Brevet FR2488846A1 — publié le 19820226

L'invention concerne une enceinte à dépression pour amplifi- cateur de force de freinage pour véhicules automobiles, constituée de deux coquilles assemblées l'une à l'autre avec étanchéité, cette enceinte comportant une paroi frontale côté maître-cylindre et une paroi frontale côté pédale, lesquelles parois sont réunies par une portion périphérique sensiblement cylindrique, et contenant une cloison mobile axialement qui la partage, avec étanchéité, en une chambre de dépression et une chambre de travail. Dans les amplificateurs de force de freinage, opérant par dépression, pour véhicules automobiles, le maître-cylindre est agencé sur une paroi frontale de l'enceinte à dépression tandis que l'autre paroi frontale est fixée au véhicule, de préférence à la paroi d'auvent. Les forces de freinage qui, lors d'un freinage, sont transmises au piston d'actionnement, doivent etre retransmises du maître-cylindre au point de fixation au véhicule. Pour tenir compte du fait qu'il est néces- saire que ces efforts de traction relativement importants soient transmis par l'enceinte à dépression, celle-ci a jusqu'à présent été réalisée avec une paroi relativement épaisse, ce qui va toutefois dans le sens opposé à la réduction de poids généralement recherchée. Une réduction de poids sensible, par une réalisation à paroi mince de l'enceinte à dépression, peut être obtenue en prévoyant que les efforts de traction sont transmis par des éléments spéciaux travaillant en traction, par exemple par-des tirants (demande de brevet allemand DE-OS 28 45 794), ou par un tube de renforcement central qui relie les deux parois frontales (demande de brevet français no 79 21211 déposée le 23 Aoûlt par la demanderesse, intitulée: "Aimplificateur de force de freinage pour véhicule automobile"). Dans chaque cas, l'étan- chéité des endroits-o ces éléments de traction traversent la cloison mobile implique une complication supplémentaire et constitue une source de défaut possible. La présente invention a donc pour objet de réaliser une enceinte à dépression du genre mentionné au début, mais de façon qu'elle ait une paroi mince et soit donc légère tout en offrant une rigidité suffisante pour transmettre les efforts qui surviennent, et cela sans qu'il y ait, dans l'espace intérieur utilisable de cette enceinte, des éléments tels que des tirants ou un tube de renforcement central pour transmettre les efforts. Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait qu'une bride centrale en anneau est agencée contre la face intérieure de chacune des deux parois frontales de l'enceinte, l'une de ces brides étant assemblée à un maitrecylindre et l'autre au véhicule, par le fait qu'au moins la partie que chaque paroi frontale comporte radialement à l'extérieur de la bride en anneau est tronconique et par le fait qu'un anneau de soutien est agencé à l'argte périphérique de transition de chacune des parties tronconiques à la portion périphérique cylindrique de l'enceinte. A la différence des enceintes à dépression classiques qui sont aussi utilisées pour transmettre les efforts et dont les parois frontales sont sollicitées en flexion, ce qui entraîne un allongement relativement important et implique des épaisseurs de paroi relativement fortes, l'enceinte conçue selon l'invention est telle que ses parois frontales sont, pour l'essentiel, sollicitées en traction. Si la bride en anneau est relativement mince, elle n'est elle aussi sollicitée sensiblement qu'en traction. Les efforts de traction qui surviennent dans la direction des génératrices de la partie tronconique de la paroi frontale sont convertis, aux endroits o se trouvent les arêtes périphériques, en une sollicitation en traction de la portion périphé- rique cylindrique de l'enceinte, les anneaux de soutien agencés en ces endroits étant sollicités en compression radialement et tangentiellement. Ainsi, il n'y a donc plus sensiblement, dans l'ensemble de l'enceinte à dépression, que des sollicitations en traction et compression, mais pas en flexion. Comme les déformations sont sensiblement plus faibles en compression et en traction, l'épaisseur de l'enceinte peut alors-âtre relativement mince sans que cela compromette la transmission des efforts. Aucun élément transmetteur d'effort n'ayant à être prévu à l'intérieur de l'enceinte, il en résulte que la fonction des éléments de l'amplificateur agencés dans l'enceinte ne peut plus être compromise. La technologie de fabrication de l'art antérieur reste globalement conservée, et l'élément fonctionnel simple et éprouvé qu'est l'amplifi- cateur de force de freinage peut être utilisé sans changement. Il n'y a plus de problèmes d'étanchéité supplémentaire, puisque la cloison mobile ne comporte plus de traversées à rendre étanches. Il est possible d'utiliser des matériaux économiques, tels que tôle d'acier, éventuellement fonte grise ou feuillard roulé, pour constituer les brides en anneau et les anneaux de soutien. On parvient ainsi, avec des matériaux classiques, à un amplificateur léger sans utiliser de matières onéreuses telles que métal léger. Les anneaux de soutien sont avantageusement placés sous précontrainte radiale contre le c6té intérieur des arêtes périphériques de l'enceinte. Ainsi, les anneaux de soutien conviennent particulièrement bien pour recevoir les efforts de compression radiaux qui surviennent. Les anneaux de soutien peuvent être assemblés aux coquilles par adhérence, de préférence par soudage. Avec ce type d'assemblage, il n'y a aucun affaiblissement de l'enceinte ou des anneaux de soutien. Dans un développement de l'invention, il est prévu que les parties tronconiques des parois frontales sont renforcées par des moulures orientées de façon sensiblement radiale. Le renforcement de la mince paroi frontale obtenu par ces moulures a des effets particulièrement avantageux lorsqu'en fonctionnement une sollicitation de compression de la paroi frontale survient transitoirement. En outre, les moulures peuvent avantageusement être utilisées pour constituer des surfaces de contact pour une portion coudée vers l'intérieur, que comporte chacun des anneaux de soutien, grâce à quoi l'immobilisation axiale des anneaux de soutien, et éventuellement leur fixation, sont simplifiées. Pour accroître la résistance à la compression des anneaux de soutien, tout en utilisant peu de matière, il s'est avéré particuliè- rement opportun de prévoir, dans la région de l'arête périphérique, une cavité périphérique telle qu'il y ait en cet endroit un profil creux fermé apte à recevoir, même si l'épaisseur de paroi est faible, une forte sollicitation en compression avant qu'il y ait risque de flambage. Cette cavité périphérique peut être formée entre l'anneau de soutien et la coquille. Il est également possible que l'anneau de soutien soit réalisé à partir de deux bandes de tôle profilées,mutuellement assemblées le long de leurs bords longitudinaux et entre lesquelles une cavité périphérique est prévue, dans la zone médiane. Pour accroître encore la rigidité, on peut agencer, à l'endroit de l'arête périphérique, en plus de l'anneau de soutien intérieur, un anneau de renforcement extérieur. Dans une forme de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse du point de vue de la fabrication, l'anneau de soutien est un anneau coupé dont les becs se chevauchent et sont soudés l'un à l'autre. De tels anneaux de soutien peuvent être obtenus par roulage de matériau en bande. Les anneaux de soutien peuvent être placés sans difficulté dans les coquilles et y être appliqués avec la précontrainte désirée avant d'âtre liés aux coquilles et fermés à l'endroit de leurs becs qui se chevauchent. Le soudage en place des anneaux de soutien se fait avantageusement par points à la molette ou par points sur bossages. Si, pour l'assemblage des parties de l'enceinte à paroi mince, on choisit une liaison par roulage-agrafage, l'anneau de soutien peut alors, dans un développement de l'invention, être pris dans cette liaison, entre la paroi frontale et la portion périphérique cylindrique, de sorte qu'il n'y a alors pas besoin d'une opération particulière pour la fixation de l'anneau de soutien. Si l'assemblage par roulage-agrafage est suffisamment robuste, les éléments rabattus qu'il comporte peuvent eux- mêmes constituer l'anneau de soutien. La fabrication s'en trouve ainsi simplifiée. Si c'est une membrane roulante qui est prévue pour l'étanchéité de la cloison mobile, la fixation de cette membrane coté enceinte peut âtre simplifiée si une rainure d'ancrage pour un bourrelet du bord de cette membrane roulante est aménagée entre l'anneau de soutien et les coquilles de l'enceinte. - Comme la transmission des efforts de la bride en anneau à la t6le de la paroi frontale-doit être aussi uniforme que possible sur le pourtour de cette bride, alors que l'application des forces à cette bride ne se fait généralement que par deux vis de fixation, l'invention prévoit, pour atteindre ce résultat, une forme de réalisation de la bride en anneau particulièrement légère, dans laquelle cet anneau présente des nervures de renforcement qui partent des vis de fixation, de sorte que la rigidité de cette bride décroît des vis de fixation jusqu'aux autres régions de son périmètre. Dans une réalisation de l'assemblage paroi frontale-bride en anneau, particulièrement légère, simple à fabriquer et bien adaptée à la transmission des efforts de traction, la bride en anneau présente, dans sa face extérieure, une rainure dans laquelle s'engage un bord intérieur de la paroi frontale roulé autour d'un anneau. Il a été fait mention de deux brides en anneau et de deux anneaux de soutien pour une enceinte à dépression en admettant que les deux parois frontales de celle-ci sont de conception analogue pour ce qui est de la transmission des efforts. Toutefois, il va de soi que la configuration selon l'invention peut aussi n'âtre réalisé que dans la région d'une paroi frontale, l'autre paroi frontale étant réalisée et façonnée d'une façon tout à fait différente, notamment lorsque cela est imposé par d'autres impératifs de structure. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure 1 représente un amplificateur de force de freinage vu en coupe longitudinale faite selon deux plans qui se coupent le long de l'axe longitudinal; - les figures 2 à 9 représentent des vues partielles en coupe de variantes de réalisation de l'enceinte à dépression; - la figure 10 représente une vue partielle en élévation dans la direction de la flèche X de la figure 9; - les figures Il à 17 représentent des vues partielles en coupe d'autres formes de réalisation d'enceintes à dépression; - la figure 18 est une vue partielle en élévation d'une bride en anneau; et - la figure 19 représente une vue en coupe selon la ligne XIX-XIX de la figure 18. L'amplificateur de force de freinage représenté sur la figure 1 comporte une enceinte à dépression I qu'une paroi 2, mobile axialement, partage en une chambre de travail 3 et une chambre de dépression 4. La cloison mobile axialement 2 est constituée d'un plateau porte-membrane 5 en t6le emboutie et d'une membrane flexible appliquée contre ce plateau. Entre le pourtour extérieur du plateau porte-membrane 5 et l'enceinte à dépression 1, cette membrane constitue un moyen d'étanchéité sous forme de membrane roulante 7. Une soupape de commande 9 actionnable par une tige 8 comporte un piston 10 de soupape de commande, ce piston étant lié à la tige de piston 8 et libérant, dans un corps Il de soupape de-commande., des ouvertures de façon que, dans la position de non-actionnement repré- sentée sur la figure 1, la chambre de travail 3 soit reliée à la chambre de dépression 4 par l'intermédiaire de canaux de passage d'air 12 passant latéralement dans le corps Il de la soupape de commande et débouchant frontalement à l'extérieur du corps 11. Lors d'un action- nement de la soupape de commande 9, c'est-à-dire lors d'un déplacement axial de la tige de piston 8 par une pédale de frein, la communication de la chambre de dépression 4 avec la chambre de travail 3 est supprimée, et la chambre de travail 3 est reliée à l'atmosphère, de sorte que la cloison mobile 2 se déplace vers la chambre de dépression 4. Par l'intermédiaire d'un disque de réaction 13 ayant l'élas- ticité d'un caoutchouc et reçu dans une dépression frontale du corps 11, et par l'intermédiaire d'une tige de poussée 14 munie d'une tâte à collet 15, la force de freinage est transmise à un piston d'actionnement d'un maftre-cylindre (non représenté) de l'installation de freinage, lequel est agencé contre l'extrémité de l'amplificateur de force de freifage, c8té dépression. Un ressort de compression 16 rapelle la cloison mobile à la position initiale représentée. Le plateau porte-membrane 5 comporte une partie centrale 17 du genre moyeu, en forme de cuvetted'o un rebord de retenue 18 fait saillie radialement vers l'intérieur pour s'appliquer contre un épau- lement 19 du corps 1I de la soupape de commande. Une plaque de retenue 20 en t8le est fixée au plateau porte-membrane 5 au moyen de languettes 21, formées à partir du plateau 5 par poinçonnage-repoussage, et est appliquée contre la surface frontale du corps 1Il de la soupape de commande. L'enceinte à dépression 1 comporte deux coquilles 22, 23 en t6le relativement mince. Chaque coquille 22, 23 possède une paroi frontale 24, 25 contre la face interne de laquelle est appliquée une bride en anneau 26, 27 dans laquelle sont enchâssées des vis de fixation 28, 29, respectivement destinées à l'assemblage au maître- cylindre et à l'assemblage à la paroi d'auvent du véhicule. La partie 24.1, 25.1, que chaque paroi frontale 24, 25 comporte radialement à l'extérieur de la bride an anneau 26, 27, est tronconique et présente des moulures radiales 30. Des anneaux de soutien 33 sont placés contre le cSté intérieur des arêtes périphé- riques 32 de l'enceintesituées chacune à la transition de la partie tronconique 24.1, 25.1 d'une paroi frontale avec une portion périphé- rique cylindrique 31 de l'enceinte. C'est dans la portion périphérique cylindrique 31 que se trouve l'assemblage 34 des deux coquilles 22, 23 de l'enceinte. A cet endroit, les bords des deux coquilles sont rabattus et accrochés l'un dans l'autre. Une rainure ou gorge périphérique reçoit un bourrelet 35 du bord de la membrane roulante 7. La figure 2 représente une forme de réalisation d'une enceinte à dépression dans laquelle la bride en anneau 27 est relativement étroite. La partie tronconique 25.1, 24.1 de chaque paroi frontale ne comporte aucune moulure. Les anneaux d'appui placés à l'intérieur des arêtes périphériques 32 de l'enceinte sont intégrés en un seul anneau 33a formant la portion périphérique cylindrique de l'enceinte, et les bords des deux coquilles sont immobilisés contre l'extérieur de cet anneau, par un roulage rentrant. D'un côté, entre l'anneau 33a et la paroi frontale 25 de l'enceinte, il est prévu une rainure d'ancrage 36 dans laquelle est maintenu le bourrelet 35 du bord de la membrane roulante 7. Dans les exemples selon les figures I et 2, la tôle de chaque paroi frontale 24, 25 est appliquée contre le côté extérieur et dans l'alésage de la bride en anneau 26, 27 autour duquel elle est roulée. Par contre, la figure 3 montre une autre possibilité de fixation de la paroi frontale. La bride en anneau 26 présente ici, sur sa face exté- rieure, une rainure 37 dans laquelle s'engage un bord intérieur de la paroi frontale 24 roulé autour d'un anneau 38. Dans la forme de réalisation-selon la figure 4, l'anneau de soutien 33 est profilé de façon qu'il y ait, dans la région de l'arête périphérique 32 de l'enceinte, une cavité 39 entre cet anneau 33 et la coquille 22. Une telle cavité 39 peut aussi être obtenue (figure 5) par le fait que la coquille 22 de l'enceinte forme, dans la région de l'arête périphérique 32, un bourrelet saillant vers l'extérieur. L'anneau de soutien 33 se trouvant contre le côté intérieur n'est alors que légé- rement bombé. Dans les exemples selon les figures 4 et 5, les deux bords longitudinaux des anneaux de soutien 33 sont soudés à la paroi frontale 24 et à la portion périphérique cylindrique 31 de l'enceinte. La figure. 6 représente une réalisation analogue à celle de la figure 1, mais dans laquelle l'anneau de soutien 33,dont la section droite génératrice possède un profil en équerren'est soudé qu'aux portions des moulures 30 qui sont orientées radialement. De façon analogue, l'anneau de soutien 33 selon la figure 7 est soudé aux moulures 30. Pour obtenir un renforcement supplémentaire, l'anneau de soutien présente toutefois ici une section droite géné- ratrice à profil en U. La réalisation selon la figure 8 ressemble à celle selon la figure 4, mais il est prévu, dans l'anneau de soutien 33, des trous 40 qui servent à gagner de la légèreté et à permettre l'application d'une peinture à l'intérieur de la cavité 39. Une forme de réalisation des moulures radiales 30, différant de celle représentée sur la figure 1, est visible sur les figures 9 et 10. Les moulures 30 sont des bossages saillant vers l'extérieur, formés sur la surface tronconique de la portion 24.1 de la paroi frontale, de sorte que l'anneau de soutien 33 est en contact direct avec cette partie tronconique 24.1 de la paroi frontale. Comme on peut le voir sur la figure 11, un autre anneau de renforcement 41 peut être agencé sur le côté extérieur de l'arête périphérique 32 de l'enceinte. La figure 12 représente une réalisation en deux parties de l'anneau de soutien 33 qui est constitué ici de deux parties 33b et 33c assemblées et entre lesquelles la cavité 39 est formée. La figure 13 montre une combinaison des formes de réalisation selon les figures Il et 12: un anneau de soutien, constitué des parties 33b et 33c, est agencé contre le côté intérieur, tandis qu'un anneau de renforcement 41 est agencé en plus contre le coté extérieur de l'enceinte. Dans l'exemple selon la figure 14, les anneaux de soutien 33 sont disposés chacun entre la paroi frontale 24 ou 25 et la portion périphérique cylindrique 31, à l'intérieur d'un assemblage par roulage- agrafage 42. Dans le cas de l'assemblage par roulage-agrafage repré- senté à gauche de la figure 14, l'anneau de soutien 33 est d'abord assemblé à la portion périphérique 31 de l'enceinte, puis la portion frontale tronconique 24.1 est elle aussi sertie autour de l'anneau de soutien 33, et cet assemblage est encore une fois déformé par rapprochement. comme indiqué par la flèche 43, de sorte que les bords de la tôle des parties de l'enceinte contribuent aussi au renforcement et constituent, avec l'anneau de soutien 33, un anneau relativement rigide. Le bourrelet 35 du bord de la membrane roulante 7 doit être fixé à l'autre arête périphérique 32 de l'enceinte. Dans la réalisation selon la figure 14, ce bourrelet 35 est reçu entre l'assemblage par roulage-agrafage 42 et la paroi frontale 25 de l'enceinte. La figure 15 représente une variante dans laquelle une bande de soutien spéciale 44 est appliquée pour retenir le bourrelet 35. Dans la réalisation selon la figure 16, l'anneau de soutien 33 placé contre le coté intérieur de l'enceinte constitue en même temps la monture retenant le bourrelet 35. La figure 17 représente une forme de réalisation particu- lièrement simple du point de vue de la fabrication. Comme l'enceinte à dépression 1 doit être en deux parties, c'est-à-dire doit consister en deux coquilles 22, 23, la première coquille 22 est réalisée sous la forme d'une coupe à fond conique et à paroi périphérique cylindrique. L'anneau de soutien 33 (à gauche sur la figure 17) est fabriqué à une dimension supérieure et enfoncé par forçage. A l'endroit de l'autre arête périphérique, l'anneau de soutien 33 est pris, de la façon décrite, dans un assemblage par roulage-agrafage. Les figures 18 et 19 montrent une bride en anneau 26 qui présente un oeil 45 avec un trou 46 pour recevoir une vis de fixation 28. Des nervures 47 rayonnent de cet oeil 45 vers des zones du bord de la LO bride 26 munies chacune d'un bourrelet. On obtient ainsi une rigidité particulière dans la région de la vis de fixation, tandis que l'élas- ticité de la bride en anneau est plus grande dans les autres zones. Les brides en anneau 26, 27 sont avantageusement conçues de façon à éviter leur retournement ou leur distorsion sous l'effet des forces appliquées. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Enceinte à dépression pour amplificateur de force de freinage pour véhicules automobiles, constituée de deux coquilles assemblées l'une à l'autre avec étanchéité, cette enceinte comportant une paroi frontale côté maître-cylindre et une paroi frontale côté pédale, lesquelles sont réunies par une portion périphérique sensi- blement cylindrique, et contenant une cloison mobile axialement qui la partage, avec étanchéité, en une chambre de dépression et une chambre de travail, cette enceinte étant caractérisée en ce qu'une bride centrale en anneau (26, 27) est agencée contre la face intérieure de chacune des deux parois frontales (24, 25), l'une de ces brides étant assemblée à un maître-cylindre et l'autre au véhicule, en ce qu'au moins la partie (24.1, 25.1),que chaque paroi frontale (24, 25) comporte radialement à l'extérieur de la bride en anneau (26, 27),est tronconique et en ce qu'a l'arête périphérique de transition (32) de chacune de ces parties tronconiques à la portion périphérique cylin- drique (31) de l'enceinte,est agencé un anneau de soutien (33). 2. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les anneaux de soutien (33) sont placés sous précon- trainte radiale contre le côté intérieur des arêtes périphériques (32) de l'enceinte. 3. Enceinte à dépression selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les anneaux de soutien (33) sont assemblés aux coquilles (22, 23) par adhérence, de préférence par soudage. 4. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les parties tronconiques (24.1, 25.1) des parois frontales (24, 25) sont renforcées par des moulures orientées sensi- blement radialement. 5. Enceinte à dépression selon la revendication 4, caracté- risée en-ce que les moulures (30) constituent des surfaces de contact pour une portion coudée vers l'intérieur que comporte chacun des anneaux de soutien (33). 6. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'il y a, dans la région de l'arête périphérique (32), une cavité périphérique (39) entre l'anneau de soutien (33) et la coquille (22, 23). 7. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'anneau de soutien (33) est réalisé sous la forme d'un anneau coupé dont les becs se chevauchent et sont soudés l'un à l'autre. 2488B46 Il 8. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'un anneau de renforcement extérieur (41) est agencé contre l'arête périphérique (32), en plus de l'anneau de soutien intérieur (33). 9. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'anneau de soutien (33) est constitué de deux bandes de t6le (33b, 33c) profilées, mutuellement assemblées le long de leurs bords longitudinaux et entre lesquelles une cavité périphérique (39) est prévue, dans la zone médiane. 10. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'anneau de soutien (33) est placé dans un assemblage par roulage-agrafage (42) entre la paroi frontale (24, 25) et la portion périphérique cylindrique (31), ou bien est constitué par des parties de cet assemblage par roulage-agrafage (42). Il. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'une rainure (36), pour l'ancrage d'un bourrelet (35) du bord d'une membrane roulante (7) liée à la cloison mobile (2), est amé- nagée entre l'anneau de soutien (33) et la coquille (22, 23). 12. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la bride en anneau (26, 27) présente des nervures de renforcement (47) partant de vis de fixation (28, 29). 13. Enceinte à dépression selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la bride en anneau (26, 27) présente, dans sa face extérieure, une rainure (37) dans laquelle s'engage un bord intérieur de la'paroi frontale (24, 25) roulé autour d'un anneau (38).