Brevet FR2487925A1 — publié le 19820205

i Servomoteur %, fluide sous pression L'invention concerne une structure nouvelle et améliorée de dispositif d'assistance pour un système de freinage à fluide, et elle fournit plus particulièrement une structure de verrouillage d'une coquille et d'un couvercle d'extrémité qui constituent le bottier ou logement des servomoteurs à fluide sous pression. Il a été proposé de comprimer un talon périphérique extérieur d'un diaphragme dans une rigole ouverte radialement versl'ex- térieur et ménagée sur la périphérie extérieure d'un cou- vercle d'extrémité,au moyen de la surface interne d'une co- quilledans le but d'atteindre un diamètre externe minimal tout en fournissant cependant la possibilité de disposer d'une section transversale uniforme maximale de la coquille, pour diminuer le volume nécessaire minimal du servomoteur quand il est installé dans la carrosserie du véhicule. Plusieurs types de moteurs à fluide sous pression ont été conçus. Ces moteurs à fluide sous pression ont, en général, eu du succès et sont extrêmement efficaces,d'un point de vue intellectuel général,pour atteindre un petit volume des mo- teurs, mais ils sont couramment d'un tel type qu'ils attei- gnent le but mentionné précédemment sans ménager de possibi- lités de remontage au cours de leur durée de fonctionnement. Un but principal de l'invention est de fournir un servomoteur à fluide sous pression amélioré comprenant des moyens lui permettant d'être démonté et remonté au cours de sa durée de vie dans des buts d'inspection ou de réparation. Le but mentionné ci-dessus ainsi que d'autres sont atteints selon au moins un aspect de l'invention en prévoyant des mo- yens pour une toléranceavec une partie souple se reconsti- tuant élastiquement dans la structure de verrouillage, de sorte que la coquille et le couvercle d'extrémité sont remon- tés par un mouvement axial d'union en relation l'une avec l'autre,après alignement de coaxialité suivi d'un mouvement rotatif,pour verrouiller la coquille et le couvercle d'extré- mité en position à l'encontre d'une telle élasticité. L'invention comprend donc une coquille en feuille métallique terminée estampée formant une chambre interne s'étendant axia- lement, de section transversale uniforme à proximité de son extrémité ouverte, un épaulement courbé radialement vers l'ex- térieur autour de la périphérie externe de la coquille et à distance de l'extrémité ouverte de la coquille, la- coquille étant fendue à intervalles sensiblement réguliers sur la péri- phérie de la coquille à une distance axiale prédéterminée vers l'extérieur de l'épaulement pour fournir des parties de la coquille pouvant être courbées entre les fentes et son extrémité ouverte, les parties étant arquées radialement vers l'intérieur, un couvercle d'extrémiti présentant une rigole ouverte radialement vers l'extérieur sur la périphérie exté- rieure du couvercle d'extrémité et un ajustage glissant par rapport à l'intérieur de la section entre l'épaulement et l'extrémité ouverte de la coquille, la périphérie du couver- cle extérieur étant entaillée vers l'intérieur à des inter- valles réguliers s'adaptant aux portions arquées de la co- quille pour être capable de recevoir les parties arquées, et une paroi mobile dans la chambre comprenant une partie en diaphragme dont le bourrelet périphérique est comprimé dans la rigole du couvercle d'extrémité par coopération avec la coquille, fournissant ainsi une étanchéité au fluide sur le bourrelet. L'invention comprend en outre au moins une partie courbée vers le bas dans l'épaulement de la coquille faisant face à l'une des parties arquées, et une paire de pattes espacées l'une de l'autre dans le bord périphérique du cou- vercle d'extrémité, logées entre les deux parties entaillées voisines et faisant face dans les directions circonféren- tielles opposées par rapport à la partie ou aux parties ar- quées interposées entre les patteslorsque montées. Une forme de réalisation de l'invention sera maintenant dé- crite, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un servomo- teur à fluide sous pression selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle de la structure de verrouillage utilisée pour maintenir la coquille et le couvercle du bottier; la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 111-III de la figure 2; et la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2. Le servomoteur 10 comprend une première coquille 14 de bol- tier maintenue à une seconde coquille de bottier ou plaque 16 de couvercle d'extrémité, comme décrit plus loin en dé- tail. Une paroi 20 mobile est logée à l'intérieur de la première coquille 14 et du couvercle d'extrémité 16 pour former une première chambre 22 à volume variable et une se- conde chambre 24 à volume variable. La paroi mobile 20 com- prend un moyeu ou tige centrale 26 avec une plaque 28 d'appui arrière du diaphragme maintenue par des doigts 30 (seulement l'un d'entre eux étant représenté) recouvrant la face fron- tale de la tige centrale 26. Un diaphragme 32 présente un premier bourrelet 34 sur sa périphérie qui est comprimé dans une rigole 36 ouverte radialement vers l'extérieur pour fournir une étanchéité à fluide sur la périphérie extérieure du diaphragme, et un second bourrelet 38 qui est pincé dans une rainure 40 à proximité de la plaque d'appui 28 et qui maintient le bord interne de la plaque d'appui 28 qui se trouve derrière la tige centrale 26. La tige 26 présente une saillie 42 s'étendant vers l'arrière qui passe au travers d'une ouverture 44 dans le couvercle 16. La saillie 42 présente un trou axial 46 danz lequel est logé un mécanisme 48 à clapet de commande pour fournir une entrée opératoire à partir d'une pédale (non représentée) grâce à une tige de poussée 50. Le mécanisme 48 à clapet de commande comprend un ensemble à clapet 52 qui est actionné lors du mouve--5ent vers l'avant d'un plongeur 54 par la tige de poussée 50, tout d'abord pour interrompre le vide, puis pour permettre à l'air de créer une différence de pression sur le piston de puissance 20. L'ensemble à clapet 52 présente une face 56 séparée d'un bourrelet fixe 58 par une section flexible 60. Le bourrelet 58 est maintenu à l'intérieur du trou 46 par une retenue 62. Un premier ressort 64 relié à la retenue 62 applique la face 56 vers un premier siège 66 de clapet proche d'un passage 68 à vide. Le premier siège 66 de clapet sera dénommé ivi siège à vide 66. Le passage à vide 68 relie la première chambre 22 avec l'intérieur du trou 46 de la tige 26. Un second ressort 70, logé entre la retenue 62 et un anneau 72 en butée contre un épaulement 74 de la tige de poussée 50, applique un second siège 76 de clapet sur le plongeur 54 en contact avec la face 56. Le second siège 76 de clapet sera dénommé ici siège à air. Un ressort de rappel 78 logé entre la coquille 14 et la tige 26 applique le diaphragme 32 vers la droite comme représenté, vers le couvercle 16, jusqu'à ce qu'une partie tampon 80 du diaphragme vienne buter contre le couvercle 16. Dans cette position, le vide communiqué à partir de la tubulure d'ad- mission grâce à un conduit (non représenté) au-delà d'un contre-siège (non représenté) dans la chambre frontale 22, évacue l'air de la seconde chambre 24 à volume variable en passant par un passage radial 82, le trou 46 et le passage à vide 68. Ceci définit la position de repos de la paroi mobile 20. L'extrémité avant gauche du plongeur 54 s'étend dans une ou- verture 84 qui communique avec une chambre de réaction 86. La chambre de réaction 86 est un trou à gradin et présente un épaulement annulaire -88. A l'intérieur de la chambre de réaction 86 à gradin est emprisonné un matériau 90 analogue à du caoutchouc et une tête 92 d'un élément commandé 94. L'élément commandé 94 est relié mécaniquement à un maître- piston 116 du maître-cylindre 12 de freinage. Le plongeur 54 présente une partie 96 à diamètre réduit qui est chevauché de manière déplaçable par une tige bifurquée d'une broche 98. La broche 98 est logée serrée dans un trou radial correspondant de la paroi de la tige 26, comme repré- senté, pour fournir un moyen d'arrêt pour le plongeur dans la position représentée en étant en engagement de butée, en butée avec un épaulement d'extrémité d'une partie 96 diamé- tralement réduite du plongeur 54. L'ensemble fonctionne comme suit. Dans la position représen- tée, chaque pièce du servomoteur 10 de freinage occupe sa position de repos.On notera que, dans cette position, il y a un petit jeu entre le siège à vide 66 et la face 56, alors que le siège à air 76 est en contact avec la face 56 de l'ensemble à clapet 52, de sorte que la chambre 24 est en communication avec l'autre chambre 22 et qu'elles sont toutes les deux à des pressions sous-atmosphériques. De l'air î la pression atmosphérique est présent dans le trou 46 en passant par un filtre 100, mais il est isolé des deux chambres. Quand un opérateur applique une force d'entrée à une pédale de freinage (non représentée), la tige de poussée 50 se déplace pour permettre au ressort 64 de déplacer la face 56 de l'ensemble à clapet 52 contre le siège à vide 66 pour interrompre la communication par le passage 68 entre la pre- mière chambre 22 et le trou 46. Le jeu est calculé au minimum suffisant pour maintenir la communication entre la première chambre 22 et le trou 46 dans la position de repos. Un mou- vement supplémentaire de la tige de poussée 50 déplace le siège atmosphérique 76 à l'éloignement de la face 56 pour permettre à l'air à la pression atmosphérique, présent dans le trou 46, de pénétrer dans la chambre arrière 24 par le passage 82. Avec de l'air dans la chambre arrière 24 et du vide dans la chambre avant 22, une pression différentielle s'exerce sur la paroi mobile 20. Cette pression différentielle crée une force opératoire qui est transmise par la tige cen- trale 26 pour déplacer la tête 92 de l'élément commandé 94 grâce au matériau caoutchouteux 90, de sorte qu'une pression de freinage se développe dans le maître-cylindre 12 de frei- nage d'une façon courante. Pendant ce fonctionnement, une majeure partie de la force de réaction qui se développe dans le matériau caoutchouteux 90 est reçue par l'épaulement 88 de la tige centrale de la paroi mobile 20 alors que le reste de cette force est reçu par le plongeur 54 et, à son tour, par la tige de poussée 50 de manière à être ressentie par l'opérateur par le biais de la pédale de freinage (non représentée). Tels que décrits jusqu'à maintenant, la structure et le mode opératoire du servomoteur 10 sont courants. Les points carac- téristiques de l'invention sont décrits ci-dessous en se référant aux figures 2 à 4. Selon la présente invention, la structure de servomoteur représentée sur les dessins est conçue pour qu'elle puisse être assemblée rapidement, et pour que la première et la seconde coquille 14 et 16 puissent être verrouillées ensemble grâce à un dispositif nouveau de verrouillage qui fait partie des pièces en feuille métallique elles-mêmes. La coquille 14 est estampée à partir d'un morceau de feuille métallique pour former une pièce sensiblement en forme de coupelle présentant un épaulement 112 courbé radialement vers l'extérieur et qui est ensuite fendu circonférentiellement à intervalles régu- liers à courte distance en arrière de l'épaulement 112, comme représenté en 104 à la figure 2. Les bandes 102 entre les fentes 104 et l'extrémité ouverte de la structure en coupelle 14 sont ensuite courbées ou arquées radialement vers l'intérieur pour fournir une structure de verrouillage comme on le voit bien sur les figures 2 et 3. On notera que chaque partie arquée 102 est de préférence conformée après que le couvercle 16 ait été mis en place dans la coquille 14 lorsqu'il s'agit du premier assemblage ou montage initial. La coquille ou couvercle 16 du bottier est aussi estampé à partir d'un morceau de feuille métallique et il est muni d'une partie 106 en rebord tournée radialement, et de la rigole 36 ouverte radialement vers l'extérieur propre ' être remplie par le bourrelet 34 du diaphragme 32 en étant com- primée par la paroi de la coquille 14 pour fournir une étan- chéité à fluide sur le bourrelet 34. Le rebord 106 présente un jeu prédéterminé par rapport à la paroi latérale interne de la coquille 14. Le rebord 106 du couvercle 16 est échancré comme en 108 a intervalles réguliers, de manière à s'adapter aux parties arquées 102 de la première coquille 14, de sorte que la coquille 16 de bottier peut être insérée dans l'extré- mité ouverte de la coquille 14 de bottier, les parties arquées 102 passant axialement par les parties échancrées 108 de la coquille 16 de bottier. Comme on le voit à la figure 1, la coquille 14 est courbée ou présente des gradins radiaux vers l'extérieur pour fournir l'épaulement 112 contre lequel le bord de la partie en rebord 106 peut être mis dans une position propre à permettre aux parties 114 à diamètre-plein de la partie 106 d'être pincées et serrées fermement entre les bandes 102 et l'épaulement 112 quand le couvercle 16 est verrouillé à la coquille 14. - 2487925 L'épaulement 112 présente au moins une partie dentée 110, comme représenté à la figure 4, qui permet au rebord 106 d'être courbé élastiquement de manière réparable quad 2e. couvercle 16 est déplacé en rotation par rapport a la co- quille 14, l'une des pattes passant derrière la partie arquée 102, comme décrit en détail ci-dessous. Il est entendu que la structure mobile 20 avec les pièces qui lui sont associées est assemblée avant d'Oltre placée dans la coquille avant 14, et que le ceoverzle 16 est in- troduit a force dans l'extrémité ouertte de la coquille 14 pour comprimer le bourrelet 34 du diaphragme 32 en op- ration à étanchéitê entre la paroi latérale interne de la coquille 14, la rigole 36 et le rebord 106 du couvercle 16. Afin que le rebord 106 soit empêché de tourner dans le Mens des aiguilles d'une montre au-delà du point o ses parties 114 à diamètre plein sont centrées derrière les parties arquées 102, une patte 118 est courbée axialement vers l'arrière à partir de l'une des parties 114 du rebord 106, de sorte qu'elle est en butée contre la surface intérieurz de l'une des parties arquées et qu'elle emp8che une rotation supplémentaire du couvercle 16. Il est en outre prévu que le couvercle 16 peut aussi 8tre verrouillé contre la rotation dans le Sens inverse des ai- guilles d'une montre au moyen d'une patte 120 semblables représentée aux figures 4 et 2, qui fait saillie dans la direction circonférentielle opposée. La patte 120 doit $tre courbée dans une mesure suffisante vers l'extérieur ee la face du rebord 106 pour empocher la rotation du couvercle 16 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à l'éloigne- ment de sa position de verrouillage représentée, grâce à une butée contre la partie arquée 102, fournissant ainsi une possibilité pour sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre vers la position de verrouillage représentée, la section 114 sur laquelle repose la patte 120 étant courbée élastiquement de manière réparable. On notera que la patte 120 fournit des moyens sensiblement analogues à une came quand le couvercle 16 est tourné dans le sens des ai- guilles d'une montre dans sa position de verrouillage avec la patte 120 passant au travers de la partie arquée 102. L'aptitude à une telle rotation dans le sens des aiguilles d'une montre peut être attribuée au ménagement de la partie dentée 110 dans l'épaulement 112. Afin d'assurer la capacité d'obturation, la patte 118 est calculée pour avoir une hauteur suffisante propre à empêcher complètement le couvercle 16 de tourner au-delà de la partie arquée 102. Cependant, cette hauteur peut être identique à celle de l'autre patte 120, ce qui présente l'avantage qu'aucun effort de réflexion n'est nécessaire étant donné que l'on peut introduire le couvercle 16 dans sa position de verrouillage dans l'une et l'autre direction de rotation0 Dans ce cas, la longueur de la partie dentée 110 doit être calculée de manière à être suffisante pour permettre à la partie 114 sur laquelle se trouvent les pattes 118 et 120, dese courber élastiquement de manière réparable quand les pattes passent au-delà de la partie arquée 102. Revendications. 1. Servomoteur à fluide sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend une coquille d'extrémité en feuille métalli- que estampée formant une chambre interne s'étendant axiale- mentde section transversale uniforme à proximité de son extrémité ouverte, un épaulement courbé radialement vers l'extérieur ménagé autour de la périphérie externe de la coquille et légèrement éloigné de l'extrémité ouverte de la coquille, la coquille étant fendue à des intervalles sensiblement réguliers sur la périphérie de la coquille à une distance prédéterminée axialement vers l'extérieur de la coquille pour fournir des parties de la coquille pouvant être courbées entre les fentes et son extrémité ouverte, les parties étant arquées radialement vers l'intérieur, un cou- vercle d'extrémité présentant une rigole ouverte radialement vers l'extérieur sur la périphérie externe du couvercle d'ex- trémité et un rebord ménageant un emmanchement glissant par rapport à l'intérieur de la partie de la coquille comprise entre l'épaulement et l'extrémité ouverte de la coquille, la périphérie du couvercle d'extrémité étant entaillée vers l'intérieur à des intervalles réguliers correspondant aux parties arquées de la coquille, pour être capable de recevoir les parties arquées, une paroi mobile logée dans la chambre et comprenant une partie de diaphragme dont le bourrelet périphérique extérieur est comprimé dans la rigole du cou- vercle d'extrémité en coopération avec la coquille, pour fournir ainsi une étanchéité à fluide sur le bourrelet, au moins une partie dentée dans l'épaulement de la coquille faisant face à l'une des parties arquées et une paire de pattes éloignées dans le bord périphérique du couvercle d'extrémité situées entre les deux parties entaillées voi- sines et dirigées dans les directions circonférentielles opposées par rapport à la partie.arquée entre les pattes à l'état assemblé. 2. Servomoteur à fluide sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux pattes sont ensemble logées 1l entre les deux parties entaillées voisines dans le bord périphérique du couvercle d'extrémité et sont séparées d'une distance suffisante pour que l'une des parties arquées s'interpose entre elles à l'état monté. 3. Servomoteur à fluide sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes sont situées respective- ment entre différentes paires de parties entaillées voisines et sont dirigées dans les directions circonférentielles dif- férentes par rapport aux parties arquées de la coquille in- terposées entre les pattes à l'état monté, de sorte que le couvercle peut être verrouillé contre la rotation dans une direction circonférentielle quelconque par rapport à la coquille. 4. Servomoteur à fluide sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie dentée de l'épaulement de la coquille s'étend sur la longueur de la partie arquée de la coquille dans une mesure suffisante pour permettre au bord périphérique du couvercle d'être courbé élastiquement autour de l'une des pattes quand le couvercle est tourné par rapport à la coquille dans sa position de verrouillagede sorte que l'une des pattes peut passer au-delà de la partie arquée. 5. Servomoteur à fluide sous pression selon la.revendication 1, caractérisé en ce qu'une multiplicité de parties dentées sont conformées dans l'épaulement, toutes les parties dentées étant identiques en'dimension et en disposition l'une par rapport à:;l'autre, de sorte que chaque partie dentée fait respectivement face à l'une des parties arquées.