Brevet FR2000203A1 — publié le 19690829

i La présent* invention concerne les servo-dispositifs actionnés par une pression de fluide, utilisables plus spécialement en combinaison avec les systèmes de freinage pour véhicules, afin de fournir une assistance lors de la commande des freins; elle a pour 5 but de créer un dispositif perfectionné, donnant à 1 *opérateur un degré satisfaisant de "sensation", de telle sorte qu'il puisse déterminer par la force de réaction exercée par la pédale ou l'autre organe de commande des freins, le degré de serrage des freins. Des recherches ont montré que» si le servo-âispositif est ac-10 tionné par un distributeur ou un clapet commandé simplement quand 1*opérateur exerce un effort suffisant pour surmonter les résistances initiales au mouvement des sabots, mâchoires ou plaquettes de freins pour les amener en contact arec des tambours ou des disques de freina, ces résistances sont suffisamment grandes pour exiger 15 un effort notable de la part de l'opérateur, de sorte iue si l'effort exercé par l'opérateur n'est pas réduit quand le servo-dispo-sitif intervient, le degré de freinage peut, dans de nombreux cas, être trop important. On a déjà proposé de remédier à cet inconvénient en agençant l'ensemble de telle sorte que l'effort initial 20 exercé par l'opérateur serve simplement à actionner un distributeur ou clapet de commande, le servo-dispositif lui-même fournissant l'effort nécessaire pour appliquer les sabots, mâchoires ou plaquettes contre les tambours ou disques de freins, une réaction étant transmise à la pédale ou à l'autre organe de commande simplement 25 quand le servo-dispositif exerce un effort suffisant pour assurer le freinage. Bans un agencement de ce type, la force de réaction est transmise à l'organe de commande par l'intermédiaire d'un système de leviers qui interviennent pour appliquer la f orce de réaction simple-50 ment quand un effort de freinage prédéterminé est exercé par le servo-dispositif. Suivant cet agencement connu, le système de leviers constitue la seule liaison entre le servo-dispositif et le système de freinage. Suivant l'invention, dans un servo-dispositif actionné par une 35 pression de fluide destiné à un système de freinage de véhicules, comportant une paroi ou cloison mobile sur les faces opposées de laquelle des pressions de fluide différentielles sont exercées afin d*assurer son déplacement pour commander le mécanisme de freinage du véhicule, cette différence de pression de fluide étant établie par 40 1 *actionnement d'un clapet ou distributeur commandé par une pédale 69 00351 2000203 ou un autre organe de commande, des leviers étant prévus pour transmettre la force de réaction de cette paroi mobile à l'organe de commande» il est prévu entre ladite paroi mobile et le mécanisme de freinage un organe de liaison élastique qui transmet directement 5 l'effort de freinage au système de freinage indépendamment du système de leviers, jusqu'à ce que cet effort ait atteint une valeur au moins suffisante pour appliquer les sabots, mâchoires ou plaquettes de freins contre les tambours ou disques, cet organe de liaison élastique s'effaçant lorsque l'effort augmente afin d'assurer fina-10 lement l'intervention du système de leviers. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, qui montre partiellement en coupe longitudinale un mode de réalisation possible de servo-dispositif suivant l'invention, permettra de mieux comprendre cette dernière* 15 Si l'on se reporte au dessin, on voit que le servo-dispositif comprend un carter cylindrique 10, une paroi mobile constituée par un disque 11 porté par un manchon 12 pouvant coulisser à travers un orifice coaxial 13 prévu dans une extrémité du carter, et un diaphragme annulaire flexible 14 coopérant avec ce disque 20 11 afin de subdiviser le carter 10 en deux chambres 15 et 16* Le diaphragme flexible 14 présente une partie externe 17 de forme générale cylindrique et une partie centrale plane 18, et il est muni sur son bord extérieur d'un bourrelet circonférentiel 19 serré entre des brides serties ou recourbées 21, prévues sur 25 deux pièces embouties en tôle constituant le carter 10, ces brides 21 étant maintenues ensemble, de façon à enserrer le bourrelet 19 entre elles, au moyen d'une bague de serrage ou de sertissage 22. Le disque 11 présente une surface cylindrique extérieure 23 et, lorsqu'il se déplace axialement à l'intérieur du 30 carter, la partie 17 de forme générale cylindrique du diaphragme "roule" entre la surface interne du carter et cette surface cylindrique 23» La partie plane du diaphragme s'applique contre une surface annulaire plane 24 du disque 11, un bourrelet circonférentiel 25, prévu sur le bord interne du diaphragme, étant main-35 tenu dans l'angle formé entre la surface annulaire 24 et line surface cylindrique 26 ménagée sur le manchon 12, au moyen d'une rondelle 27* Le manchon 12 est attaqué par un joint d'étanchéité 28 engagé dans l'orifice 13» afin de réaliser un joint étanche au flui-40 de* ZI est prévu, coaxialement à l'autre extrémité du carter 10, un (9 00351 3 2000203 maître-cylindre actionné par une pression de fluide (non représenté) serrant de dispositif générateur de pression dans un système de freinage utilisant une pression de fluide, le piston de ce maître-cylindre étant actionné au moyen d'un poussoir 29 auquel une 5 poussée est transmise à partir du disque 11 de la manière décrite plus loin* l'extrémité du servo-dispositif à laquelle le maître-cylindre est monté va par suite Stre désignée par l'expression "extrémité avant", tandis que l'extrémité à travers laquelle le manchon 12 10 fait saillie sera dénommée "extrémité arrière". Les deux chambres 15 et 16 ménagées à l'intérieur du carter par le disque 11 et le diaphragme 14 sont de mime désignées par les expressions "chambre avant" et "chambre arrière"* La face du disque 11 qui est exposée dans la chambre avant 15 15 est munie d'une cavité coaxiale centrale 31 dans laquelle sont montés pou*leurs leviers radiaux 32 dont les extrémités externes sont maintenues contre une surface annulaire 33 prévus dans la cavité sur une bague compressible 34 en caoutchouc ou autre matière élastomère. Cette bague compressible 34 est retenue 20 dans la cavité par une plaque annulaire rigide 35* elle-mime maintenue dans cette eavité par exemple au moyen d'une bague fendue 36 engagée dans une rainure circoréférentielle prévue dans la paroi périphérique de la cavité 31 * La périphérie interne de la plaque annulaire 35 est fixée sur le poussoir 29, et cette plaque 35 25 est munie de plusieurs orifices 37 et d'une partie annulaire 38 qui est décalée par rapport au plan général de la plaque, en direction de l'extrémité interne de la cavité, afin de ménager une surface annulaire arrondie 39 placée en face des leviers 32. L'agencement est tel que, lorsque la bague compressible 34 n'est 30 pas sollicitée axialement et lorsque les leviers 32 se trouvent dans un plan perpendiculaire à l'axe du servo-dispositif, la surface 39 prévue sur la plaque ..... 35 soit écartée de ces leviers. Tfo second poussoir 41 pénétrant dans le manchon 12 à partir de son extrémité arrière est relié par une tringlerie conve-35 nable (non représentée) à une pédale de frein ou à tua. autre organe de commande. Le poussoir 41 est relié par un joint à rotule 42 à un piston 43 qui peut coulisser dans l'extrémité interne de l'alésage du manchon 12, la fuite de liquide entre le piston 43 et l'alésage du manchon étant empêchée par un joint d'étanchéité 40 44* Le déplacement vers l'arrière du piston 43 est limité par 69 00351 2000203 une bague fendue 45 engagée dans use rainure du piston et coopérant arec la face avant du disque 11. Les extrémités internes des leviers 32 attaquent la face avant du piston 43* Le servo-dispositif est du type à équilibrage par dépression» 5 la chambre avant 15 étant toujours reliée par l'intermédiaire d'un raccord tubulaire 46 à une source de dépression, tandis que la chambre arrière 16 peut être reliée soit à la chambre avant 15» soit à l'atmosphère, par l'intermédiaire d'un clapet 47 prévu dans le manchon 12, ce clapet 47 étant commandé par le pous-10 soir 41 • Le clapet 47 comprend un disque obturateur élastique 48 entourant le poussoir 41 avec tin certain jeu et muni d'une lèvre 49 qui coopère de façon étancbe avec la paroi interne du manchon 12, ce disque 48 étant attaqué normalement par un rebord 51 15 prévu à l'extrémité arrière du piston 43» contre lequel il est sollicité par un ressort 52, pour empêcher la pénétration d'air à travers le manchon 12. Un épaulement 53 prévu dans l'alésage du manchon 12 constitue un siège contre lefuel le disque 48 est appliqué par le mouvement vers l'avant du poussoir 41» la partie 20 de l'alésage du manchon située immédiatement à l'arrière de 1 'épaulement 53 étant reliée, par l'intermédiaire des orifices 37 prévus dans la plaque 35 et par un ou plusieurs canaux 54 ménagés dans le manchon, à la chambre avant 15 du servo-dispositif, tandis que la partie de l'alésage du manchon qui est située à l'a-25 vant de 1*épaulement 53 est reliée, par des canaux prévus dans le manchon (dont l'un est représenté en pointillé en 55) à la chambre arrière 16 du servo-dispositif. Un ressort de rappel 56 est prévu pour le poussoir 41• Quand aucune pression n'est exercée sur la pédale de frein, 30 le poussoir 41 et le piston 43 sont maintenus dans leur position arrière, comme montré sur le dessin, par le ressort de rappel 56, le rebord 51 prévu sur le piston attaquant le disque 48 et le maintenant à l'écart du siège ménagé sur 1'épaulement 53. Les chambres -15 et 16 du servo-dispositif sont ainsi en communica-35 tion l'une avec l'autre, et il n'existe aucune différence de pression entre les faces du diaphragme 14, de sorte que le disque 11 est sollicité vers l'arrière en direction de la position représentée sur le dessin par le ressort 57. L'admission d'air à travers le manchon 12 est empêchée par le clapet. 40 Une pression exercée sur le poussoir 41 par l'intermédiaire 69 00351 5 2000203 de la pédale de frein déplace le piston 43 vers l'avant, en provoquant le mouvement des leviers 32 autocar de laurs extrémité» orientées radialement vers 1'extérieur. Ce déplacement du piston provoque l'application du disque de clapet 48 sur 1*épaulement 5 53» afin d'isoler les chambres 15 et 16 du servo-dispositif l'une par rapport à l'autre, et déplace par ailleurs le rebord 51 prévu sur le piston, pour l'écarter du dicqua 43 afin d'assurer la mise à l'atmosphère de la ©haabre 16. Le àeg?é de déplacement du piston 43 nécessaire pour établir la conE&unication avec l'at-10 mo sphère n'est pas suffisant pour amener les leviers 52 en contact avec la surface 39 de la plaque 35® Une pression supérieure à celle qui règne dans la chambre avaài 15 Ainsi» aucune force de réaction n'est appliquée à la pédale de frein tant que les freins n'ont pas commencé à provoquer une décélération du véhicule et 1'effort requis pour déclencher 1'opération 35 de freinage est très faible, de sorte que la "sensation" éprouvée au contact de la pédale de frein est progressive pendant toute l'opération de freinage* On comprendra que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit du servo-dispositif suivant l'invention, 40 dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de cette 69 00351 6 2000203 invention. Ainsi» la bague élastique peut être remplacée par un type quelconque de ressort métallique» par exemple par un ressort de compression hélicoïdal» ou bien par un empilage de. rondelles Belleville» ou encore par un ressort à laae, et la plaque rigide, 5 au lieu à*être œunie d'un® partie annulaire décalée, peut avoir une forme générale plan.®, et peut être munie d'une nervure annulaire ou bien d'une série de bossages circonférentiellement espacés, venant en eoataot avec les leviers. Au lieu d'êtr© du type à équilibrage par dépression, le servo-10 dispositif peut comporter deux chambres 15 et 16 mises normalement à 1'atmosphère, de l'air comprimé étant admis dans la chambre 15 pour aseurer la coessM© du servo-moteur, ou bien cette chambra arrière 16 peiit êtr» mise à l'atmosphère, le clapet étant étudié d® façon à relier la chambre avant 15 à la chambre arrière 15 ou à la»® sou2asa de dépression. L© clapet 47 peut être différent de celui décrit ici, de nombreux tjpea d@ clapets convenables étant déjà connus. 69 00351 2000203 EEVBHDIOATIOlfS 1•- Servo-dispositif actionné par une pression de fluide, destiné à un système de freinage pour véhicules, comportant une paroi mobile dont les faces opposées sont soumises à l'effet de pres-5 sions de fluide différentielles afin de provoquer son déplacement pour actionner le mécanisme de freinage du véhicule, cette différence de pression de fluide étant établie par 1'actionnement d'un clapet commandé par une pédale ou un autre organe de commande, un système de leviers étant prévu pour transmettre la force de réac-10 tion de la paroi mobile à l'organe de commande, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre cette paroi mobile et le mécanisme de freinage, ua organe de liaison élastique qui transmet directement l'effort de freinage au système de freinage, indépendamment du système de leviers, jusqu'à ce que cet effort ait atteint une va-15 leur au moins suffisante pour appliquer les sabots, mâchoires ou plaquettes de freins contre les tambours ou disques, cet organe de liaison élastique s'effaçant lorsque l'effort augmente, de façon à assurer finalement l'intervention du système de leviers. 2.- Servo-dispositif actionné par une pression de fluide sul-20 Tant la revendication 1, caractérisé en ce que l'effort de freinage est transmis au système de freinage par 1 ' intermédiaire d'une plaque, l'organe de liaison élastique étant interposé entre la paroi mobile et cette plaque, le système de leviers étant formé par des leviers radiaux attaqués à leurs extrémités externes par la 25 paroi mobile et à leurs extrémités internes par un piston se déplaçant avec l'organe de commande, la compression de l'organe de liaison élastique sous l'effet de la poussée transmise par son intermédiaire de la paroi mobile à la plaque amenant une surface annulaire prévue sur cette plaque en contact avec les leviers ra-30 diaux, entre leurs extrémités, de sorte qu'une poussée de réaction, est transmise par l'intermédiaire de ces leviers et du piston à l'organe de commande. 3.- Servo-dispositif actionné par une pression de fluide suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un disque qui, en 35 combinaison avec un diaphragme flexible, constitue la paroi mobile, est muni d'une cavité cylindrique coaxiale entourant un orifice prévu dans ce disque pour le passage du piston, les leviers radiaux prenant appui à leurs extrémités extérieures contre le fond de la cavité, la plaque pouvant coulisser dans cette cavité, cette plaque 69 00351 8 2000203 étant sollicitée par les organes élastiques à l'écart du fond de la cavité» son mouvement sous l'effet de la sollicitation exercée par les organes élastiques étant limité par des butées. 4.- Servo-dispositif actionné par une pression de fluide *ui-5 vant la revendication 3, caractérisé en ce que les organes élastiques sont constitués par une bague en matière élastomère montée dans la partie périphérique de la cavité. 5.- Servo-dispositif actionné par une pression de fluide suivant la revendication 4» caractérisé en ce que la bague en matière 10 élastomère attaque les extrémités externes des leviers radiaux afin de les maintenir contre le fond de la cavité.