Brevet FR2855131A1 — publié le 20041126

i "Servomoteur pneumatique comportant un diaphragme et/ou un joint surmoulé sur la jupe" L'invention concerne un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage. L'invention concerne plus particulièrement un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage, du type qui comporte une enveloppe axiale rigide à l'intérieur de laquelle est mobile une jupe transversale sensiblement tronconique qui est solidaire d'un piston destiné à actionner un maître cylindre associé et qui 10 délimite dans l'enveloppe deux chambres de pression, du type dans lequel un diaphragme d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau élastomère est interposé entre l'enveloppe et une zone périphérique extérieure de la jupe, et du type dans lequel un joint d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau élastomère est interposé entre une zone intérieure de la jupe et le piston. On connaît de nombreux exemples de servomoteurs de ce type. Selon une première conception connue, on a proposé des servomoteurs dans lesquels des portées du diaphragme 20 d'étanchéité et/ou du joint d'étanchéité sont reçues dans une gorge du piston. Cette conception présente l'inconvénient de nécessiter un montage soigneux des portées concernées dans les gorges associées, faute de quoi des défauts d'étanchéité peuvent apparaître entre la jupe et le joint ou entre la jupe et le 25 diaphragme, mettant en communication la chambre avant et la chambre arrière du servomoteur. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé selon une seconde conception un diaphragme qui est venu de matière avec le joint d'étanchéité et qui épouse une face arrière de la jupe. Cette conception élimine théoriquement les défauts d'étanchéité qui pourraient apparaître entre la jupe et le joint ou entre la jupe et le diaphragme, mais ne prévoit pas de disposition particulière pour assurer l'adhérence du matériau élastomère avec la jupe. Si celui-ci vient à se décoller, il est susceptible de se détendre et de compromettre l'étanchéité entre le joint et la jupe ou l'étanchéité entre le diaphragme et la jupe. Pour remédier à cet inconvénient, I'invention propose un servomoteur comportant un diaphragme d'étanchéité et/ou un joint d'étanchéité fixé des deux côtés de la jupe. Dans ce but, I'invention propose un servomoteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le diaphragme d'étanchéité et/ou le joint comporte une partie qui est surmoulée sur la jupe. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - une partie annulaire du diaphragme qui est tournée vers l'axe du servomoteur recouvre les deux côtés d'une zone périphérique extérieure tronconique de la jupe et remplit au moins un premier canal qui traverse l'épaisseur de ladite zone 15 périphérique extérieure de la jupe pour assurer une continuité du matériau élastomère du diaphragme, - le canal est agencé en regard d'un bossage qui est formé dans la zone périphérique extérieure tronconique de la jupe et qui est destiné à former une zone d'accumulation du matériau 20 élastomère du diaphragme pour assurer la résistance dudit matériau à proximité du canal, - la zone intérieure de la jupe est tubulaire et elle comporte un tronçon tubulaire avant, enserrant une portée cylindrique du piston, et un tronçon tubulaire arrière, d'un diamètre inférieur au 25 diamètre de la portée cylindrique, qui est susceptible d'être déformé et/ou emboîté dans une gorge du piston qui est agencée en arrière de la portée cylindrique, le joint s'étend des deux côtés du tronçon tubulaire avant et remplit au moins un perçage qui traverse l'épaisseur dudit 30 tronçon tubulaire avant pour assurer une continuité du matériau élastomère du joint, - le joint comporte au moins une lèvre annulaire qui est interposée entre le côté intérieur du tronçon tubulaire avant et le piston, - le joint s'étend suivant toute la longueur du tronçon tubulaire avant et le perçage du tronçon avant est radial, - le tronçon avant comporte une paroi d'épaulement de jonction avec le tronçon arrière, en le perçage du tronçon avant s traverse axialement ladite paroi d'épaulement, et le joint s'étend des deux côtés de la paroi d'épaulement, la lèvre annulaire étant agencée dans le prolongement du perçage, - la jupe est réalisée par emboutissage d'un flanc en tôle et en le canal est constitué d'un perçage, - le bord de la zone périphérique extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage comporte un repli de la tôle du flanc, pour renforcer la jupe dans sa périphérie extérieure, - le repli s'étend au moins partiellement en regard du 15 bossage pour emprisonner le matériau élastomère du diaphragme dans le bossage, - la jupe est réalisée par moulage d'un matériau plastique et le canal est constitué d'une chicane traversant la zone périphérique extérieure tronconique de la jupe, - la face arrière du bord de la zone périphérique extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage comporte au moins deux dents annulaires concentriques, qui sont destinées à assurer l'immobilisation radiale du matériau élastomère du diaphragme sur la jupe, - le diaphragme est venu de matière avec le joint. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un servomoteur selon un état antérieur de la technique; - la figure 2 est une vue de détail en coupe axiale de la zone périphérique extérieure de la jupe du servomoteur selon le détail Il de la figure 1; - la figure 3 est une vue de détail en coupe axiale de la zone intérieure de la jupe du servomoteur selon le détail IlIl de la figure 1; - la figure 4 est une vue de détail en coupe axiale d'un 5 premier mode réalisation de la zone périphérique extérieure de la jupe en tôle d'un servomoteur selon l'invention; - la figure 5 est une vue de détail en coupe axiale d'un second mode de réalisation de la zone périphérique extérieure de la jupe en tôle d'un servomoteur selon l'invention; - la figure 6 est une vue de détail en coupe axiale d'un premier mode réalisation de la zone périphérique extérieure de la jupe en matériau plastique d'un servomoteur selon l'invention; - la figure 7 est une vue de détail en coupe axiale d'un second mode de réalisation de la zone périphérique extérieure de 15 la jupe en matériau plastique d'un servomoteur selon l'invention; - la figure 8 est une vue de détail en coupe axiale d'un premier mode réalisation de la zone intérieure de la jupe en tôle d'un servomoteur selon l'invention; - la figure 9 est une vue de détail en coupe axiale d'un 20 second mode réalisation de la zone intérieure de la jupe en tôle d'un servomoteur selon l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. Par convention, les termes "avant", "arrière", supérieur", "inférieur" désignent respectivement des éléments ou des positions orientés respectivement vers la gauche, la droite, le haut, ou le bas des figures. On a représenté à la figure un servofrein 10 pour un 30 véhicule automobile, comportant un servomoteur 12 pneumatique d'assistance au freinage qui est destiné à actionner un maîtrecylindre 14 de freinage. De manière connue, le servomoteur 12 comporte une enveloppe 16 axiale rigide à l'intérieur de laquelle est mobile de manière étanche une jupe 18 transversale sensiblement tronconique qui est solidaire d'un piston 20 destiné à actionner le maître cylindre 14 associé par l'intermédiaire d'une tige 22 de poussée. De manière connue, la jupe 18 délimite dans l'enveloppe 16 deux chambres de pression, une chambre 24 de pression avant et une chambre arrière 26 qui peuvent être soumises à des pressions différentes pour provoquer le déplacement de la jupe 18 et par conséquent l'actionnement de la tige 22 de poussée. Une telle configuration étant connue de l'état de la technique, elle ne sera pas décrite plus en détail dans la suite de la présente description. De manière connue, un diaphragme 30 d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau élastomère est interposé 15 entre l'enveloppe 16 et une zone périphérique extérieure 32 de la jupe 18, et un joint 34 d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau élastomère est interposé entre une zone intérieure 36 de la jupe 18 et le piston 20. Selon les configurations connues, le diaphragme 30 et le joint 34 peuvent être venus de matière l'un 20 avec l'autre, comme il a été représenté sur la figure 1 sur laquelle le diaphragme 30 et le joint 34 sont continus et s'étendent sur toute la face arrière 31 de la jupe 18, mais cette disposition n'est pas limitative des configurations connues, et des diaphragmes 30 et joints 34 indépendants l'un de l'autre sont aussi connus de 25 l'état de la technique. Le diaphragme 30 a été représenté sur la figure 2 selon le détail Il de la figure 1 et le joint 34 a été représenté sur la figure 3 selon le détail III de la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 2, le diaphragme 30 30 est généralement simplement fixé sur la face arrière 31 de la jupe 18, par exemple par collage ou par vulcanisation lors de la fabrication du diaphragme 30. Le diaphragme 30 ne s'étendant pas sur la face avant 33, I'air contenu dans la chambre arrière 26 peut fuir vers la chambre avant 24 si le diaphragme 30 vient à se désolidariser de la jupe 18. D'une manière analogue, comme l'illustre la figure 3, le joint 34 est généralement immobilisé entre la face arrière 31 de la 5 jupe 18 et une face avant 38 d'une gorge 40 du piston 20, notamment par emboîtement du joint 34. Le joint 34 ne s'étendant pas sur la face avant 33, I'air contenu dans la chambre arrière 26 peut, si le joint 34 vient à se désolidariser de la jupe 18, contourner le joint 34 et fuir à travers la gorge 40 et l'extrémité 42 10 de la jupe 18 vers la chambre avant. Pour remédier à ces inconvénients, comme l'illustrent les figures 4 et suivantes l'invention propose un servomoteur 12 du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le diaphragme 30 d'étanchéité et/ou le joint 34 comporte une partie qui est 15 surmoulée sur la jupe 18. A cet effet, comme l'illustrent les figures 4 à 7, une partie annulaire 44 du diaphragme qui est tournée vers l'axe du servomoteur 12 recouvre les deux côtés correspondants aux faces 31 et 33 de la zone périphérique extérieure 32 tronconique de la 20 jupe 18, et remplit au moins un premier canal 46 qui traverse l'épaisseur de ladite zone 32 périphérique extérieure de la jupe 18 pour assurer une continuité du matériau élastomère du diaphragme 30. Le remplissage du canal 46 est donc effectué lors de la polymérisation du matériau élastomère du diaphragme 30. Plus particulièrement, le canal 46 est agencé en regard d'un bossage 48 qui est formé dans la zone périphérique extérieure 32 tronconique de la jupe 18. Ce bossage 48 est destiné à former une zone 49 d'accumulation du matériau élastomère du diaphragme 30 pour assurer la résistance dudit 30 matériau à proximité du canal 46. Cette configuration permet notamment d'éviter le cisaillement du matériau du diaphragme 30 au travers du canal 46. Comme l'illustrent les figures 4 et 5, la jupe 18 peut être réalisée par emboutissage d'un flanc en tôle. Dans cette configuration, le canal 46 est constitué d'un perçage et le bossage 48 est réalisé lors de l'opération d'emboutissage du flanc dont est issue le jupe 18. Selon un premier mode réalisation de la jupe en tôle qui a 5 été représenté à la figure 4, la jupe 18 est emboutie suivant une épaisseur unique. Selon un second mode de réalisation de la jupe en tôle qui a été représenté à la figure 5, la jupe 18 peut être emboutie puis repliée pour présenter localement une épaisseur double. Ainsi, le bord 50 de la zone 32 périphérique extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage 48 comporte un repli 52 de la tôle du flanc, pour renforcer la jupe 18 dans sa périphérie extérieure. Avantageusement, une extrémité 54 du repli 52 s'étend au 15 moins partiellement en regard du bossage 48 pour emprisonner le matériau élastomère du diaphragme 30 dans le bossage 48. Comme l'illustrent les figures 6 et 7, la jupe 18 peut être réalisée par moulage d'un matériau plastique. Dans ce cas, le canal 46 est constitué d'une chicane traversant la zone 32 20 périphérique extérieure tronconique de la jupe 18. La jupe comporte un bossage 48 qui, d'une manière analogue à celui décrit précédemment, est destiné à former une zone 49 d'accumulation du matériau élastomère du diaphragme 30 pour assurer la résistance dudit matériau à proximité du canal 46. Le 25 bossage 48 est avantageusement obtenu lors du moulage du matériau plastique de la jupe 18. Avantageusement, une patte 53, analogue à l'extrémité 54 du repli 52 précédemment décrite en référence à la figure 5, s'étend au moins partiellement en regard du bossage 48 pour 30 emprisonner le matériau élastomère du diaphragme 30 dans le bossage 48. Selon un premier mode de réalisation de la jupe en matériau plastique qui a été représenté à la figure 6, le bord 50 de la zone 32 périphérique extérieure tronconique est lisse. Selon un second mode de réalisation de la jupe en matériau plastique qui a été représenté à la figure 7, la face arrière 31 du bord 50 de la zone périphérique 32 extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage 48 5 comporte au moins deux dents 56 annulaires concentriques, qui sont destinées à assurer l'immobilisation radiale du matériau élastomère du diaphragme 30 sur la jupe 18. Ces dents permettent de favoriser l'interpénétration du matériau élastomère du diaphragme 30 et du matériau plastique de la jupe 18. D'une manière analogue, les figures 8 et 9 illustrent des premier et second modes de réalisation du joint 34 associé à une jupe 18. Sur ces figures, la jupe 18 qui a été représentée est une jupe 18 obtenue à partir de l'emboutissage d'un flan en tôle, mais il sera compris que la jupe 18 pourrait, similairement à ce qui a 15 été décrit précédemment, être réalisée par moulage d'un matériau plastique. Comme l'illustrent les figures 8 et 9, la zone 36 intérieure de la jupe 18 comporte un tronçon 58 tubulaire avant, enserrant une portée 60 cylindrique du piston 20, et un tronçon 62 tubulaire 20 arrière, d'un diamètre inférieur au diamètre de la portée cylindrique 60, qui est susceptible d'être déformé et/ou emboîté dans une gorge 64 du piston qui est agencée en arrière de la portée 60 cylindrique. En particulier, lorsque la jupe 18 est réalisée en tôle, le tronçon 62 est prévu pour se déformer suivant 25 les flèches des figures 8 et 9 de manière à atteindre le fond de la gorge 64, tandis que lorsque la jupe 18 est réalisée en matériau plastique, le tronçon 62 épouse la forme de la gorge 64 et est prévu pour se déformer et s'emboîter dans ladite gorge 64. Quel que soit le mode de réalisation envisagé, le joint 34 30 s'étend des deux côtés 31, 33 du tronçon 58 tubulaire avant, et il remplit au moins un perçage 66 qui traverse l'épaisseur dudit tronçon 58 tubulaire avant pour assurer une continuité du matériau élastomère du joint 34. Par ailleurs, le joint 34 comporte au moins une lèvre annulaire 68 qui est interposée entre le côté intérieur correspondant à la face 33 du tronçon 58 tubulaire avant et le piston 20. Dans le premier mode de réalisation qui est représenté à la figure 8, le joint 34 s'étend suivant toute la longueur du tronçon tubulaire avant 58 et le perçage 66 du tronçon avant 58 est radial. Dans cette configuration, le joint 34 comporte de préférence une pluralité de lèvres 68 agencées au contact de la 10 portée 60 du piston 20. Dans un second mode réalisation qui est représenté à la figure 9, le tronçon avant 58 comporte une paroi 70 d'épaulement de jonction avec le tronçon arrière 62. Le perçage 66 du tronçon avant 58 traverse axialement ladite paroi 70 d'épaulement et le 15 joint 34 s'étend des deux côtés 31, 33 de la paroi 70 d'épaulement, la lèvre 68 annulaire étant agencée dans le prolongement du perçage 66 au contact d'une paroi 72 d'extrémité avant 72 de la gorge 64 du piston 20. Enfin, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le 20 diaphragme 30 est venu de matière avec le joint 34 et il recouvre toute les faces arrière 31 et avant 33 de la jupe 18. Il sera compris que cette disposition n'est pas limitative de l'invention et que le diaphragme 30 et le joint 34 pourraient être indépendants. L'invention permet donc avantageusement d'améliorer 25 l'étanchéité et de limiter les risques de fuites entre la jupe 18 et le diaphragme 30 et/ou le joint 34 d'un servomoteur 12. REVENDICATIONS 1. Servomoteur (12) pneumatique d'assistance au freinage, du type qui comporte une enveloppe (16) axiale rigide à l'intérieur 5 de laquelle est mobile une jupe (18) transversale sensiblement tronconique qui est solidaire d'un piston (20) destiné à actionner un maître-cylindre (14) associé et qui délimite dans l'enveloppe deux chambres (24, 26)de pression, du type dans lequel un diaphragme (30) d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau l0 élastomère est interposé entre l'enveloppe (16) et une zone (32) périphérique extérieure de la jupe (18), et du type dans lequel un joint (34) d'étanchéité sensiblement annulaire en matériau élastomère est interposé entre une zone intérieure (36) de la jupe (18) et le piston (20), caractérisé en ce que le diaphragme (30) d'étanchéité et/ou le joint (34) comporte une partie qui est surmoulée sur la jupe (18). 2. Servomoteur (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une partie (44) annulaire du diaphragme qui 20 est tournée vers l'axe du servomoteur (12) recouvre les deux côtés (31, 33) d'une zone (32) périphérique extérieure tronconique de la jupe (18) et remplit au moins un premier canal (46) qui traverse l'épaisseur de ladite zone (32) périphérique extérieure de la jupe (18) pour assurer une continuité du matériau 25 élastomère du diaphragme (30). 3. Servomoteur (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le canal (46) est agencé en regard d'un bossage (48) qui est formé dans la zone (32) périphérique extérieure tronconique de la jupe (18) et qui est destiné à former 30 une zone (49) d'accumulation du matériau élastomère du diaphragme (30) pour assurer la résistance dudit matériau à proximité du canal (46). 4. Servomoteur (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone (36) intérieure de la jupe (18) est tubulaire et en ce qu'elle comporte un tronçon (58) tubulaire avant, enserrant une portée (60) cylindrique du piston (20), et un tronçon (62) tubulaire arrière, d'un diamètre inférieur au diamètre de la portée (60) cylindrique, qui est susceptible 5 d'être déformé et/ou emboîté dans une gorge (64) du piston (20) qui est agencée en arrière de la portée (60) cylindrique. 5. Servomoteur (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (34) s'étend des deux côtés (31, 33) du tronçon (58) tubulaire avant et remplit au moins un perçage 10 (66) qui traverse l'épaisseur dudit tronçon (58) tubulaire avant pour assurer une continuité du matériau élastomère du joint (34). 6. Servomoteur (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (34) comporte au moins une lèvre annulaire (68) qui est interposée entre le côté intérieur (33) du 15 tronçon (58) tubulaire avant et le piston (20). 7. Servomoteur (12) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le joint (34) s'étend suivant toute la longueur du tronçon (58) tubulaire avant et en ce que le perçage (66) du tronçon avant est radial. 8. Servomoteur (12) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le tronçon avant (58) comporte une paroi (70) d'épaulement de jonction avec le tronçon (62) arrière, en ce que le perçage (66) du tronçon avant traverse axialement ladite paroi (70) d'épaulement, et en ce que le joint (34) s'étend des 25 deux côtés (31, 33) de la paroi (70) d'épaulement, la lèvre (68) annulaire étant agencée dans le prolongement du perçage (66). 9. Servomoteur (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la jupe (18) est réalisée par emboutissage d'un flanc en tôle et en ce que le canal 30 (46) est constitué d'un perçage. 10. Servomoteur (12) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que le bord (50) de la zone (32) périphérique extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage (48) comporte un repli (52) de la tôle du flanc, pour renforcer la jupe (18) dans sa périphérie extérieure. 11. Servomoteur (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le repli (52) s'étend au moins partiellement 5 en regard du bossage (48) pour emprisonner le matériau élastomère du diaphragme (30) dans le bossage (48). 12. Servomoteur (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la jupe (18) est réalisée par moulage d'un matériau plastique et en ce que le 10 canal (46) est constitué d'une chicane traversant la zone (32) périphérique extérieure tronconique de la jupe (18). 13. Servomoteur (12) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la face arrière (31) du bord (50) de la zone (32)périphérique 15 extérieure tronconique qui est situé radialement à l'extérieur du bossage (48) comporte au moins deux dents (56) annulaires concentriques, qui sont destinées à assurer l'immobilisation radiale du matériau élastomère du diaphragme (30) sur la jupe (18). 14. Servomoteur (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diaphragme (30) est venu de matière avec le joint (34).