Brevet FR2554519A1 — publié le 19850510

L'invention concerne un servo-groupe pneumati- que, spécialement pour systèmes de freinage de véhicules automobiles, comprenant des parties postérieure et anté- rieure de carter, chacune en forme de pot, et comprenant une chemise et un col, les deux parties étant reliées pour former un carter de cylindre, une plaque de piston disposée en vue d'un mouvement axial à l'intérieur du car- ter de cylindre et un diaphragme qui présente une partie intérieure supportée par la plaque de piston, un bord ex- lO térieur enserré entre les cols et un soufflet roulant si- tué entre la partie intérieure et le bord extérieur de sorte que le diaphragme sépare deux chambres l'une de 1' autre à l'intérieur du carter de cylindre et que son souf- flet roulant, lorsqu'il est au repos et que des pressions au moins approximativement égales règnent dans les deux chambres, s'étend en avant de la plaque de piston à l'in- térieur de la partie postérieure de carter tandis qu'il vient se placer progressivement contre la chemise de la partie antérieure de carter à mesure que le gradient de pression augmente de la chambre postérieure à la chambre antérieure, la plaque de piston se déplaçant en conséquen- ce vers l'avant. Dans des servo-groupes connus de cette espèce (DE-C 11 88 965), les deux parties de carter ont des che- mises cylindriques dont le diamètre intérieur est beau- coup plus petit que le diamètre extérieur des deux cols entre lesquels est enserré le bord extérieur, habituel- lement torique, du diaphragme. Les deux cols sont norma- lement reliés entre eux par un anneau en tôle qui est ou bien sous la forme d'un composant séparé et muni d'un re- bord de manière à s'appliquer par-dessus les deux cols, ou bien fabriqués d'une seule pièce par exemple avec le collier postérieur et de manière à s'appliquer au col an- térieur autour duquel il est bordé ou maté. Le diamètre extérieur d'un tel anneau en tôle est supérieur, d'au moins deux fois son épaisseur de métal, au diamètre exté- rieur du col ou de chaque col qu'il entoure. Ainsi, au total, le diamètre extérieur maximal des servo-groupes connus de l'espèce en question est beaucoup plus grand que leur diamètre intérieur utile. Il en est ainsi même si les deux parties de carter sont formées de tôle ex- trêmement mince, de manière à limiter leur poids. Cet inconvénient des servo-groupes connus du type décrit a été reconnu depuis longtemps et on y a fait face (DE-A 15 55870) en incorporant la partie postérieure de carter à un couvercle de fermeture assez plat, tandis que l'on donnait à la partie antérieure de carter en for- me de pot une longueur plus grande en conséquence et qu' on la bordait ou qu'on la matait derrière le bord exté- rieur du couvercle de fermeture. Dans cette disposition, le diaphragme est enserré, le long de son bord extérieur, entre les bords du couvercle de fermeture et de la par- tie antérieure de carter. Pour cette raison, son soufflet roulant est adapté à une surface cylindrique de chemise de la partie antérieure de carter, déjà dans la position inactive. Ensuite, on le renverse et il se dirige alors vers l'arrière en butant contre un rebord marginal cylin- drique d'une plaque de piston. A l'arrière, il rejoint une partie intérieure du diaphragme qui est adaptée à la face postérieure de la plaque de piston. L'avantage de cette conception est que le diamètre extérieur du carter de cylindre n'a nulle part besoin d'être plus grand que le diamètre extérieur de la chemise cylindrique à l'inté- rieur de laquelle se déroule le soufflet roulant du dia- phragme. En conséquence, le diamètre effectif de la pla- que de piston a seulement besoin d'être un peu plus petit que le diamètre extérieur maximal du carter de cylindre. Pourtant, un inconvénient est que le rebord marginal cylindrique de la plaque de piston doit être à peu près aussi long que sa course de travail, afin d'as- surer un soutien suffisant au soufflet roulant lors de l'actionnement du servo-groupe, de sorte qu'un gradient de pression s'établit de la chambre postérieure à la cham- bre antérieure. Si le soufflet roulant assez long n'é- tait pas supporté au rebord marginal, il serait poussé radialement vers l'intérieur en avant de la plaque de piston et ainsi serait supporté axialement vers l'arriè- re par la plaque de piston, réduisant ainsi le diamètre dit effectif du servo-groupe. Le rebord marginal assez long que présente ainsi nécessairement la plaque de pis- ton nécessite une grande longueur axiale de construction de la partie antérieure de carter. Cela annule l'avanta- ge réalisé qui est un diamètre extérieur assez petit du carter de cylindre, parce qu'habituellement l'espace d' installation disponible en direction axiale est tout aus- si limité qu'en direction radiale. Un but de l'invention est de réaliser un servo- groupe pneumatique tel qu'il assure un rapport favorable non seulement entre le diamètre utile de la plaque de piston et le diamètre extérieur maximal du carter de cy- lindre, mais aussi entre la course utile de la plaque de piston et la longueur axiale du carter de cylindre. Ce but est atteint, selon l'invention, dans un servo-groupe pneumatique de l'espèce indiquée initiale- ment, par le fait que, dans une zone de sa chemise, en avant du col, la partie antérieure de carter a un plus grand diamètre intérieur dans la zone d'engagement du soufflet roulant qu'au col lui-mg'me. Le résultat de cette disposition est qu'à un stade précoce de chaque actionnement du servo-groupe, le gradient de pression entre les chambres postérieure et an- térieure a pour effet de pousser le soufflet roulant vers l'extérieur parce qu'il a naturellement tendance à occuper l'espace qui est rendu disponible et qui augmen- te à l'intérieur de la chemise de la partie antérieure de carter. Donc, la pression à l'intérieur de la chambre postérieure ne peut pas déplacer le soufflet roulant vers l'intérieur, ou ne peut le faire que dans une mesure si limitée qu'il ne sera plus poussé contre la face anté- rieure de la plaque de piston. Ce déplacement indésirable est largement évité par l'invention, mOeme si la plaque de piston a seulement un bord bordé étroit au lieu d'un lar- ge rebord marginal cylindrique. De préférence, le plus grand diamètre intérieur de la partie antérieure de carter est au moins aussi grand que le diamètre extérieur du col respectif. On ad- met que, pour le relier au col de la partie postérieure de carter, le col de la partie antérieure de carter est entouré étroitement par un anneau en tôle de la même épaisseur que la chemise de la partie antérieure de car- ter; cette chemise a approximativement le même diamètre extérieur, Gans sa région agrandie selon l'invention, que l'anneau en tôle. Ainsi, l'espace d'installation disponi- ble est utilisé le plus économiquement. Il est avantageux aussi que la chemise de la partie antérieure de carter soit agrandie à son diamètre intérieur maximal à une petite distance de son col res- pectif, distance qui est juste suffisante pour relier les deux cols. De cette manière, le plus grand espace possi- ble est rendu disponible pour le soufflet roulant, déjà à un stade précoce de l'actionnement du servo-groupe et donc le diamètre effectif du servo-groupe est aussi grand que possible pour un diamètre donné du carter de cylindre. Toutefois, il peut être commode que le diamè- tre intérieur de la chemise augmente seulement graduelle- ment dans la zone prévue pour le déroulement du soufflet roulant. De cette manière, le diamètre effectif maximal ne sera pas atteint avant que la plaque de piston n'ait accompli une certaine partie de sa course,mais en tout cas bien avant la fin de la plus longue course possible. On décrira davantage l'invention, à titre d' exemple, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une moitié d'un servo-groupe selon l'invention, en position inactive; la figure 2 est une vue en coupe correspondan- te dans un état de fonctionnement; la figure 3 est une vue de détail de la figure 2 à plus grande échelle. Le servo-groupe de système de freinage illustré. présente une partie postérieure de carter 10 en forme de pot, munie d'une ouverture centrale 12 pour une valve qui est commandée par la pédale de frein du véhicule automo- bile, mais n'est pas représentée ici puisqu'elle n'a pas besoin d'être différente de la valve habituellement pré- vue dans les servo-groupes. La partie postérieure de car- ter 10 comprend en outre une chemise cylindrique 14 se continuant par un col 16 qui se dirige obliquement vers l'extérieur et vers l'arrière. Le col 16 rejoint à son tour un bord 18 dirigé cylindriquement vers l'avant. Le servo-groupe comprend aussi une partie antérieure de car- ter 20 en forme de pot munie d'une ouverture centrale 22 pour un maître cylindre qui peut également être de con- ception classique de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le représenter ici. La partie antérieure de carter 20 comprend une chemise cylindrique 24 et un col 26 qui se dirige obliquement vers l'extérieur et vers l'avant et est espacé de la chemise 24 par une dépression annulaire 28. Celle-ci a une longueur axiale suffisant à la pénétra- tion d'un outil servant à border ou à mater le bord 18 à l'avant du col 26, de sorte que les deux cols 16 et 26 sont reliés fermement l'un à l'autre. Les deux parties de carter 10 et 20 forment ensemble un carter de cylindre dans lequel une plaque de piston 30 est disposée de manière à se mouvoir axiale- ment. La plaque de piston 30 présente un bord extérieur étroit et arrondi 32 et deux tiges 34 la traversent plus vers l'intérieur et avec une disposition parallèle à 1' axe. Les deux tiges 34, dont une seule est représentée sur les figures 1 et 2, sont reliées de façon étanche aux deux parties de carter 10 et 20 et leurs extrémités postérieures sont conçues pour 9tre reliées à un garde- boue d'un véhicule automobile tandis que le maître cylin- dre mentionné peut être fixé à leurs extrémités antérieu- res. La tige 34 représentée est rendue étanche vis-à-vis de la plaque de piston 30 par un soufflet plissé 36 repré- senté en partie seulement. Il en est de même pour l'autre tige, dans la moitié inférieure du servo-groupe non re- présentée. Un diaphragme 40 est coordonné à la plaque de piston 30. Le diaphragme comprend une partie intérieure 42 butant contre la face postérieure de la plaque de pis- ton, un bord extérieur torique 44 enserré entre les col- liers 16 et 26, et un soufflet roulant 46 situé entre le bord et la partie intérieure 42. Le diaphragme 40 est formé de caoutchouc ou matière élastique similaire et il est d'une seule pièce avec le soufflet plissé 36, dans le mode d'exécution ici représenté. Dans l'état entièrement assemblé du servo-grou- pe, le diaphragme 40, en même temps que la valve mention- née mais non représentée, divise l'espace délimité par les deux parties d'enveloppe 10 et 30 en une chambre pos- térieure 48 et une chambre antérieure 50. Dans l'état inactif, la valve relie les deux chambres 48 et 50 l'une à l'autre, séparant la chambre postérieure 48 de l'at- mosphère ambiante, ainsi qu'il est usuel pour les servo- groupes pneumatiques. La chambre antérieure 50 communi- que constamment avec une source de basse pression telle que le collecteur d'admission d'un moteur à carburateur. Lorsque le servo-groupe est actionné par la pé- dale de frein correspondante, la valve coupe la communi- cation entre les deux chambres 48 et 50 et, immédiate- ment après, relie la chambre postérieure 48 à l'atmos- phère ambiante de sorte que cette chambre se remplit d' air à la pression ambiante tandis que la chambre anté- rieure 50 reste vide. L'air de la chambre postérieure 48 pousse le soufflet roulant 46 de sorte que ce dernier se déplace tout d'abord vers l'intérieur en étant supporté par la face antérieure de la plaque de piston 30, si bien que son diamètre effectif est réduit en conséquence. Pourtant, la pression résultante sur la plaque de piston 30 est suffisante pour la déplacer vers l'avant. De cette manière, le maître cylindre est actionné et le jeu des freins associés est surmonté. La plaque de piston 30 se meut vers l'avant telle qu'on la voit sur la figure 2 de sorte que le soufflet roulant 46 roule en travers de la dépression annulaire 28 et commence rapidement à buter contre la chemise cylindrique 24. Comme indiqué sur la figure 3, le diamètre intérieuid24 de la chemise cylin- drique 24 est égal au diamètre extérieur D26 du col 26 et, par suite, très supérieur au diamètre intérieur d28 de la dépression annulaire 28 qui constitue la base du col 26. Après seulement un petit mouvement axial de la plaque de piston 30, l'espace agrandi à l'intérieur de la chemise cylindrique 24 est donc disponible pour le souf- flet roulant 46 et la pression élevée dans la chambre pos- térieure 48, en comparaison de la chambre antérieure 50, force le soufflet roulant 46 à utiliser l'espace plus lar- ge qui est offert, c'est-à-dire à se mouvoir davantage vers l'extérieur radialement et donc à mettre fin rapide- ment à l'action de la face antérieure de la plaque de piston 30. Le diamètre effectif D40 de la disposition de piston formée par le diaphragme 40 et la plaque de pis- ton 30 atteint rapidement une dimension supérieure au diamètre extérieur D30 de la plaque de piston 30 parce que, dans la position représentée par la figure 3, le soufflet roulant 46 transmet à la plaque de piston 30 des forces dirigées vers l'avant. REVENDICATIONS 1. Servo-groupe pneumatique, spécialement pour systèmes de freinage de véhicules automobiles, comprenant des parties postérieure (10) et antérieure (20) de carter, chacune en forme de pot, et comprenant une chemise (14,24) et un col (16, 26), les deux parties étant reliées pour former un carter de cylindre (10, 20), une plaque de pis- ton (30) disposée en vue d'un mouvement axial à l'inté- rieur du carter de cylindre (10, 20) et un diaphragme (40) qui présente une partie intérieure (42) supportée par la plaque de piston (30), un bord extérieur (44) enserré entre les cols (16, 26) et un soufflet roulant (46) si- tué entre la partie intérieure et le bord extérieur de sorte que le diaphragme (40) sépare deux chambres (48,50) l'une de l'autre à l'intérieur du carter de cylindre (10, ) et que son soufflet roulant (46), lorsqu'il est au re- pos et que des pressions au moins approximativement éga- les règnent dans les deux chambres, s'étend en avant de la plaque de piston (30) à l'intérieur de la partie pos- térieure (10) de carter tandis qu'il vient se placer pro- gressivement contre la chemise (24) de la partie antérieu- re (20) de carter à mesure que le gradient de pression augmente de la chambre postérieure à la chambre antérieu- re, la plaque de piston (30) se déplaçant en conséquence vers l'avant, groupe caractérisé par le fait que, dans une zone de sa chemise (24), en avant du col (26), la partie antérieure (20) de carter a un plus grand diamètre inté- rieur (d24) dans la zone d'engagement du soufflet roulant (46) qu'au col (26) lui-même. 2. Groupe selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que le plus grand diamètre intérieur (d24) de la partie antérieure (20) de carter est au moins ap- proximativement égal au diamètre extérieur (D26) du col respectif (26). 3. Groupe selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la chemise (24) de la partie antérieure (20) de carter est agrandie à son diamètre intérieur ma- ximal (d24) à une courte distance de son col respectif (26), distance qui est juste suffisante pour relier les deux cols (16, 26).