Brevet FR2598105A1 — publié le 19871106

La présente invention concerne une structure de raccordement d'enveloppe qui assure l'association en une seule pièce d'une enveloppe avant et d'une enveloppe arrière d'un servofrein ou analogue, et plus précisément, elle concerne une structure de raccordement d'enveloppe qui forme un joint hermétique au niveau d'un bourrelet périphérique d'un diaphragme, entre les deux enveloppes. Un dispositif d'asservissement tel qu'un servofrein ou un dispositif d'asservissement d'embrayage, com10 porte de manière générale une enveloppe avant et une enveloppe arrière qui sont couplées l'une à l'autre, un piston d'application d'énergie placé dans les enveloppes afin qu'il puisse se déplacer en translation dans sa direction axiale, et un diaphragme qui est appliqué à la face arrière 15 du piston d'application d'énergie. Le diaphragme est disposé axialement vers l'avant depuis la périphérie externe du piston et est replié de manière qu'il soit dirigé vers l'arrière et vers l'extérieur avec formation d'une partie plissée qui a une section en U.> Un bourrelet périphérique 20 est formé à l'extrémité externe de la partie pliée et est retenu entre les enveloppes avant et arrière, de manière hermétique. On a proposé diverses constructions jusqu'à présent pour la réalisation d'une structure de raccordement des enveloppes, dans laquelle l'enveloppe avant et l'enveloppe 25 arrière sont couplées alors que le bourrelet périphérique du diaphragme est maintenu entre elles, de manière hermétique. Par exemple, une structure de raccordement réduisant au minimum le diamètre maximal des enveloppes est décrite dans la demande mise à l'inspection publique de brevet 30 japonais N 74 259/1982 selon laquelle l'enveloppe arrière est montée dans une ouverture arrière formée dans l'enveloppe avant, et l'ouverture arrière de l'enveloppe avant est repliée radialement vers l'intérieur, à un endroit o les enveloppes avant et arrière sont fixées l'une à l'autre. 35 Un arrangement semblable à celui de' la présente invention est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 053 235. Dans le premier arrangement, le diamètre maximal des enve- 2 2598105 loppes peut être réduit au minimum car, comme la région de fixation est placée en arrière du piston d'application d'énergie, la dimension axiale du servofrein augmente. Lorsque le diamètre du piston d'application d'énergie est réduit afin que la dimension axiale n'augmente pas, la puissance fournie est réduite. Au contraire, dans la structure de raccordement du second arrangement, les enveloppes avant et arrière sont raccordées l'une à l'autre à un emplacement qui est disposé radialement à l'extérieur du 10 piston d'application d'énergie si bien que la dimension axiale du servofrein peut être réduite. Cependant, ceci augmente le diamètre maximal des enveloppes et constitue un inconvénient. Compte tenu des considérations qui précèdent, l'invention concerne une structure de raccordement d'enveloppe destinée à un organe d'asservissement, dans laquelle une enveloppe avant et une enveloppe arrière sont raccordées l'une à l'autre à un emplacement qui se trouve radialement à l'extérieur d'un piston d'application d'énergie et dans 20 laquelle la dimension radiale des éléments raccordés est réduite au minimum, si bien que le diamètre maximal et la dimension axiale des enveloppes sont réduits simultanément et autant que possible. Plus précisément, la construction d'un disposi25 tif classique d'asservissement est modifiée selon l'invention par formation d'une première partie cylindrique qui débouche vers l'arrière autour de la périphérie externe d'une enveloppe avant, et par formation d'un premier gradin dans la première partie cylindrique afin qu'une partie 30 qui se trouve en arrière du premier gradin ait un diamètre accru alors qu'une partie qui se trouve en avant du premier gradin a un diamètre réduit. Une seconde partie cylindrique qui débouche vers l'avant est formée autour de la périphérie externe d'une enveloppe arrière. La partie d'extrémité avant 35 formée autour de l'ouverture de la seconde partie cylindrique est repliée sur elle-même afin qu'elle permette un recouvrement étroit, la partie repliée vers l'arrière ayant :. 3 2598105 un diamètre externe inférieur au diamètre interne de la partie cylindrique de l'enveloppe avant qui a un diamètre réduit, d'une quantité égale ou supérieure à l'épaisseur du diaphragme. L'extrémité arrière de la partie repliée est recourbée afin qu'elle soit disposée radialement vers l'extérieur et forme un second gradin qui est disposé pratiquement en face du premier gradin, en direction axiale, si bien que le second gradin de l'enveloppe arrière peut se loger dans la partie cylindrique de l'enveloppe avant, 10 avec un diamètre accru permettant le maintien du bourrelet périphérique du diaphragme entre le premier et le second gradin ainsi qu'entre la surface périphérique interne de la partie cylindrique de diamètre accru et la surface périphérique externe de la partie repliée, de manière hermé15 tique. Le piston d'application d'énergie motrice est placé à l'intérieur de la partie repliée qui est elle-même placée à l'intérieur de la partie du diaphragme qui est repliée. Dans l'arrangement décrit, la région de raccordement des enveloppes avant et arrière est disposée radia20 lement à l'extérieur du piston d'application d'énergie et permet une réduction de la dimension axiale des enveloppes. La sélection du diamètre externe de la partie repliée qui est inférieur au diamètre interne de la partie cylindrique de l'enveloppe avant qui a un diamètre réduit, d'une quan25 tité égale ou supérieure à l'épaisseur du diaphragme, permet la disposition de cette partie repliée dans la partie du diaphragme qui est repliée vers l'extérieur et qui représente un espace mort. Le bourrelet périphérique du diaphragme est placé entre la surface périphérique interne de la partie cylindrique de diamètre accru et la partie repliée ayant un diamètre réduit, si bien que le diamètre externe de cette partie cylindrique et en conséquence le diamètre maximal des enveloppes peuvent être réduits au minimum. D'autres caractéristiques et avantages de l'in35 vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 2, d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 représente la configuration d'une partie représentée sur la figure; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III5. III de la figure 2; la figure 4 est une élévation de droite d'une partie de la figure 2; la figure 5 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 6 est une élévation de droite de la figure 5. La figure 1 représente un servofrein qui comporte une enveloppe avant 1 et une enveloppe arrière 2, avec un piston 3 d'application d'énergie placé dans l'espace dé 15 limité par les deux enveloppes afin qu'il puisse se déplacer en translation dans la direction axiale. Un diaphragme 4 est appliqué contre la face arrière du piston 3 et est disposé axialement vers l'avant au-delà de la périphérie dl piston 3 puis est replié de manière qu'il présente une sec 20 tion en U, délimitant une partie repliée 4a. L'extrémité a: rière de la partie repliée 4a forme un bourrelet périphéri que 4b. L'enveloppe avant 1 a la forme générale d'un cy u r- lindre à fond fermé, et sa partie périphérique a une pre25 mière partie cylindrique 5 qui débouche vers l'arrière ou vers l'enveloppe arrière 2. Un premier gradin 6 est formé dans la première partie cylindrique 5 qui forme une limite entre une partie cylindrique 7 disposée vers l'arrière et ayant un diamètre accru et une partie cylindrique 8 disposée 30 vers l'avant et ayant un diamètre réduit. L'enveloppe arrière 2 a aussi la forme d'un cylindre ayant une extrémité fermée, mais sa profondeur est inférieure à celle de l'enveloppe avant 1. La périphérie a une seconde partie cylindrique 9 qui débouche vers l'avant 35 ou vers l'enveloppe avant 1. La partie d'extrémité de la seconde partie cylindrique 9 est repliée vers l'arrière sur elle-même afin qu'elle soit en contact intime avec la partie 2598105 dirigée vers l'avant, cette région étant en contact intime comme l'indique la référence 10. L'extrémité arrière de la partie 10 de contact est repliée afin qu'elle dépasse radialement vers l'extérieur et délimite un second gra5 din 11 placé en face du premier gradin 6, en direction axiale. L'enveloppe arrière 2 a aussi une seconde partie cylindrique 12 dirigée vers l'arrière au-delà du second gradin et qui est destinée à être ajustée dans la partie cylindrique 7 de plus grand diamètre. La partie 10 qui est en contact intime a un diamètre externe inférieur au diamètre interne de la partie cylindrique 8 de diamètre réduit, placée à gauche du premier gradin 6, afin que la différence entre ces diamètres corresponde pratiquement à l'épaisseur du corps du 15 diaphragme 4. Le bourrelet périphérique 4b du diaphragme 4 a une épaisseur égale ou supérieure au double de l'épaisseur du corps du diaphragme, alors que l'espacement ou la différence entre le diamètre externe de la partie 10 en contact intime et le diamètre interne de la partie cylin20 drique 7 de plus grand diamètre placée à droite du premier gradin 6 est choisi de manière qu'il soit égal ou légèrement inférieur à l'épaisseur du bourrelet périphérique 4b. Le bourrelet périphérique 4b a un diamètre interne choisi afin qu'il soit légèrement inférieur au diamètre externe de la partie 10 de contact intime, si bien que le bourrelet périphérique 4b peut s'ajuster autour de la partie 10, sous l'action de son élasticité propre. La partie 10 de contact a un emplacement et une dimension tels que son extrémité avant dépasse légèrement au-delà du premier gradin 6 vers 30 l'avant lorsque l'enveloppe avant 1 et l'enveloppe arrière 2 sont raccordées l'une à l'autre. On se réfère maintenant aux figures 1 à 4; la première partie cylindrique 5 et la seconde partie cylindrique 12 ont plusieurs crevés 15, 16 qui alternent, 35 en direction circonférentielle, et qui sont destinés à empêcher la séparation mutuelle de ces parties cylindriques. L'un des crevés 15 d'accrochage délimite une ligne circonférentielle 17 de séparation, dans la première partie cylindrique 5 et dans la seconde partie cylindrique 12 à la fois, et a une configuration telle qu'une partie qui est en arrière de la ligne 17 de séparation est bombée 5 radialement vers l'intérieur et forme une surfacé inclinée 18 ayant un diamètre qui diminue axialement vers l'avant. La ligne 17 de séparation est formée dans la l'alignement de la face arrière du second gradin 11 formé dans l'enveloppe arrière 2, si bien que la face avant du crevé 15 peut 10 être en butée contre la face arrière du second gradin 11. D'autre part, l'autre crevé 16 forme une ligne circonférentielle 19 de séparation dans la première partie cylindrique 5 et dans la seconde partie cylindrique 18 de la même manière que les crevés 15, mais la configuration est 15 telle qu'une partie qui est disposée en avant et non en arrière de la ligne 19 de séparation, est bombée vers l'intérieur et présente une surface inclinée 20 de pente opposée a celle de la surface inclinée 18, si bien que le diamètre diminue axialement vers l'arrière. Lors du raccordement de l'enveloppe avant 1 et de l'enveloppe arrière 2, le bourrelet périphérique 4b du diaphragme 4 est initialement placé autour de la surface périphérique de la partie 10 de contact de l'enveloppe arrière 2. Comme le diamètre interne du bourrelet périphéri?5 que 4b est choisi afin qu'il soit légèrement inférieur au diamètre externe de la partie 10 de contact comme indiqué précédemment, le bourrelet périphérique 4b peut être disposé autour de la partie 10 de contact intime du fait de son élasticité propre. Ensuite, la seconde partie cylindrique 30 12 de l'enveloppe arrière 2 est disposée dans la partie cylindrique 7 de plus grand diamètre de l'enveloppe avant 1 jusqu'à ce que le bourrelet périphérique 4b soit retenu entre le premier gradin 6 formé dans l'enveloppe avant 1 et le second gradin 11 formé dans l'enveloppe arrière 2, 35 si bien qu'un joint hermétique est ainsi établi. Ensuite, alors que le bourrelet périphérique 4b est ainsi maintenu a une pression donnée entre le premier gradin 6 et le second gradin 17, un dispositif convenable non représente est utilisé pour la formation des crevés 15 puis ou simultanément des crevés 16, la face arrière du second gradin 11 étant utilisée-comme référence. Dans le mode de réalisation considéré, le diamètre maximal de l'enveloppe est le diamètre externe de la partie cylindrique 7 de plus grand diamètre de l'enveloppe avant 1, mais il faut noter que ce diamètre externe dépasse le diamètre externe de la partie cylindrique 8 de dia10 mètre réduit, qui est déterminé en fonction de la puissance du servofrein, d'une faible quantité seulement, c'està-dire d'une quantité correspondant à l'épaisseur de la partie constituant le corps du diaphragme 4, si bien que le diamètre maximal de l'enveloppe peut être réduit au minimum. 15 En outre, le bourrelet périphérique 4b du diaphragme 4 est disposé en arrière du piston 3 mais radialement à l'extérieur, si bien que la dimension axiale des enveloppes est réduite au minimum, et le diamètre maximal des enveloppes peut aussi être réduit au minimum. On note que, selon l'invention, les crevés 15, 16 sont formés de manière qu'ils soient déformés radialement vers l'intérieur et en conséquence, la disposition de ces crevés n'augmente pas le diamètre maximal des enveloppes. De plus, comme les crevés 15, 16 ont des surfa.25 ces inclinées 18, 20 de pentes opposées, un raccordement des enveloppes avant 1 et arrière 2 peut être réalisé d'une manière fiable grâce à ces surfaces inclinées. Comme les lignes circonférentielles de séparation sont formées aux extrémités opposées axialement des crevés 15, 16, la résis30 tance mécanique et la rigidité de ces derniers peuvent être accrus par rapport à la résistance mécanique et à la rigidité de crevés destines a dépasser radialement vers l'intérieur à un emplacement compris entre ces lignes de séparation, si bien que la durabilité et la fiabilité des crevés 35 augmentent sans augmentation de leur dimension axiale. Les figures 5 et 6 représentent un autre dispositif de raccordement qui empêche la séparation de l'enveloppe avant 1 et de l'enveloppe arrière 2 l'une de l'autre. Dans ce mode de réalisation, les crevés 16 sont supprimés et ils sont remplaces par une partie 21 de contact dépassant circonférentiellement à l'extrémité arrière de l'envelop5 pe arrière 2 et recourbée radialement vers l'extérieur, cette partie 21 étant en butée contre l'extrémité arrière -de l'enveloppe avant 1 afin qu'elle empêche le déplacement de l'enveloppe arrière 2 vers la gauche par rapport à l'enveloppe avant 1. Il faut noter que le dispositif de raccordement qui empêche la séparation des enveloppes avant et arrière l'une de l'autre n'est pas obligatoirement de l'un des types précités, car tout dispositif convenable peut être utilisé. Z598105 REVENDICATIONS 1. Structure de raccordement d'enveloppe destinée à un dispositif d'asservissement, comprenant une enveloppe avant et une enveloppe arrière (1, 2) qui sont 5 raccordées l'une à l'autre, un piston (3) d'application d'énergie placé dans l'espace délimité par les enveloppes afin qu'il puisse se déplacer en translation en direction axiale, et un diaphragme (4) appliqué à la face arrière du piston, le diaphragme étant dirigé axialement vers l'avant 10 depuis la périphérie du piston (3) puis étant replié afin qu'il forme une partie repliée (4a) ayant une section en U, l'extrémité arrière de la partie repliée ayant un bourrelet périphérique (4b) destiné à être retenu entre les enveloppes avant et arrière de manière hermétique, caractérisée en ce que la périphérie de l'enveloppe avant (1) a une première partie cylindrique (5) qui débouche vers l'arrière, un premier gradin (6) étant formé dans la première partie périphérique afin qu'il délimite un tronçon cylindrique (7) de diamètre accru et un tronçon cylindrique (8) de diamètre 20 réduit qui sont placés respectivement en arrière et en avant du premier gradin, la périphérie de l'enveloppe arrière (2) ayant une seconde partie cylindrique (10) qui débouche vers l'avant et qui est repliée sur elle-même vers l'arrière afin qu'elle forme une partie (10a) en contact intime ayant un 25 diamètre externe qui est inférieur au diamètre interne du tronçon cylindrique de diamètre réduit de l'enveloppe avant, d'une quantité qui est sensiblement égale ou supérieure à l'épaisseur du diaphragme, l'extrémité arrière de la partie (10a)de contact intime étant repliée afin qu'elle soit di30 rigée radialement vers l'extérieur et qu'elle délimite un second gradin (11) qui est placé pratiquement en face du premiere gradin en direction axiale, le second gradin formé dans l'enveloppe arrière étant logé dans le tronçon cylindrique (7) de diamètre accru de l'enveloppe avant afin que 35 le bourrelet périphérique (4b) du diaphragme soit retenu entre le premier et le second gradin (6, 11) et entre la surface périphérique interne du tronçon cylindrique de : Es: f : 25 3: 0 :5 diamètre accru et la surface périphérique externe de la partie de contact intime, de manière hermétique, le piston (3) d'application d'énergie étant placé à l'intérieur de la partie de contact intime, cette dernière étant placée à l'intérieur de la partie repliée du diaphragme. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bourrelet périphérique (4b) du diaphragme a une épaisseur supérieure ou égale au double environ de l'épaisseur de la partie formant le corps du diaphragme, et l'espace compris entre le diamètre externe de la partie (10Oa) de contact intime et le diamètre interne de la partie cylindrique de diamètre accru qui se trouve en arrière du premier gradin (11), est égal ou légèrement inférieur à l'épaisseur du bourrelet périphérique. 3. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bourrelet périphérique (4b) a un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe de la partie (10a) de contact intime, si bien que le bourrelet périphérique (4b) peut s'ajuster sur la partie de contact intime sous l'action de sa propre élasticité, la partie de contact intime étant disposée de manière que son extrémité avant dépasse légèrement en avant du premier gradin (6) lorsque les enveloppes avant et arrière sont raccordées l'une à l'autre. 4. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face arrière de l'enveloppe arrière (2) a une partie (21) de coopération qui est recourbée radialement vers l'extérieur et qui est en butée contre la face arrière de l'enveloppe avant. 5. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première et la seconde partie cylindrique (5, 12) ont des crevés (15) qui empêchent leur séparation, chacun des crevés ayant une configuration telle qu'une partie du crevé qui est placée en arrière d'une ligne (7) de séparation, disposée circonférentiellement et délimitée dans la première ou dans la seconde partie cylindrique, est bombée radialement vers l'extérieur et présente une 11i surface inclinée ayant un diamètre qui diminue axialement vers l'avant. 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que la ligne (17) de séparation est délimitée dans l'alignement de la face arrière du second gradin (11) formé dans l'enveloppe arrière, la face avant du crevé (15) supportant la face arrière du second gradin. 7. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première et la seconde partie cylin10 drique ont des crevés (16) qui empêchent leur séparation mutuelle, chacun des crevés ayant une configuration telle qu'une partie de crevé qui est placée en avant d'une ligne circonférentielle (20) de séparation délimitée dans la première ou dans la seconde partie cylindrique, est bombée 15 radialement vers l'intérieur et présente ainsi une surface inclinée dont le diamètre diminue axialement vers l'arrière.