Brevet FR2939862A1 — publié le 20100618

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ETANCHE D'UN EMBOUT SUR UNE PAROI D'UNE STRUCTURE ETANCHE [000l] L'invention concerne de manière générale, un dispositif de raccordement étanche apte à assurer un raccordement rapide et sans outillage particulier, entre une paroi de structure étanche et un embout. [0002 Elle s'applique plus particulièrement mais pas exclusivement à des 10 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 15 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 20 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 25 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. 30 [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.5 [0009] 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. [ooio] 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 Al. [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 dispositif de raccordement étanche d'un embout sur une paroi d'une structure étanche comportant un orifice de raccordement, ledit embout comportant une butée étant apte à coopérer de manière étanche avec l'orifice au moyen d'un joint d'étanchéité creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement, faisant saille des deux côtés de la paroi et recevant ledit embout, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément de verrouillage, monté sur le joint d'étanchéité, ledit élément de verrouillage portant des moyens de retenue élastiques aptes à coopérer avec la butée de l'embout pour le maintien de ce dernier sur la structure, ledit joint étant conformé, d'une part, pour recevoir et maintenir la pièce de verrouillage et, d'autre part, pour permettre l'emmanchement manuel de l'embout dans la structure. [0020] Selon une caractéristique, les moyens de retenue sont venus de matière avec l'élément de verrouillage. [0021] Selon une autre caractéristique, le joint comporte une première partie et une deuxième partie adjacente à la première : - la première partie du joint définissant une première lèvre, ou lèvre intérieure, apte à coopérer avec l'embout et comportant une première gorge annulaire séparant les première et deuxième parties du joint et dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la paroi de la structure et la largeur sensiblement à l'épaisseur de la paroi, et - la deuxième partie du joint définissant une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure, apte à coopérer avec la butée de l'embout et comportant une deuxième gorge annulaire, de largeur et de diamètre intérieur déterminée pour recevoir et maintenir l'élément de verrouillage. [0022] L'élément de verrouillage comporte une base de forme annulaire plane, à partir de laquelle s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base, des bras aptes à se déformer élastiquement, chaque bras se terminant par un clip de maintien conformé pour présenter une rampe, lesdites rampes étant aptes à recevoir et guider par glissement la butée de l'embout au moment du montage de l'embout sur la structure jusqu'à ce que la butée de l'embout vienne en contact avec la lèvre extérieure du joint. [0023] La présente invention a régalement 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 par l'intermédiaire d'un embout muni d'une butée, ladite structure comportant un orifice de raccordement et un joint d'étanchéité creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement faisant saillie des deux côtés de la structure et permettant une communication étanche entre la chambre et le circuit de dépression, caractérisé en ce que l'amplificateur comporte en outre un élément de verrouillage, monté sur le joint d'étanchéité, ledit élément de verrouillage portant des moyens de retenue élastiques aptes à coopérer avec la butée de l'embout pour le maintien de ce dernier sur la structure, ledit joint étant conformé, d'une part, pour recevoir et maintenir la pièce de verrouillage et, d'autre part, pour permettre l'emmanchement manuel de l'embout dans la structure. [0024] Selon une caractéristique de cet amplificateur de freinage, les moyens de retenue sont venus de matière avec l'élément de verrouillage. [0025] Selon une autre caractéristique, le joint comporte une première partie et une deuxième partie adjacente à la première : - la première partie du joint définissant une première lèvre, ou lèvre intérieure, apte à coopérer avec l'embout et comportant une première gorge annulaire séparant les première et deuxième parties du joint et dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la paroi de la structure et la largeur sensiblement à l'épaisseur de la paroi, et - la deuxième partie du joint définissant une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure, apte à coopérer avec la butée de l'embout et comportant une deuxième gorge annulaire, de largeur et de diamètre intérieur déterminée pour recevoir et maintenir l'élément de verrouillage. [0026] Selon une autre caractéristique l'élément de verrouillage comporte une base de forme annulaire plane, à partir de laquelle s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base, des bras aptes à se déformer élastiquement, chaque bras se terminant par un clip de maintien conformé pour présenter une rampe, lesdites rampes étant aptes à recevoir et guider par glissement la butée de l'embout au moment du montage de l'embout sur la structure jusqu'à ce que la butée de l'embout vienne en contact avec la lèvre extérieure du joint. [0027] Enfin, l'invention a pour objet un procédé de raccordement d'un circuit de dépression sur un amplificateur de freinage tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que : - on monte, par emmanchement à force, le joint sur l'amplificateur de freinage, - on monte l'élément de verrouillage sur le joint de la structure, ledit élément de verrouillage étant apte à recevoir et maintenir l'embout du raccord. [0028] Puis, 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 verrouillage. [0029] 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 dispositif de raccordement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue du dispositif de raccordement selon l'invention sur laquelle apparait le joint et l'élément de verrouillage pré-montés sur l'amplificateur de freinage ; et - la figure 3 est une vue en coupe partielle du dispositif de raccordement selon l'invention sur laquelle l'embout de raccordement apparaît monté sur l'amplificateur de freinage équipé du joint et de l'élément de verrouillage. [0030] 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. [0031] 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. [0032] Un joint 5, en caoutchouc, est monté à force sur la structure en traversant de part en part l'ouverture. [0033] 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. [0034] Le joint comporte une première gorge annulaire 531 séparant les première et deuxième parties du joint. Le diamètre intérieur de la première gorge correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la paroi de la structure ; la largeur de la première gorge, correspondant sensiblement à l'épaisseur de la paroi. [0035] La première partie du joint définit une première lèvre, ou lèvre intérieure apte à coopérer avec un embout 91 qui sera décrit ultérieurement.. [0036] Par lèvre intérieure, on entend une lèvre qui se trouve à l'intérieur de la structure de l'amplificateur de freinage (à gauche de la structure sur les figures) [0037] Ainsi, en emmanchant à force le joint au travers de l'ouverture, 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 les première et deuxième parties du joint : l'épaisseur de la structure remplissant pleinement la largeur de la première gorge. [0038] 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. [0039] La deuxième partie du joint définit une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure apte à coopérer avec la butée 92 de l'embout qui sera décrite ultérieurement. [0040] Par lèvre extérieure, on entend une lèvre qui se trouve à l'extérieur de la structure de l'amplificateur de freinage (à droite de la structure sur les figures). [0041] La lèvre extérieure comporte une deuxième gorge annulaire 532, de largeur et de diamètre intérieur déterminés pour recevoir et maintenir un élément de verrouillage 8 qui est décrit ci-après. La deuxième gorge est aménagée sensiblement au milieu de sa longueur, selon la direction axiale du joint, [0042] L'élément de verrouillage se présente sous la forme d'une bague plate définissant un socle ou base 81 sensiblement plane portant des moyens de retenue 82 s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport au plan radial de la bague. [0043] Le diamètre extérieur de la bague est au moins supérieur au diamètre extérieur de la lèvre extérieure et son diamètre intérieur est sensiblement identique au diamètre intérieur de la deuxième gorge, voire sensiblement inférieur. [0044] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les moyens de retenue sont réalisés à partir de trois doigts disposés angulairement à 120° les uns des autres mais deux doigts peuvent suffire. [0045] La bague avec ses doigts sont réalisés dans un plastique suffisamment dur pour supporter la pression d'emmanchement de l'embout dans l'ouverture ménagé dans la paroi de l'amplificateur. [0046] Les doigts sont conformés et ont une élasticité suffisante pour pouvoir s'écarter radialement vers l'extérieur de la bague quand on exerce une pression axiale sur les extrémités libres des doigts et pour pouvoir revenir dans leur position initiale après suppression de la pression. [0047] A cet effet, les doigts comportent chacun, une partie droite 821, de longueur déterminée et de section droite rectangulaire déterminée, de faible largeur par rapport à la longueur de la section ; la longueur du doigt et sa section sont déterminées pour garantir l'élasticité du doigt. [0048] Chaque doigt se termine par une tête plus large que la partie droite, ladite tête est conformée pour définir une rampe 822 dont la pente est orientée vers la base de la bague, et vers l'intérieur de la bague. L'extrémité de la rampe, en regard de la base de la bague, définit une butée 823, adjacente à la rampe. [0049] Lesdites rampes sont aptes à recevoir et guider par glissement la butée 92 de l'embout qui sera décrite ultérieurement, au moment du montage de l'embout sur la structure jusqu'à ce que la butée de l'embout vienne en contact avec la lèvre extérieure du joint. [0050] Une fois que la butée de l'embout se dégage des rampes, les doigts reprennent leur position initiale et viennent bloquer la butée de l'embout entre la butée des doigts et la lèvre extérieure du joint assurant ainsi le verrouillage de l'embout sur la structure. [0051] Les doigts définissent ainsi des clips de maintien pour la butée de l'embout. [0052] Les doigts sont disposés radialement et sensiblement sur le rayon moyen de la bague. [0053] Le diamètre défini par l'intérieur des parties droites des doigts, est déterminé pour être sensiblement supérieur à la butée de l'embout décrite ci-après. [0054] Les différents éléments participant à ce verrouillage doivent être dimensionnés précisément pour pouvoir garantir, d'une part, un écrasement suffisant du joint pour assurer l'étanchéité du raccordement et, d'autre part, un verrouillage fiable du raccordement. [0055] L'amplificateur peut être livré pré-monté avec le joint et l'élément de verrouillage qui vient d'être décrit. [0056] Pour connecter un circuit de dépression du véhicule sur la structure de l'amplificateur de frein via l'ouverture aménagée dans la paroi de la structure, 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 butée ou 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 et de verrouillage de l'embout sur l'amplificateur de freinage. [0057] La distance entre l'extrémité libre de l'embout et la collerette, est déterminée pour garantir après montage, d'une part, que cette distance est 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, et pour garantir, d'autre part, le verrouillage de l'embout sur la structure de l'amplificateur ; [oo58] 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 clipper dans les clips de maintien. [0059] On comprend alors mieux le rôle de la rampe et de la butée telles que décrites ci-dessus : la rampe servant à l'insertion de la collerette de l'embout et la butée servant à retenir ladite collerette à l'intérieur des doigts et assure ainsi le verrouillage. [0060] 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. [0061] Comme déjà évoqué ci-dessus, pour ce type de raccordement, le joint et l'élément de verrouillage peuvent être pré-monté sur la structure de l'amplificateur avant la livraison de l'amplificateur de freinage. [0062] Pour cela, on monte, par emmanchement à force, le joint sur l'amplificateur de freinage puis on monte l'élément de verrouillage sur le joint de la structure, ledit élément de verrouillage étant apte à recevoir et maintenir l'embout du raccord. [0063] L'amplificateur de freinage est ensuite monté tel quel dans le véhicule au moment de l'assemblage de ce dernier dans le véhicule; 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. [0064] Pour cela, 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 verrouillage. REVENDICATIONS1. Dispositif de raccordement étanche d'un embout (91) sur une paroi d'une structure étanche (1) comportant un orifice de raccordement (2), ,ledit embout (91) comportant une butée (92) étant apte à coopérer de manière étanche avec l'orifice au moyen d'un joint d'étanchéité (5) creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement, faisant saille des deux côtés de la paroi et recevant ledit embout, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément de verrouillage (8), monté sur le joint d'étanchéité, ledit élément de verrouillage portant des moyens de retenue élastiques (82) aptes à coopérer avec la butée de l'embout pour le maintien de ce dernier sur la structure, ledit joint étant conformé, d'une part, pour recevoir et maintenir la pièce de verrouillage et, d'autre part, pour permettre l'emmanchement manuel de l'embout dans la structure. 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retenue sont venus de matière avec l'élément de verrouillage. 3. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le joint comporte une première partie (51) et une deuxième partie (52) adjacente à la première : - la première partie du joint définissant une première lèvre, ou lèvre intérieure, apte à coopérer avec l'embout et comportant une première gorge annulaire (531) séparant les première et deuxième parties du joint et dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la paroi de la structure et la largeur sensiblement à l'épaisseur de la paroi, et - la deuxième partie du joint définissant une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure, apte à coopérer avec la butée de l'embout et comportant une deuxième gorge annulaire (532), de largeur et de diamètre intérieur déterminée pour recevoir et maintenir l'élément de verrouillage (8). 4. Dispositif de raccordement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage comporte une base de forme annulaire plane, à partir delaquelle s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base, des bras aptes à se déformer élastiquement, chaque bras se terminant par un clip de maintien conformé pour présenter une rampe, lesdites rampes étant aptes à recevoir et guider par glissement la butée de l'embout au moment du montage de l'embout sur la structure jusqu'à ce que la butée de l'embout vienne en contact avec la lèvre extérieure du joint. 5. 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 par l'intermédiaire d'un embout (91) muni d'une butée (92), ladite structure comportant un orifice de raccordement (2) et un joint d'étanchéité (5) creux fixé à l'intérieur de l'orifice de raccordement faisant saillie des deux côtés de la structure et permettant une communication étanche entre la chambre et le circuit de dépression ,caractérisé en ce que l'amplificateur comporte en outre un élément de verrouillage (8), monté sur le joint d'étanchéité, ledit élément de verrouillage portant des moyens de retenue élastiques (82) aptes à coopérer avec la butée de l'embout pour le maintien de ce dernier sur la structure, ledit joint étant conformé, d'une part, pour recevoir et maintenir la pièce de verrouillage et, d'autre part, pour permettre l'emmanchement manuel de l'embout dans la structure. 6. Amplificateur de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de retenue sont venus de matière avec l'élément de verrouillage. 7. Amplificateur de freinage selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le joint comporte une première partie (51) et une deuxième partie (52) adjacente à la première : - la première partie du joint définissant une première lèvre, ou lèvre intérieure, apte à coopérer avec l'embout et comportant une première gorge annulaire (531) séparant les première et deuxième parties du joint et dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la paroi de la structure et la largeur sensiblement à l'épaisseur de la paroi, etla deuxième partie du joint définissant une deuxième lèvre, ou lèvre extérieure, apte à coopérer avec la butée de l'embout et comportant une deuxième gorge annulaire (532), de largeur et de diamètre intérieur déterminée pour recevoir et maintenir l'élément de verrouillage (8). 8. Amplificateur de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage comporte une base de forme annulaire plane, à partir de laquelle s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à la base, des bras aptes à se déformer élastiquement, chaque bras se terminant par un clip de maintien conformé pour présenter une rampe, lesdites rampes étant aptes à recevoir et guider par glissement la butée de l'embout au moment du montage de l'embout sur la structure jusqu'à ce que la butée de l'embout vienne en contact avec la lèvre extérieure du joint. 9. Procédé de raccordement d'un circuit de dépression sur un amplificateur de freinage selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que : on monte, par emmanchement à force, le joint sur l'amplificateur de freinage, on monte l'élément de verrouillage sur le joint de la structure, ledit élément de verrouillage étant apte à recevoir et maintenir l'embout du raccord. 10. Procédé de raccordement selon la revendication 9, caractérisé en ce que : 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 verrouillage.20