-composante, de préférence une colle époxy bi-composante ou une colle polyuréthane mono- ou bi- composante, et encore plus préferentiellement une colle époxy bî-composante. Les colles époxy bi-composantes préférées sont les résines époxy au bisphénol F- épichlorhydrine et les résines époxy au bisphénol A-épichlorhydrine, éventuellement en présence de l,4-bis(2,3-époxypropoxy)butane. Les colles époxy bi-composantes sont utilisées en combinaison avec des aminés telles que les m-phénylènebis(méthylamine), N-(3-(triméthoxysilyl)propyl)éthylènediamine, N,N-bis-(2-amino-éthyl)éthane-l,2- diamine. L'étape (ίν') d'activation de la barre stabilisatrice par flambage peut être réalisée à l'aide d'un chalumeau à une température supérieure à 100°C, de préférence pendant une durée de 2 à 10 secondes, et avantageusement de 4 à 8 secondes. L'étape (iv') de flambage se poursuit de préférence jusqu'à obtention d'une tension de surface d'au moins 72 mN/m à la surface de la barre stabilisatrice. La tension de surface peut être mesurée à l'aide d'une encre de test.

L'étape (ix d'assemblage du revêtement élastomère thermoplastique (39) de la bride (30) et du revêtement élastomère thermoplastique (59) de la cale (50) sur la barre stabilisatrice (10) peut être réalisée par exemple soit à température ambiante pendant une durée d'au moins 24 heures, soit à une température pouvant varier de 100 à 200°C pendant une durée d'au moins 10 minutes.

La durée entre l'étape (νί') d'activation par flambage et l'étape (ix d'assemblage ne dépasse pas généralement 4 heures.

Dans certains modes de réalisation, la bride (30) et la cale (50) du palier sont collées sur la barre stabilisatrice. Plus précisément, ce sont les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) de la bride (30) et de la cale (50) qui sont collés sur la barre stabilisatrice.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la barre stabilisatrice est une barre pleine ou un tube creux.

La barre stabilisatrice de l'invention peut être peinte ou dépourvue de peinture.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront du complément de description qui suit, qui se rapporte aux Figures 1 à 3, et à des ensembles stabilisateurs selon l'invention. DESCRIPTION DES FIGURES

Les figures annexées sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l'invention.

Sur les figures, des éléments (ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence.

La Figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble stabilisateur selon l'invention. La Figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de palier selon l'invention.

La Figure 3 est une vue éclatée du palier de la Figure 2.

La Figure 1 représente un ensemble stabilisateur (1) pour véhicule comprenant une barre stabilisatrice (10), pleine ou creuse, peinte ou non, dont la partie centrale (11) est équipée de deux paliers (20). Les paliers (20) sont destinés à être fixés sur le châssis du véhicule tandis que les extrémités (12) de la barre stabilisatrice (10) sont destinées à être fixées sur des parties du véhicule solidaires de chaque roue d'un même essieu, en particulier le triangle de suspension de chaque roue de l'essieu.

Les Figures 2 et 3 représentent un tel palier (20) monté sur un tronçon (13) de la barre stabilisatrice (10). Le palier (20) comprend une bride (30) et une cale (50). La bride (30) possède une forme générale de U et comprend deux pattes de retenue (31) reliées par un arceau (35) de manière à former une gorge (36). La bride (30) est symétrique par rapport à son axe principal A qui constitue plus largement l'axe principal du palier (20). Chaque patte de retenue (31) s'étend latéralement depuis la base de l'arceau (35), perpendiculairement à l'axe principal A. L'arceau (35) peut comporter un ensemble d'alvéoles (41) organisées de manière symétrique par rapport à l'axe principal A. Chaque patte de retenue (31) possède une surface d'appui (32), formant la surface d'appui de la bride (30) et plus largement du palier (20), et un alésage traversant (33), d'axe C perpendiculaire à la surface d'appui (32), et donc parallèle à l'axe principal A. Chaque alésage (33) est muni d'une douille métallique (34). La gorge (36), en forme générale de U, est également symétrique par rapport à l'axe principal A. Elle possède une portion de fond hémicylindrique, formant portion de berceau (37), flanquée de deux parois latérales planes (38) débouchant sur la surface d'appui (32) de la bride (30). La portion de berceau (37) hémicylindrique est dirigée selon un axe B orthogonal à l'axe A et correspondant à la direction d'extension de la barre stabilisatrice (10) lorsque le palier (20) est monté. La portion de berceau (37) est munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (39), hémicylindrique, prenant ainsi la forme d'un demi-manchon. La bride (30) est réalisée par injection bi-matière, l'arceau (35) et les pattes de retenue (31) étant réalisées de manière monobloc tandis que le revêtement élastomère thermoplastique (39) est surmoulé au niveau de la portion de berceau (37). Afin d'obtenir une compression maximale de l'élastomère, le plan de joint du moule utilisé est orthogonal à l'axe principal A de la bride (30) et passe par l'axe B d'extension de la barre stabilisatrice (10). Un tel plan de joint permet également le moulage et le démoulage sans dépouille de la bride (30). Les douilles métalliques (34) sont pour leur part insérées dans le moule de la bride (30) avant l'injection du matériau thermoplastique. La cale (50) possède pour sa part une forme générale sensiblement cubique avec une face supérieure (51), une face inférieure (52) et quatre faces latérales (53) et (54). La cale (50) est également symétrique par rapport à l'axe principal A du palier (20). Plus précisément, les dimensions de la cale (50) correspondent aux dimensions intérieures de la gorge (36) de la bride (30) de telle sorte que la cale peut s'engager et être complètement reçue dans la gorge (36). La face supérieure (51) de la cale (50) est hémicylindrique et forme une portion de berceau (57). Cette portion de berceau (57) est munie d'un revêtement élastomère thermoplastique (59), hémicylindrique, prenant ainsi la forme d'un demi-manchon. Lorsque la cale (50) est engagée dans la gorge (36) de la bride (30), le revêtement élastomère thermoplastique (59) de la cale (50) complète le revêtement élastomère thermoplastique (39) de la bride (30) de manière à former un manchon cylindrique complet. De plus, dans une telle position, la face inférieure (52) de la cale (50) affleure la surface d'appui (32) de la bride (30) ; les faces latérales avant et arrière (54) de la cale (50) affleurent pour leur part les faces avant et arrière de la bride (30). En outre, les faces latérales droite et gauche (53) de la cale (50) sont munies d'une nervure axiale (55) s'engageant dans une rainure axiale correspondante (45) de chaque surface latérale (38) de la gorge (36). La cale (50) est réalisée par injection bî-matière, le revêtement élastomère thermoplastique (59) étant surmoulé au niveau de la portion de berceau (57).

L'ensemble stabilisateur (1) est assemblé de la manière suivante :

Une fois la bride (30) d'une part et la cale (50) d'autre part fabriquées par injection bi-matière, une colle époxy bi-composante ou une colle polyuréthane mono- ou bi-composante est appliquée sur les revêtements élastomères thermoplastique (39) et (59) de la bride (30) et de la cale (50) et/ou le tronçon (13) de la barre stabilisatrice (10) destinée à recevoir le palier (20). Les revêtements élastomères thermoplastique (39) et (59) peuvent être activés, par exemple par chloration. La bride (30) est alors passée autour de la barre stabilisatrice (10) de telle sorte qu'elle soit en appui contre le revêtement élastomère thermoplastique (39) de la portion de berceau (37). Puis, la cale (50) est insérée dans la gorge (36) de la bride jusqu'à ce que le revêtement élastomère thermoplastique (59) de sa portion de berceau (57) soit en appui contre la barre stabilisatrice (10). Une fois la colle époxy ou polyuréthane polymérisée, le palier (20) est assemblé et la même opération peut être menée pour le deuxième palier (20). L'ensemble stabilisateur (1) ainsi assemblé peut alors être monté sur le châssis du véhicule en plaquant la surface d'appui (32) du palier (10) sur le châssis et en vissant le palier (20) sur le châssis à l'aide de deux vis passant par les alésages (33) des pattes de retenue (32).

DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION :

Préparation de compositions d'élastomère thermoplastique :

Deux compositions d'élastomère thermoplastique (avec et sans agent réticulant) sont préparées de la façon suivante :

- Composition A (invention) : composition d'élastomère polyester-polyuréthane de dureté 45 ShA comprenant 5% en poids de 4,4'-diisocyanate de diphénylméthane, et

- Composition B (comparatif) : composition d'élastomère polyester-polyuréthane de dureté 45 ShA exempt d'agent réticulant.

Préparation de deux ensembles stabilisateurs (selon l'invention et comparatif) :

Un ensemble stabilisateur A est assemblé de la manière suivante :

La bride (30) d'une part et la cale (50) d'autre part sont fabriquées par injection bi-matière de polyamide PA66 comprenant 50% en poids de fibres de verre (AKROMID ® A28 GF 50 1 GIT), à une température de 170°C. Un mélange d'élastomère polyester-polyuréthane de dureté 45 ShA additionné de 5% en poids de 4,4'- diisocyanate de diphénylméthane est injecté à une température de 170°C dans une presse à injection comprenant un moule de forme arrondie ayant une épaisseur de 9 mm, pour former un revêtement élastomère thermoplastique (39) sur la bride (30). Le revêtement élastomère thermoplastique (39) est ensuite refroidi pendant 24 heures à température ambiante. La même opération est répétée pour former un revêtement élastomère thermoplastique (59) sur la cale (50). La surface des revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59) est ensuite préchauffée à une température de 70°C pendant 20 minutes, puis activée par traitement de surface chimique en appliquant de l'acide trichloroisocyanurique à l'aide d'un pinceau. Une couche de colle bi-composante amine-époxy (Loctite ® EA 9483 de Henkel) est ensuite appliquée sur les revêtements élastomère thermoplastique (39) et (59).

En parallèle, une barre stabilisatrice (10) est activée par flambage à l'aide d'un chalumeau pendant une durée de 6 secondes, jusqu'à obtention d'une tension de surface de 72 mN/m (mesurée à l'aide d'une encre de test). La bride (30) préalablement préparée est passée autour de la barre stabilisatrice (10) de telle sorte qu'elle soit en appui contre le revêtement élastomère thermoplastique (39) de la portion de berceau (37). La cale (50) préalablement préparée est insérée dans la gorge (36) de la bride (30) jusqu'à ce que le revêtement élastomère thermoplastique (59) de sa portion de berceau (57) soit en appui contre la barre stabilisatrice (10). L'ensemble stabilisateur est ensuite placé dans une étuve préchauffé à 150°C et maintenu à cette température pendant 10 minutes, ceci afin de polymériser la colle bi-composante amine-époxy.

L'ensemble stabilisateur ainsi assemblé peut alors être monté sur le châssis du véhicule en plaquant la surface d'appui (32) du palier (10) sur le châssis et en vissant le palier (20) sur le châssis à l'aide de deux vis passant par les alésages (33) des pattes de retenue (32).

Un ensemble stabilisateur B est préparé selon le même procédé que celui mis en œuvre pour préparer l'ensemble stabilisateur A, à la différence que la composition de revêtement élastomère thermoplastique appliquée est la composition B. Résultats :

Des tests de bruyance et de fatigue ont été réalisés sur les ensembles stabilisateurs A et B ainsi préparés.

Test de bruyance :

L'ensemble stabilisateur est mis dans un congélateur à -20°C, puis positionné dans une équerre de montage. Le niveau de bruit de l'ensemble stabilisateur en fonctionnement est mesuré à l'aide d'un décibelmètre à une température variant de - 20 à 20°C.

Le niveau de bruit obtenu est classé selon les niveaux indiqués dans le Tableau 1 suivant :

Tableau 1 :

Les résultats obtenus pour les deux ensembles stabilisateurs sont présentés dans le Tableau 2 ci-après :

Tableau 2 :

Les deux ensembles stabilisateurs présentent un niveau de bruyance acceptable, ce dernier étant légèrement amélioré pour l'ensemble stabilisateur A de l'invention.

Test de fatigue :

L'ensemble stabilisateur est placé sur un banc d'essais et soumis aux cycles alternés suivants sous une fréquence (sollicitation) de 1Hz :

- 225000 cycles de pompage avec une amplitude de +/- 67 mm,

- 225000 cycles de dévers (1 cycle de dévers = 1 virage à droite + 1 virage à gauche) avec une amplitude de +/- 33,5 mm,

- 1125 cycles de pompage avec une amplitude de +/- 70 mm, - 1125 cycles de dévers avec une amplitude de +/-50 mm.

Cette alternance de cycles est répétée plusieurs fois. On observe au bout de combien de répétitions apparaît un décollement à l'interface de la bride (30) et du revêtement élastomère thermoplastique (39) et de la cale (50) et du revêtement élastomère thermoplastique (59).

Les résultats obtenus pour les deux ensembles stabilisateurs sont présentés dans le Tableau 3 suivant :

Tableau 3 :

L'ensemble stabilisateur A de l'invention présentent une résistance à la fatigue nettement améliorée par rapport à l'ensemble stabilisateur B.