Brevet FR2098449A1 — publié le 19720310

'W ir'U ... -- y. r*j '* *' "* ' l'invention* concernant le freinage' des véhiculés, * " y' , - ■» ^ *• *w-'. , efet plus particulièrement relative à des servomoteurs pour systèmes de freins de véhicules et en particulier, à des servomoteurs du type qui comporte deux compartiments contigus étanches 5 aux fluides, séparés par un diaphragme supporté par une plaque déflectrice comprenant de"multiples doigts espacés circonféren-tiellement et commandée par deux sièges dé soupape disposés concentriquement. Un servomoteur connu de ce type est celui décrit par 10 le brevet britannique n° 1 144 567. Dans ledit brevet, les doigts espacés commandent deux soupapes concentriques et pivotent alternativement autour d'une soupape ou de l'autre selon que l'air est admis dans l'ensemble pour actionner le surcompresseur et serrer les freins ou que l'air est aspiré de l'ensemble de ma-15 nière à desserrer les freins. Etant donné que les soupapes sont concentriques, le bras de pivotement est plus court lorsque le levier pivote autour de la soupape extérieure pour ouvrir la liaison avec l'atmosphère que lorsqu'il pivote autour de la soupape intérieure pour ouvrir la liaison avec la dépression, 20 de sorte que par exemple le débit de 54kg du surcompresseur pourrait nécessiter pendant le serrage une charge de 18 kg, mais, pendant un desserrage partiel des freins, une charge de 14 kg seulement, la charge différente qui est nécessaire est une caractéristique désirable parce qu'elle empêche un "pompage" du 25 servomoteur en vertu du fait que le levier passe rapidement d'un pivot à l'autre et ouvre successivement les liaisons avec l'atmosphère et avec la dépression; toutefois, dans la disposition du brevet cité, la différence de charge nécessaire pourrait être trop grande et dans l'exemple donné, il serait néces-30 saire que le conducteur diminue son effort sur la pédale d'un quart avant que le freinage ne commence à se relâcher, ce qui donnerait au conducteur l'impression que les freins se bloquent. l'invention vise à maintenir une différence dans la force nécessaire entre les deux états possibles de pivotement, 35 tout en faisant en sorte qu'elle ne dépasse pas une grandeur acceptable. De préférence, on maintient la différence de force à 0,9 kg et on peut y parvenir en prévoyant une longueur constante de bras de pivotement pour la majorité des doigts d'ac-tionnement. fMP.Vy 71 25925 2 CÎ Selon une caractéristique: de l'invention, on prévoit donc une plaque déflectrice destinée à. un servomoteur du type décrit et qui comprend de multiples doigts rigides." esfcaôés, maintenus à un espacement circulaire régulier, dont certains*; 5 mais non tous, sont conçus pour pivoter alternativement;:autour des sièges de : soupape concentriques . Selon une autre caractéristique de 1'invention, on prévoit une plaque défiectrice pour servomoteur qui comprend de multiples doigts radiaux rigides maintenus h un espacement 10 circulaire régulier dans des logements formés.-entre deux feuilles de matière plastique placées l'une sur l'autre, les doigts ayant une forme divergeait radialement vers l'extérieur et deux au moins des doigts s'étendant plus loin vers l'intérieur en direction radiale que le reste des doigts. 15 L'invention fournit aussi un servomoteur ou surcom presseur pour système de freins de véhicule qui comprend une plaque défiectrice munie de doigts radiaux rigides et multiples maintenus à un espacement circulaire régulier, de préférence dans des logements formés entre des feuilles de matière plas-20 tique placées l'une sur l'autre, ces doigts ayant de préférence une forme divergeant radialement vers l'extérieur et certains d'entre eux, mais non tous, étant conçus pour pivoter alternativement autour de sièges de. soupape concentriques. Avantageusement, deux au moins, des doigts s'étendent plus loin versl'in-25 térieur en direction radiale que les autres, les doigts qui s'étendent plus loin vers l'intérieur peuvent toucher un organe annulaire butant contre un obturateur de soupape et les doigts restants peuvent buter,contre un deuxième organe annulaire situé concentriquement au premier organe annulaire et radialement 30 à l'extérieur de celui-ci. Il est préférable que la plaque défiectrice comprenne douze doigts dont trois s'étendent plus loin vers l'intérieur en direction radiale que les neuf autres. Avantageusement, on peut prévoir un organe annulaire supplémentaire situé concen-35 triquement au premier organe annulaire et radialement à l'intérieur de celui-ci et qui porte des tenons servant à la mise en place des doigts qui s'étendent plus loin vers l'intérieur. On décrira maintenant l'invention à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés sur lesquels : 71 25925 î 209844$ - la figure 1 est une coupe axiale d'une partie d'un servosurcompresseur selon l'invention; et - la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure t. 5 La plaque déflectrice de l'invention constitue un perfectionnement lorsqu'on l'utilise dans le servomoteur décrit dans le brevet britannique n° 1 144 567 déjà cité, auquel on pourra se référer. Les dessins annexés montrent une partie d'un servo-surcompresseur modifié selon l'invention, le reste du 10 servo-surcompresseur étant conforme à ce qui est représenté et décrit dans le brevet cité. On se référera maintenant aux dessins. Un surcompres-seur de frein désigné par la référence générale 10 comprend un diaphragme 12 fixé à un élément de siège de soupape 14 grâce 15 à un organe annulaire de retenue 16. Une plaque déflectrice 18 (représentée plus clairement sur la figure 2) est située près du diaphragme 12 et supporte celui-ci. La plaque déflectrice 18 comprend trois doigts rigides 20 uniformément espacés circonférentiellement entre neuf doigts rigides plus courts 20 22. Les doigts 20, 22 sont maintenus dans des logements formés entre des feuilles annulaires de matière plastique placées l'une sur l'autre. Les doigts 20 présentent des paires opposées de dépressions pratiquement semi-circulaires 26 vers leurs extrémités radialement intérieures. L'élément de siège de soupa-25 pe 14 comporte une tige creuse 28, des alésages dégradés 32 et 34 et des passages 38 et 40, de façon habituellement connue. Une tige usuelle de poussoir d'entrée 42 est placée dans line douille 44 qui bute contre l'épaulement défini entre les alésages 32 et 34. Un passage d'air 46 communique avec le passage 30 40 et avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre (non représenté) coaxial par rapport à la tige de poussoir 42. Des sièges annulaires de soupape 48 et 50 sont situés sur l'élément de siège 14, coaxialement entre eux et par rapport à la tête 52 d'un prolongement 54 de la tige de sortie (non représentée) 35 du servomoteur. Un obturateur élastique de soupape 56 est situé entre l'élément de siège 14 et la plaque déflectrice 18, près des sièges de soupape 48, 50. L'obturateur 56 est adapté de façon étanche en 58 à la tête 52. Une plaque annulaire 60 entoure la tête 52 et constitue un moyen pour distribuer le 71 25925 v" 4 poids transmis par les (bigts 20 qui butent contre la plaque annulaire 60. Un support annuliairé 62 entoure la tête 52, s'appuie contre les extrémités des doigts 20 et soutient un ressort 64, qui sollicite le support 62 et donc les extrémités des doigts 5 20 vers l'obturateur, et tend à maintenir celui-ci en contact avec le siège 50. Un autre élément annulaire 66 concentrique à l'élément annulaire 62, radialement extérieur à celui-ci et présentant une section transversale en U, est muni de fentes 68 à travers lesquelles passent les doigts 20. Les fentes 68 10 aident à mettre en place les doigts 20 et l'élément en U 66 répartit, sur la périphérie extérieure de l'obturateur 56, les forces de réaction exercées par les doigts 20. L'élément 62 porte un certain nombre de tenons 70 dirigés axialement et espacés circonférentiellement, qui se placent dans les dépres-15 sions 26 des extrémités des doigts 20. Les tenons 70 assurent donc la mise en place des doigts 20 en direction circonf éren-tielle et radiale. Un support annulaire 72 est prévu radialement à l'extérieur de l'élément 66 et entoure les deux éléments 66 et 62. 20 Les doigts plus courts 22 s'appuient contre le support 72 qui bute à son tour contre 11 élément de siège 14 à sa périphérie extérieure. Une plaque d'appui usuelle en cuvette 74 fournit, sur un cercle 76, des points d'appui aux doigts 20, 22 de la plaque déflectrice 18. 25 L'élément de siège 14 présente un certain nombre de passages 78 espacés circonférentiellement qui sont bouchés par un volet 80 du diaphragme 12. Le dispositif représenté sur les dessins est dans l'état "suspendu par dépression". Autrement dit, les pièces 30 mobiles sont dans leur position extrême vers la droite, relativement au corps (non représenté) du servomoteur, et l'obturateur 56 s'appuie contre le siège 50, en bouchant ainsi le passage d'air 40, mais est écarté du siège 48. Il existe donc une dépression des deux côtés du diaphragme 12, étant donné que 35 le côté gauche du diaphragme est relié de façon permanente à une source de dépression (normalement fournie par la tuyauterie d'admission du moteur du véhicule). C'est ce qu'on appelle l'état "suspendu par dépression". En service, la tige de poussoir d'entrée 42 est fi 25925 s 2098449 - déplacée vers la gauche, quand la douille 44, qui "bute contre l'épaulement formé entre les alésages 30, 32, amène l'élément de siège 14 à se mouvoir vers la gauche. Les. doigts longs 20 de la plaque déflectrice pivotent autour du siège 50 jusqu'à 5 ce que l'obturateur 56 s'applique contre le siège 48,. quand les doigts longs 20 pivotent autour du siège de soupape 48, en é-cartant ainsi l'obturateur 56 du siège 50. Il s'ensuit d'abord que le volume situé à gauche du diaphragme est isolé du volume situé à droite de ce dernier quand l'obturateur touche le 10 siège 48 et aussi que l'air atmosphérique peut atteindre le volume situé à droite du diaphragme quand l'obturateur 56 est écarté du siège 50, l'air de l'atmosphère arrivant au'siège 50 par les passages 46 et 40, puis, par le passage 38, au volume situé à droite du diaphragme 12. Entre temps, les doigts 15 courts 22 pivotent autour de leurs extrémités qui butent contre le support annulaire 72. Si maintenant la tige de poussoir --- d'entrée 42 est maintenue dans une position fixe, l'air conti- nue à passer par les divers passages pour arriver au volume " situé à droite du diaphragme," poussant ainsi légèrement plus 20 vers la gauche l'ensemble diaphragme/plaque déflectrice/plaque d'appui et faisant aussi pivoter les doigts longs de la plaque déflectrice autour du siège 48 jusqu'à ce que l'obturateur 56 s'applique à nouveau contre le siège 50, et à ce moment l'arrivée d'air est coupée. Dans cette position, l'obturateur 56 25 étant en contact avec les deux sièges 48 et 50, la pression d'air à la droite du diaphragme 12 équilibre juste les forces de réaction transmises par le prolongement 54 de la tige de sortie et le servomoteur est dans un état équilibré. Si la force d'entrée est alors supprimée, la réaction par l'intermédiai-30 re de la tige de prolongement 54 a pour effet que l'ensemble se meut vers la droite et les doigts longs £0 pivotent autour du siège de soupape 50, ce qui fait que l'obturateur 56 s'écarte du siège 48. Dans cet état, les deux sièges du diaphragme 12 sont reliés à la source de vide et un ressort de rappel (non 35 représenté) sollicite la plaque d'appui 74 vers la droite jusqu'à ce que le servomoteur soit dans l'état "iriactif"* Pour donner une réponse sensible à l'opéi'ateur, il faut qu'une certaine partie de la force engendrée par le servomoteur soit réappliquée par l'intermédiaire de la tige de pous- bad original 71 25925 2098449 , . P.-r- > ;.»x* x. - . 11-, aoir d'entrée 42 en tant que force de résection. On y parvient - oT-aH, r ^ en faisant en sorte que le-centre de pression (ou plus correc- tement, la zône annulaire de pression) de la prçsaion d'air qui agit sur le côté droit du diaphragme 12 soit situé radia-5 lement à l'extérieur du pivot annulaire 76 dë la plaque d'appui 74. Ainsi, quand le servomoteur est en activité, les doigts 20, 22 de la plaque déflectrice 1S tendent à. pivoter autour du point 76 de la plaque d'appui 74 et une force de réaction est réappliquée, par l'intermédiaire des doigts 20, de l'anneau 10 60 et de l'obturateur 56, à l'élément de siège 14 et donc, par l'intermédiaire de la douille 44, à la tige d'entrée 42. Les doigts courts 22 pivotent aussi autour du point 76 et transfèrent la réaction-direct eurent, par 1'intermédiaire du support 72, à l'élément de siège 14, puis à là tige de poussée 42 com-15 me précéderaient. Les "doigts longs 20 produisent xm effet "à'îiystéré- sis pour les raisons suivantes. Quand la force d'entrée est appliquée par la tige de poussée -42, lea. doigts.1nngs 20 pivo-" terit "autour du siège" de~soupape 48 situé radialement à l'exté-20 rieur, tandis que quand la force d'entrée est relâchée et que l'ensemble de diaphragme se meut vers la droite, les doigts. 20 pivotent autour djx siège extérieur 50. Ea, ce qui- concerne la force de réaction qui arrive à l'élément de siège 14 par suite de l'effet décrit au paragraphe précédent, les doigts 25 20 peuvent être considérés comme de simples leviers agissant autour du point d'appui 76. Si l'on suppose que la pression d'air est constante, le moment autour du point d'appui 76 est déterminé par la force £ qui agit au centre de pression, multipliée par la distance 1 entre le point d'appui 76 et le cen-30 tre de pression. Ce moment jdI doit être équilibré par le produit de la force de réaction subie par l'élément de siège 14 par la distance entre le point de contact avec l'élément de siège et le point d'appui 76. Or étant donné que le point de contact, lors du serrage des freins, est le siège extérieur 35 48 tandis que lorsqu'on desserre les freins, le point de contact est le siège intérieur de soupape 50, la force de réaction rencontrée lorsqu'on serre les freins est plus grande que la force de réaction rencontrée lorsqu'on desserre les freins parce que, le bras de moment étant plus petit, la force de réacBAD ORIGINAL ?î 25925 v 2098449 tion doit être plus grande pour équilibrer le moment constant El. En d'autres termes, pour une force d'entrée donnée, la force de sortie dépend du fait que l'on serre ou que l'on desserre le frein assisté, ce qui constitue l'effet d'hystérésis men-5 tionné plus haut. Toutefois, dans la disposition prévue par l'invention, trois seulement des doigts pivotent autour des sièges de soupape, tandis que les neuf autres doigts pivotent autour du support 72 qui reste à un rayon constant. On voit donc que théoriquement l'effet d'hystérésis est réduit de 75#. 10 On a trouvé en pratique que l'effet d'hystérésis est réduit d'un peu plus de 70%. On a trouvé aussi, cependant, qu'une légère hystérésis est avantageuse, car elle tend à empêcher un "flottement" de l'obturateur. la fonction .du volet 80 du diaphragme 12 et des pas-15 sages 78 est la suivante.Si l'on serre de façon répétée les freins d'un véhicule alors que le moteur est arrêté, le volume à gauche du diaphragme prend la pression atmosphérique, car la dépression ne peut être maintenue en l'absence d'aspiration venant du moteur. Si l'on serre ensuite les freins, la pression 20 d'air qui existe du côté gauche du diaphragme s'oppose activement au serrage des freins. Si l'on applique alors une pression supplémentaire par l'intermédiaire de la tige d'entrée, il est fort possible que le diaphragme soit arraché de l'élément de siège 14 par les pressions mises en jeu. Par conséquent, les 25 passages d'air 78 joints aux volets 80 constituent une soupape de sûreté dans le cas où la pression d'air du côté gauche du diaphragme deviendrait plus grande que du côté droit. 30 BAD ORIGINAL 71 25925 8 2098449 " HEVEMDICATIOHS 1. Plaque déflectrice destinée à un servomoteur qui comporte deux compartiments contigus étanches aux fluides, séparés par tui diaphragme supporté par une plaque déflectrice 5 comprenant des doigts multiples espacés circonférentiellement et commandée par deux sièges de soupape disposés concentriquement, caractérisée en ce que la plaque déflectrice comporte de multiples doigts rigides, maintenus à un espacement circulaire régulier, dont certains, mais non tous, sont conçus pour 10 pivoter alternativement autour des sièges de soupape concentriques. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux au moins des doigts espacés circulairement s'étendent plus loin vers l'intérieur en direction radiale que 15 les autres. 3. Plaque selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les doigts sont maintenus par des moyens de retenue qui les maintiennent avec un espacement circulaire régulier. 20 4. Plaque selon la revendication 3, caractérisée en ce que les doigts sont maintenus à un espacement régulier en cercle dans des logements formés entre deux feuilles de matière plastique placées l'une sur l'autre. 5. Plaque selon l'une des revendications 1 à 4, 25 caractérisée en ce que les doigts ont une forme divergeant radialement vers l'extérieur. 6. Plaque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend douze doigts dont trois s'étendent plus loin vers l'intérieur en direction radiale que 30 les neuf autres. 7. Servomoteur pour système de freinage de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque déflectrice qui présente de multiples doigts radiaux rigides maintenus à un espacement circulaire régulier, dont certains, mais non tous, 35 sont conçus pour pivoter autour de sièges de soupape concentriques. 8. Servomoteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux au moins des doigts espacés circulairement s'étendent plus loin vers l'intérieur en direction radiale que BAD OftfC i;;.f -^21 25925 9 les autres doigts. 9. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les doigts qui s'étendent plus loin vers l'intérieur touchent un organe annulaire butant contre un obtura- 5 teur. 10. Servomoteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les autres doigts butent contre un deuxième organe annulaire situé concentriquement au premier organe annulaire et radialement à l'extérieur de celui-ci. 10 11. Servomoteur selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les doigts sont maintenus par des moyens de retenue qui les maintiennent en place avec un espacement circulaire régulier. 12. Servomoteur selon l'une des revendications 7 15 à 11, caractérisé en ce que les doigts sont maintenus dans des logements formés entre deux feuilles de matière plastique placées l'une sur l'autre. 13. Servomoteur selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les doigts ont une forme divergeant 20 radialement vers l'extérieur. 14. Servomoteur selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que la plaque comprend douze doigts donc trois s'étendent plus loin vers l'intérieur en direction radiale que les neuf autres.