Brevet FR2938626A1 — publié le 20100521

ENSEMBLE DE RACCORDEMENT ETANCHE [0001 L'invention concerne de manière générale, un ensemble de raccordement étanche apte à assurer un raccordement rapide et sans outillage particulier, entre une paroi de faible épaisseur et un raccord. [0002 Elle s'applique plus particulièrement mais pas exclusivement à des amplificateurs pneumatiques de freinage de véhicules, notamment de véhicules automobiles, appelés également servofreins pneumatiques [0003] On rappelle ci-après succinctement le fonctionnement d'un amplificateur de freinage. [0004 Un amplificateur de freinage comporte généralement un boîtier étanche à l'air ambiant et donc à la pression atmosphérique, comportant une première chambre à volume variable séparée d'une deuxième chambre également à volume variable par une cloison formée par une membrane étanche et souple et par une plaque rigide, appelée également jupe. [0005i La jupe est solidaire d'un piston pneumatique qu'elle entraîne, ledit piston prenant appui, par l'intermédiaire d'une tige de poussé, sur un piston primaire d'un maître cylindre d'un circuit hydraulique de freinage, typiquement un maître cylindre tandem appelé également MCT. [0006] La première chambre, appelée également chambre basse pression, disposée du côté du MCT, est reliée pneumatiquement à une source de dépression, dite source de vide, utilisant généralement une pompe à vide. [0007] La deuxième chambre, appelée également chambre haute pression, opposée à la première et disposée du côté de la pédale de frein, est reliée pneumatiquement de manière contrôlée par une valve, à une source de fluide propulseur, typiquement de l'air sous pression atmosphérique. [000si Au repos, c'est-à-dire lorsque le conducteur n'appuie pas sur la pédale de frein, les première et deuxième chambres sont connectées entre elles alors que la deuxième chambre est isolée par rapport à la pression atmosphérique. [000s] Lors du freinage, on isole tout d'abord la première chambre par rapport à la deuxième chambre, puis on admet de l'air dans la deuxième chambre. Cette admission d'air a pour effet de propulser la cloison-jupe contre le piston du MCT et de mettre ainsi en oeuvre l'assistance de freinage pneumatique. [0010] L'admission d'air, donc à la pression atmosphérique, s'effectue au niveau de la liaison entre la pédale de frein et l'entrée de la deuxième chambre de l'amplificateur de frein, côté habitacle, via la valve mentionnée ci-dessus. [0011] Le raccordement entre le circuit de dépression et l'amplificateur de freinage est généralement réalisé au moyen d'un orifice percé dans la paroi de faible épaisseur du boîtier de l'amplificateur, au niveau de la première chambre (côté compartiment moteur) muni d'un joint en caoutchouc monté en force dans l'orifice, et d'un embout également monté en force dans le joint. L'extrémité libre de l'embout de forme générale cylindrique, se termine par un profil de crans superposés, dit de � sapin �, aptes à être emmanchés dans le joint pour garantir l'étanchéité du raccordement sur une partie de la longueur de l'embout en contact avec le joint, et dont le premier cran, le plus extrême, est proéminent par rapport aux autres pour faire saillie du joint et maintenir l'embout emprisonné dans le joint et donc emprisonner l'embout sur la paroi de l'amplificateur de frein ; le joint participant ainsi à l'étanchéité, la fixation et le maintien en position de l'embout sur l'amplificateur. [0012] L'embout fait partie d'un raccord, appelé également raccord ou prise de dépression, qui comme son nom l'indique permet, à l'image d'une prise d'air, de faire communiquer la première chambre de l'amplificateur (côté compartiment moteur) avec le circuit de vide du véhicule ; le circuit de vide étant généralement constitué d'un ou plusieurs tuyaux, ou durites, connectés à une source de vide telle qu'une pompe à vide. [0013] La partie du raccord, connectée au circuit de dépression, comporte une pipette tubulaire généralement séparée de l'embout par une collerette de forme générale cylindrique. [0014] Cette pipette peut être disposée selon le même axe que celui de l'embout ou perpendiculairement à ce dernier. [0015] Un raccord de ce type est notamment décrit dans le document FR2864501 A1. [0016] L'inconvénient d'un tel raccordement est qu'il nécessite des gros efforts d'emmanchement, de l'ordre de 5 daN, ce qui rend obligatoire le montage du raccord par un processus automatisé nécessitant une gamme de montage particulière et/ou un outillage approprié spécifique pour le montage. [0017] Ce raccordement doit être en outre effectué dans une usine terminale car la source de dépression n'est pas disposée à proximité immédiate de l'amplificateur de freinage. Il peut également devoir être effectué en atelier ou garage à l'occasion d'une intervention sur le véhicule. [0018] Un but de l'invention est de proposer un amplificateur de frein dans lequel son raccordement à un circuit de dépression du véhicule puisse se faire à la main, sans outillage spécifique, tout en garantissant les mêmes exigences de fixation et d'étanchéité que pour un raccordement de l'état de l'art. [0019] A cet effet, la présente invention a pour objet un ensemble de raccordement étanche entre une paroi d'une structure comportant un orifice de raccordement et un raccord comportant un embout apte à coopérer de manière étanche avec un joint d'étanchéité creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement, caractérisé en ce que le joint comporte des moyens d'étanchéité et des moyens de retenue élastiques aptes à coopérer avec une butée solidaire de l'embout pour permettre, d'une part, l'emmanchement manuel de l'embout dans le joint et, d'autre part, maintenir de manière sûre et étanche l'embout dans le joint. [0020] Selon une caractéristique, les moyens de retenue sont venus de matière avec le joint. [0021] Selon une autre caractéristique, le joint comporte une première lèvre et une deuxième lèvre, adjacente à la première, lesdites première et deuxième lèvres étant aptes à prendre en sandwich la paroi de la structure, en ce que la première lèvre assure l'étanchéité du raccordement et, en ce que la deuxième lèvre comporte les moyens de retenue. [0022] Selon une autre caractéristique, la deuxième lèvre comporte à son extrémité libre, un épaulement définissant une cavité annulaire à l'intérieur de la deuxième lèvre et dont les dimensions et l'élasticité sont déterminées pour permettre, d'une part, l'emmanchement manuel de l'embout dans le joint et, d'autre part le maintien, de manière sûre et étanche, de l'embout dans le joint. [0023] Selon une autre caractéristique, des fentes radiales sont aménagées dans à l'extrémité libre de la deuxième lèvre pour réduire l'effort d'emmanchement. [0024] L'invention a également pour objet un amplificateur de freinage comportant une structure étanche à l'air ambiant, enfermant une chambre basse pression apte à être raccordée de façon étanche à un circuit de dépression, ladite structure comportant un orifice de raccordement permettant une communication entre la chambre et le circuit de dépression, caractérisé en ce que l'amplificateur est équipé du joint appartenant à l'ensemble de raccordement tel que défini ci-dessus. [0025] Enfin, l'invention a également pour objet un procédé de raccordement d'un circuit de dépression sur un amplificateur de freinage au moyen d'un ensemble de raccordement tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que : - on pré-positionne, par emmanchement à force, le joint sur l'amplificateur de freinage, et - on introduit manuellement l'embout du raccord à l'intérieur de l'orifice de raccordement jusqu'à ce que l'embout soit engagé et maintenu dans les moyens de retenue du joint [0026] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : • la figure 1 est une vue éclatée d'un ensemble de raccordement selon l'invention ; • la figure 2 est une vue de l'ensemble de raccordement selon l'invention sur laquelle apparait le joint pré-monté sur l'amplificateur de freinage ; et • la figure 3 est une vue en coupe partielle de l'ensemble de raccordement selon l'invention sur laquelle le raccord de l'ensemble de raccordement apparaît monté sur l'amplificateur de freinage. [0027] Sur les figures, un amplificateur de freinage 1 est représenté schématiquement, par commodité, par une zone en forme de disque centré sur une ouverture 2 de forme circulaire, ménagée dans la structure du boîtier de l'amplificateur de freinage. [0028] Cette zone correspond à une portion de paroi de la structure de l'amplificateur renfermant une première chambre 3 (ou chambre basse pression), de manière étanche par rapport à une deuxième chambre (ou chambre haute pression), non représentée, et l'ouverture correspond à un orifice de passage pour l'air entre la première chambre et un circuit de dépression représenté sur les figures par un raccord ou prise de dépression 4. [0029] Un joint 5, en caoutchouc, est monté à force sur la structure en traversant de part en part l'ouverture. [0030] Le joint a une forme générale cylindrique percé en son centre d'un trou 6 traversant de part en part le joint, et comporte une première partie 51 de section droite circulaire de diamètre extérieur sensiblement supérieur à l'ouverture ménagée dans la structure et une deuxième partie 52 , adjacente et coaxiale à la première, également de section droite circulaire de diamètre extérieur sensiblement supérieur au diamètre extérieur de la première partie. [0031] Le joint comporte une gorge circonférentielle 511 séparant les première et deuxième parties du joint et dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture ; la largeur de la gorge, correspondant sensiblement à l'épaisseur de la structure, définissant ainsi, de part et d'autre de la gorge, deux lèvres : une première lèvre, ou lèvre intérieure, et une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure. [0032] Par lèvre intérieure, on entend une lèvre qui se trouve à l'intérieur de la structure de l'amplificateur de freinage (à gauche sur les figures), et par lèvre extérieure, on entend une lèvre qui se trouve à l'extérieur de la structure de l'amplificateur de freinage (à droite sur les figures). [0033] La lèvre intérieure a sont diamètre extérieur avantageusement chanfreiné pour faciliter son insertion dans l'ouverture. [0034] Ainsi, en emmanchant à force le joint au travers de l'ouverture par la deuxième partie de section droite rectangulaire, la lèvre intérieure s'enfonce, par déformation élastique, dans l'ouverture, jusqu'à ressortir de l'ouverture et bloquer en translation le joint qui prend la structure en sandwich entre la lèvre intérieure et la lèvre extérieure : l'épaisseur de la structure remplissant pleinement la largeur de la gorge. [0035] Les deux lèvres comportent avantageusement respectivement sur leurs faces internes se faisant face, de part et d'autre de la gorge, un bourrelet circonférentiel 72, 73 apte à compléter l'étanchéité entre le joint et la structure de l'amplificateur de freinage. [0036] Le joint comporte en outre, à l'extrémité libre de la lèvre intérieure, un autre bourrelet circonférentiel 74 faisant saillie à l'intérieur du trou traversant le joint et apte à compléter l'étanchéité du raccord du circuit de dépression avec le joint. [0037] La lèvre extérieure comporte à son extrémité libre, des moyens de retenue élastiques 521 aptes à coopérer avec le raccord de la prise de dépression. [0038] Dans une réalisation, ces moyens comportent une excroissance annulaire adjacente 522, coaxiale à la lèvre extérieure et venue de matière avec la lèvre extérieure. [0039] Cette excroissance de forme générale cylindrique définit une bordure annulaire de même diamètre extérieur que la lèvre extérieure et de diamètre intérieur déterminé supérieur au diamètre du trou du joint. [0040] La bordure annulaire se termine, à son extrémité libre, par un épaulement 523 (rétrécissement du diamètre intérieur de la bordure) et définit ainsi à l'intérieur de la lèvre extérieure, une cavité annulaire 524. [0041] L'amplificateur peut être livré monté avec le joint. [0042] Pour connecter un circuit de dépression du véhicule sur la structure de l'amplificateur de frein via l'ouverture ainsi aménagée, le circuit de dépression comporte un raccord 9 qui est conçu de manière à présenter un embout 91 de forme générale cylindrique de section circulaire, dont la surface cylindrique 911 est lisse ; la surface cylindrique de l'embout étant apte à coopérer avec le diamètre intérieur de la lèvre intérieure du joint et notamment avec son bourrelet circonférentiel interne. Une collerette 92, solidaire, de l'embout est disposée à une distance déterminée de l'extrémité libre de l'embout pour définir une butée de raccordement du raccord sur l'amplificateur de freinage. [0043] Les dimensions de la collerette et de la cavité sont définies pour d'une part pourvoir emmancher la collerette de l'embout à l'intérieur de la cavité sans effort excessif et en tout cas compatible avec un enfoncement à la main, et d'autre part pour maintenir ladite collerette à l'intérieur de la cavité ; la cavité faisant office de réceptacle pour la collerette de l'embout. [0044] Pour cela le diamètre extérieur de la collerette est sensiblement égal au diamètre intérieur de la bordure annulaire, voire même légèrement supérieur, et l'élasticité du matériau formant la bordure annulaire est déterminée pour garantir à la fois l'insertion aisée du raccord dans le joint et le maintien sûr et étanche du raccord dans le joint, donc du circuit de dépression sur l'amplificateur de freinage. [0045] La distance entre l'extrémité libre de l'embout et la collerette, est déterminée pour garantir après montage, que cette distance soit supérieure à l'épaisseur des deux lèvres et ce afin de garantir un écrasement suffisant du bourrelet interne de la lèvre intérieure tel que défini ci-dessus, garantissant par la même, l'étanchéité de l'ensemble joint-raccord sur la structure ; [0046] Pour connecter le raccord du circuit de dépression à l'amplificateur de freinage, il suffit d'introduire manuellement l'embout du raccord à l'intérieur de l'ouverture munie du joint jusqu'à ce que la collerette de l'embout vienne se clipser dans la cavité de la lèvre extérieur. [0047] Des fentes radiales 525 peuvent être aménagées dans l'extrémité libre de la lèvre extérieure pour réduire l'effort d'emmanchement [0048] Ainsi, l'invention qui vient d'être décrite propose une solution simple à mettre en oeuvre pour permettre un raccordement rapide et manuel entre l'amplificateur de freinage et le circuit de dépression du véhicule. [0049] Comme déjà évoqué ci-dessus, pour ce type de raccordement, le joint peut être pré-monté sur la structure de l'amplificateur avant la livraison de l'amplificateur de freinage. [0050] L'amplificateur de freinage est ensuite monté tel quel dans le véhicule au moment de l'équipement de ce dernier ; le monteur n'ayant alors plus qu'à emmancher à la main l'embout du raccord du circuit de dépression dans l'amplificateur pour réaliser la raccordement étanche entre ce dernier et le circuit de dépression. REVENDICATIONS1. Ensemble de raccordement étanche entre une paroi d'une structure (1) comportant un orifice de raccordement (2) et un raccord (9) comportant un embout (91) apte à coopérer de manière étanche avec un joint d'étanchéité (5) creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement, caractérisé en ce que le joint comporte des moyens d'étanchéité (74) et des moyens de retenue élastiques (520) aptes à coopérer avec une butée de raccordement (524) solidaire de l'embout pour permettre, d'une part, l'emmanchement manuel de l'embout dans le joint et, d'autre part, le maintien de manière sûre et étanche de l'embout dans le joint. 2. Ensemble de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retenue sont venus de matière avec le joint. 3. Ensemble de raccordement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le joint comporte une première lèvre (51) et une deuxième lèvre (52), adjacente à la première, lesdites première et deuxième lèvres étant aptes à prendre en sandwich la paroi de la structure, en ce que la première lèvre assure l'étanchéité du raccordement et, en ce que la deuxième lèvre comporte les moyens de retenue. 4. Ensemble de raccordement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la deuxième lèvre comporte à son extrémité libre, un épaulement (523) définissant une cavité annulaire (524) à l'intérieur de la deuxième lèvre et dont les dimensions et l'élasticité sont déterminées pour permettre, d'une part, l'emmanchement manuel de l'embout dans le joint et, d'autre part, le maintien, de manière sûre et étanche de l'embout dans le joint. 5. Ensemble de raccordement selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé que des fentes radiales (525) sont aménagées dans à l'extrémité libre de la deuxième lèvre pour réduire l'effort d'emmanchement. 6. Amplificateur de freinage comportant une structure étanche à l'air ambiant, enfermant une chambre basse pression (3) apte à être raccordée de façon étanche à un circuit de dépression, ladite structure comportant un orifice de raccordement (2) permettant une communication entre la chambre et le circuit de dépression, caractérisé en ce que l'amplificateur est équipé du joint appartenant à l'ensemble de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7. Procédé de raccordement d'un circuit de dépression sur un amplificateur de freinage au moyen d'un ensemble de raccordement selon la revendication 5, caractérisé en ce que : - on pré-positionne, par emmanchement à force, le joint sur l'amplificateur de freinage, et - on introduit manuellement l'embout du raccord à l'intérieur de l'orifice de raccordement jusqu'à ce que l'embout soit engagé et maintenu dans les moyens de retenue du joint.