Brevet FR2115191A1 — publié le 19720707

La présente invention a pour objet un servo-moteur hydraulique de freinage. Dans le but de réduire à un niveau acceptable l'effort exigé pour la mise en action des freins d'un, véhicule, il est devenu 5 nécessaire de prévoir une assistance aidant le conducteur du véhicule à effectuer cette application des freins. Bien que la plupart des systèmes de freinage assisté fonctionnent avec une source de vide, il est prévu que les systèmes futurs utiliseront une source hydraulique à fluide sous forte pression comme source 10 de puissance. . Les servo-moteurs hydrauliques connus du type co-axial comprennent un poussoir de commande, actionné par le conducteur, agissant sur un fourreau monté de façon coulissante dans le piston du servo-moteur de façon à admettre le fluide dans le boîtier du 15 servo-moteur et à déplacer le piston. De plus, dans tous les systèmes de freinage assisté de construction simple, les mouvements du poussoir se font à 1'encontre d'une force proportionnelle à la force de freinage ainsi engendrée, de façon à fournir une "sensation" au conducteur du véhicule, les servo-moteurs hydrauliques 20 de freinage connus réalisent cette "sensation" en faisant agir la haute pression hydraulique sur un fourreau ou sur le poussoir de commande de façon antagoniste au mouvement de ceux-ci. Malheureusement, le niveau de "sensation" dans les systèmes connus est déterminé par la section transversale du fourreau ou du poussoir 25 de commande. Dans le but de modifier les proportions entre ladite "sensation" de freinage et la force de freinage réellement exercée, il est nécessaire de modifier les dimensions de ces éléments. Ceci présente souvent de sérieux inconvénients, et est même quelquefois impraticable. Dans le but d'éviter ces inconvénients, la présente 30 invention propose un servo-moteur hydraulique de freinage destiné à être utilisé dans un circuit hydraulique comportant un réservoir de fluide et une source de fluide sous pression, ledit servo-moteur comprenant un boîtier comportant un premier alésage, un piston coulissant dans ledit premier alésage, et délimitant une chambre 35 à volume variable entre une des extrémités dudit piston et 1''extrémité correspondante dudit boîtier, un clapet mobile dans ledit boitier susceptible de se déplacer d'une première position mettant en communication ladite chambre et ledit réservoir de fluide, à une seconde position mettant en communication ladite chambre et 40 ladite source de pression, et un poussoir commandé manuellement 71 40901 2 2115191 agissant sur une extrémité dudit clapet et déplaçant celui-ci, ledit servo-moteur étant caractérisé en ce qu' il comprend de plus un compartiment situé à l'intérieur dudit clapet et mis en communication avec ladite source de pression lorsque ledit clapet est 5 dans ladite seconde position, et un plongeur coulissant dans ledit compartiment et compressant le fluide contenu dans ce dernier lorsque ledit clapet est déplacé, de façon à ce que la pression de fluide ainsi créée dans ledit compartiment tende à repousser ledit clapet de façon antagoniste à son mouvement. 10 -Un premier avantage de la présente invention est de proposer un servo-moteur hydraulique de freinage dans lequel la force de réaction transmise au conducteur du véhicule est indépendante de la section transversale du fourreau ou du poussoir de commande. Un autre avantage important de la présente invention est de 15 proposer un servo-moteur de freinage dans lequel la force de réaction transmise au conducteur du véhicule peut être modifiée par changement d'un nombre relativement restreint d'éléments. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et se réfère au dessin unique annexé, représen-2o tant en section longitudinale un servo-moteur hydraulique de freinage, disposé dans un circuit de freinage, et réalisé selon les enseignements de la présente invention. En se référant au dessin, on a représenté un servo-moteur de frein "10 comprenant un boîtier 12 dans lequel est défini un alésage 25 14- Un piston 16 est monté de façon coulissante dans l'alésage 14 et coopère avec l'une des extrémités de ce dernier pour définir une chambre de puissance à volume variable 18 à l'intérieur. Un -second alésage 20 est prévu à l'intérieur du piston 16 et comporte un fourreau ou clapet mobile 22. La surface extérieure du clapet j0 22 et la paroi de l'alésage 20 sont réalisés avec des évidements annulaires espacés coopérant les uns avec les autres de façon à définir des cavités de fluide 24, 26, 28 et 30. Une portion du boîtier 12 est supprimée, définissant ainsi une ouverture 32 dans ce boîtier 12. Une partie du piston 16 35 s'étend à travers l'ouverture 32 et comporte un orifice d'entrée 34 qui fait communiquer la cavité 28 avec l'orifice de sortie d'une pompe de direction assistée 36 du véhicule, un orifice de sortie 38 qui fait communiquer la cavité 30 et l'orifice d'entrée • du mécanisme d'assistance "de direction 40, et un orifice de retoux 40 ou d'é'chappement-42 qui fait communiquer la cavité 24" et l'orifice 71 40901 5 2115 î 91 i'entrée ou de basse .-cession de la pompe 36. l'orifice de sortie du mécanisme 40 est a--asi mis en communication avec l'orifice d'entrée de la pompe 36. Un poussoir 44 manoeuvré par le conducteur du véhicule traver-5 se le boîtier 12. l'une des extrémités du poussoir 44 est reliée à la pédale de frein usuelle (non représentée) qui est prévue dans l'habitacle du véhicule, l'autre extrémité du poussoir 44 est reçue de façon coulissante dans une extrémité du second alésage 20. le poussoir 44 porte une plaque 46 qui est maintenue en appui sur une 10 butée du poussoir 44 VaT u*1 ressort 48. la plaque 46 agit sur l'une des extrémités 50 du clapet 22. le poussoir 44 est réalisé de façon à mouvoir le clapet 22 vers la gauche en regardant la figure lorsque le conducteur du véhicule effectue une application des freins en déplaçant le poussoir 44 vers la gauche. Une tige 51 relie le 15 piston 16 à un maître-cylindre conventionnel (non représenté). Les mouvements de la tige 51 engendrent une pression de fluide dans le maître-cylindre de façon classique pour appliquer les freins du véhicule. Une cavité de fluide 52 est prévue entre l'autre extrémité 54 20 du clapet 22 et l'extrémité fermée 56 du second alésage 20. la cavité 52 est mise en communication avec la cavité 24, et par consequei avec la pompe 36, au moyen d'un passage 58 prévu dans le piston 16. l'extrémité 54 cLu clapet 22 est alésée de façon à définir un compartiment de fluide 60 à l'intérieur du clapet 22. le comparti-25 ment 60 est mis en communication avec la cavité 26 au moyen du passage 62. Un autre passage 64 met en communication la cavité 26 et la chambre 18. Un plongeur 66 est reçu de façon coulissante et étanche dans l'extrémité ouverte du compartiment 60. Un ressort 68 repousse en butée l'extrémité du plongeur 60 sur l'extrémité fermée 30 56 de l'alésage 20. Un autre passage 72 est prévu de façon à relier la cavité dans laquelle est placé le ressort 48 à l'orifice 42. le servo-moteur de freinage ainsi décrit fonctionne de la façon suivante : lorsque les freins du véhicule sont relâchés, les différents éléments du servo-moteur sont disposés comme les représente la 35 Figure. Dans cette position, la cavité 26 est mise en communication avec la cavité 24 de telle sorte que la chambre 18 est reliée à l'orifice de basse pression de la pompe 36 au moyen du passage 64, des cavités 26 et 24 et de l'orifice de sortie 42. la cavité 28 est mise en communication avec la cavité 30, de telle sorte que la 40 quasi—totalité du fluide circulant dans l'orifice d'entrée 54 est. 71 40901 4 2115191 dirigée directement vers l'orifice de sortie 38. Lorsqu'une application des freins est effectuée, le poussoir 44 est repoussé vers la gauche (en regardant la figure), et par suite déplace le clapet 22 vers la gauche. Lorsque ce clapet 22 se dépla-5 ce, la communication entre les cavités 24 et 26 est supprimée, et une section de passage est ouverte entre les cavités 26 et 28 de façon à admettre une fable quantité de fluide depuis l'orifice d'entrée 34 vers la cavité 26. Ce fluide à haute pression est dirigé depuis la cavité 26 vers la chambre 18 par le passage 64. Ce fluide 10 sous"pression dans la chambre 18 agit sur l'extrémité du piston 16 de façon à le déplacer vers la gauche en regardant la Figure, et engendrer ainsi la pression de freinage dans le maître-cylindre pour appliquer les freins du véhicule. La pression de fluide dans la cavité 26 est aussi transmise au 15 compartiment 60 au moyen du passage 62. Ce fluide sous pression dans le compartiment 60 agit sur l'extrémité 70 du compartiment 62 et exerce une force de rappel sur le clapet 22 de façon antagoniste au mouvement du poussoir 44. De même, le fluide sous pression dans la chambre 18 est transmis à la chambre 74 où il agit sur une section 20 annulaire 76 de façon à s'opposer au mouvement du poussoir 44. La somme des forces agissant sur les sections 70 et 76 est transmise au conducteur du véhicule de façon à créer une "sensation" de freinage. Ces forces augmentent de façon proportionnelle à la pression du fluide dans la chambre 18. Lorsque la force exercée par le 25 fluide sous pression sur la section 70 est suffisante pour écraser le ressort 48, le poussoir 44 se déplace par-rapport au clapet 22. Puisque un mouvement éventuel ultérieur du poussoir 44 ne déplacerait pas le clapet 22, un niveau de pression maximum dans la chambre 18 est établi à une valeur prédéterminée. L'homme de l'art notera 30 que la section efficace du compartiment 60 peut être plus ou moins grande selon les besoins. Par conséquent, la partie de la force hydraulique développée dans la chambre 18 et transmise au conducteur du véhicule peut être modifiée selon les préférences des constructeurs de véhicules, sans pour autant nécessiter un changement de 35 section du clapet 22 et de l'alésage 20. De même, les forces de pression hydraulique agissant sur l'extrémité 54 du clapet 52 sont suffisamment petites pour que le ressort 48 puisse être de taille relativement faible et de coût peu élevé. 71 40901 5 2115191 BEVEUDICATIOITS 1. Servo-moteur hydraulique de freinage destiné à être utilisé dans un circuit hydraulique comportant un réservoir de fluide et une source de fluide sous pression, ledit servo-moteur comprenant un boîtier comportant un premier alésage, un piston coulissant dans 5 ledit premier alésage, et délimitant Une chambre à volume variable entre une des extrémités dudit piston et l'extrémité correspondante dudit boîtier, un clapet mobile dans ledit boîtier susceptible de se déplacer d'une première position mettant en communication ladite chambre et ledit réservoir de fluide, à une seconde position mettant 10 en communication ladite chambre et ladite source de pression, et un poussoir commandé manuellement "agissant sur une extrémité dudit clapet et déplaçant celui-ci, ledit servo-moteur étant caractérisé en ce qu'il comprend de plus un compartiment situé à l'intérieur dudit clapet et mis en communication avec ladite source de pression 15 lorsque ledit clapet est dans ladite seconde position, et un plongeur coulissant dans ledit compartiment et compressant le fluide contenu dans ce dernier lorsque ledit clapet est déplacé, de façon à ce que la pression de fluide ainsi créée dans ledit compartiment tende à repousser ledit clapet de façon antagoniste à son mouvement. 20 2. Servo-moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un second alésage dans ledit boîtier, ledit clapet étant constitué d'un fourreau monté de façon coulissante dans ledit second alésage, l'une des extrémités dudit fourreau coopérant avec l'extrémité correspondante dudit second alésage et définissant entre 25 ces deux dernières extrémités une cavité à volume variable, ladite cavité étant reliée audit réservoir. 3. Servo-moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit compartiment présente une extrémité ouverte et une extrémité fermée, une des extrémités dudit plongeur pouvant coulisser 30 à travers ladite extrémité ouverte, l'autre extrémité dudit plongeur venant en appui sur ladite extrémité correspondante dudit second alésage. 4. Servo-moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens élastiques placés dans ledit compartiment repoussent 35 élastiquement ledit plongeur vers ladite extrémité correspondante dudit second alésage. 5. Servo-moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston comporte un second alésage fermé à une de ses extrémités, ledit clapet étant constitué d'un fourreau monté de 71 40901 6 2115191 façon coulissante dans ledit second alésage, une cavité à volume variable étant ainsi définie entre ledit fourreau et ladite extrémité fermée dudit second alésage, ledit plongeur s*étendant à l'extérieur dudit compartiment et venant en appui sur ladite extré-5 mité fermée dudit second alésage. 6. Servo-moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que des moyens élastiques repoussent élastiquement ledit plongeur vers sa position d'appui sur ladite extrémité fermée dudit second alésage. 10 '7. Servo-moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un passage met en communication ladite cavité et ledit réservoir de fluide.