Brevet FR2243096A1 — publié le 19750404

La présente invention concerne une vanne de commande pour servofrein a vide, du type qui comprend une chambre, à l'interieur dé laquelle se deplace un piston coulissant qui la divise en deux compartiments, dont l'un est relie a une source de depression pour etablir le vide, tandis que l'autre compartiment peut titre en liaison soit avec l'exterieur, soit avec le compartiment precedent. Le vide peut être obtenu dans les moteurs a essence en mettant en communication la chambre correspondante avec l'admission du moteur. Ce type de servofrein est specialement destine a être monte entre la pedale de frein et la pompe de liquide de frein pour obtenir un plus grand effet sur cette derniere et ainsi une puissance de freinage plus elevee. Si les deux compartiments precites sont relies l'un à l'autre et si le niveau du vide est par consequent le même dans les deux, le servofrein ne fonctionne pas. En revanche, si le compartiment relie au generateur de depression conserve son niveau de vide et si l'autre compartiment est mis en contact avec l'extérieur et deconnecte du compartiment à vide, le servofrein fonctionne et transmet une poussee a la tige de commande de la pompe de liquide de frein. La vanne selon l'invention est destinee à contrôler la communication et l'intercommunication des deux compartiments entre eux et la mise en liaison du compartiment approprié avec l'exterieur pour obtenir l'effet de freinage desire quand on actionne la pedale de frein. Selon l'invention, la vanne comprend deux disques s'appuyant sur chaque côte du plateau du servofrein. Le disque arrière de ces deux disques presente un orifice central en face duquel ledit plateau presente egalement un orifice pour recevoir dans le logement defini par les deux orifices, un piston qui est de son côte arriere relie a la tige-poussoir qui transmet l'effort de la pedale de frein. De son côte avant, ledit piston se trouve en face d'un disque antagoniste coulissant sur lequel le piston peut s'appuyer. Ledit disque antagoniste est dispose dans un logement central du disque avant et est retenu par la tige qui commande la pompe.En outre, la vanne comporte sur ledit disque arriere, une membrane circulaire avec une ouverture centrale dont le bord interieur constitue un siege qui s'appuie soit sur le piston, soit sur le disque arriere, soit sur les deux à la fois, suivant la position dudit piston. Par son bord exterieur, la membrane est maintenue entre le disque arrière et le corps de la vanne qui traverse la base correspondante du servofrein.Ladite membrane forme par sa face avant avec le disque arriere une chambre annulaire qui est reliee a la chambre avant du servofrein par l'intermediaire d'un conduit pratique a travers le disque arrière, le plateau du servofrein et le disque avant, et à la chambre arrière du servofrein par l'intermediaire d'un conduit axial pratique dans la peripherie du piston et d'un conduit radial pratique dans le disque arrière, les deux conduits etant relies l'un à l'autre.Le deplacement du piston est contrôle lors de la manoeuvre de la pédale de frein par deux ressorts de compression dont l'un est disposé entre une butée faisant partie de l'intérieur du corps de la vanne et ledit siège de la membrane, et'autre entre cette terme butée du corps de la vanne et une butée que comporte la tige-poussoir -qui transmet l'effort de la pédale de frein. Le ressort monté entre la butée du cylindre et la butée de la tige-poussoir présente une tension plus élevée, de sorte que tant que la tige ne subit aucun effort venant de la pédale, le piston relié à cette tige-poussoir se trouve dans sa position arrière, en appuyant sur le siège de la membrane, lequel reste séparé du disque arrière, les - deux chambres avant et arrière du servofrein étant ainsi reliées l'une à l'autre.Si la pédale agit sur la tige-poussoir, le piston se déplace vers l'avant, le siège de la membrane étant simultanément déplacé jusqu'à ce outil bute contre le disque arrière, ce qui entraîne la déconnexion des deux chambres du servofrein ; au même moment il chambre arrière se met en liaison avec l'atmosphère extérieure à travers le conduit radial du disque arrière, le conduit axial du piston et le jeu entre le piston et le siège de lá membrane. La structure décrite de la vanne, ainsi que son fonctionnement dans le servofrein, seront mieux compris par la description ci-après, en référence aux figures ci-jointes qui représentent un exemple de réalisation. Pour plus de clarté, l'ensemble vanne et servofrein est représenté dans les trois positions possibles, a savoir au repos, en début de fonctionnement et en plein fonctionnement. La figure 1 représente une coupe axiale de l'ensemble servofrein-vanne de commande en position de repos. La figure 2 est une coupe partielle similaire a celle de la figure 1, représentant la vanne en position de début de fonctionnement. La figure 3 est une coupe axiale partielle similaire à celles selon les figures 1 et 2, représentant la vanne en position de plein fonctionnement. Conte on peut le voir sur la figure I, le servofrein comprend une chambre 1 dans laquelle est logé un plateau 2 qui sépare un compartiment avant 3 d'un compartiment arrière 4. Le compartiment 3 présente un raccord 5 pour permettre la liaison avec un générateur de dépression. Le plateau 2 porte deux disques, l'un avant 6 et l'autre arrière 7, s'appuyant par leurs faces respectives sur ledit plateau. Le disque 7, ainsi que le plateau 2, comportent un orifice central dans lequel est loge un piston 8 qui est relié par sa face arrière avec une tige-poussoir 9 sur-laquelle agit la pédale de frein. Par sa face avant le piston 8 se trouve en face d'un disque antagoniste 10, qui est disposé dans un logement central pratiqué dans ledit disque avant 6 et qui est en outre retenu par une tige 11 qui doit agir sur la pompe. Une membrane 13 est disposée sur le disque arrière 7, entre ce dernier et le corps de la vanne 12 ; la membrane est maintenue fixée au disque avant 6 et au plateau 2 au moyen des boulons k4. La membrane 13 présente une ouverture centrale pour le passage du piston 8. Le bord intérieur de cette membrane, qui définit ladite ouverture centrale, présente un bourrelet qui constitue un siège qui s 'appuie sur un épaulement arrière 15 du piston 8 ou sur le disque arrière- 7. Sur sa périphérie-ladite membrane 13 présente également un bourrelet pour permettre un maintien parfait entre le corps de la vanne 12 et le disque arrière 7. La partie intermédiaire de la membrane 13 a la forme générale d'un cone, de sorte que ladite membrane délimite avec le disque arriere 7 une chambre annulaire 16. Le disque avant 6, le plateau 2 et le disque arrière 7 sont traversés par un conduit 17, qui est formé par des orifices alignés pratiqués dans lesdits éléments et qui met en communication le compartiment avant 3 du servofrein avec la chambre annulaire 16 délimitée par la membrane 13 et le disque arrière 7. Le disque arrière 7 présente également un conduit radial 18 relié un conduit axial 19 pratiqué entre le piston 8 et le disque 7. Ce conduit peut établir la communication entre le compartiment arrière 4 et la chambre annulaire 16, en fonction de la position occupée par le piston 8. Le corps de la vanne 12 présente une butée intermédiaire 20, entre laquelle et le siège interne forme par la membrane J3 est disposé un ressort de compression 21. Entre la butée 20 et l'épaulement formé par l'élargissement 22 de la tigepoussoir 9 est disposé un deuxième ressort de compression 23, ce dernier présentant une tension plus élevée que le ressort 21, de sorte que, tant que la pédale de frein ntest pas actionnée, le ressort 23 repousse vers l'arrière la tige-poussoir 9, faisant reculer ainsi le piston 8 qui occupe alors la position montrée dans la figure 1 ; dans cette poSition, la chambre avant 3 du servofrein est reliée à la chambre annulaire 16 par le conduit 17, et de ce fait au compartiment arrière 4 par les conduits 19 et 18.Dans ces conditions les compartiments 3 et 4 présentent le mame degré de vide, puisqu'ils sont reliés l'un a Si l'on appuie sur la pédale de frein, la tige-poussoir 9 fait déplacer le piston 8 vers l'avant et, de ce fait, le siège intérieur de la membrane 13, poussé par le ressort 21, vient s'appuyer sur le bord de l'orifice central du disque arrière 7 ; en meme temps ledit siège s'appuie sur l'épaulement du piston 8 et obture ainsi le conduit 19, et coupe par conséquent la liaison entre le compartiment arrière 4 et la chambre annulaire 16. L'ensemble est construit de telle façon que le siege intérieur de la membrane appuie sur le bord de l'orifice intérieur du disque arrière 7 avant que le piston 8 ne bute contre le disque antagoniste 10. La position correspondant a cet instant de la manoeuvre est représentée sur la figure 2. Si l'on continue à enfoncer la pédale de frein, comme représenté sur la figure 3, le piston 8 appuie sur le disque antagoniste 10 et ce dernier agit sur la tige 11 qui, elle commande la pompe. Simultanément le piston 8 stecarte du siège de la membrane 13. A cet instant l'air entre par le corps 12, le jeu entre la partie arrière du piston 8 et la surface de l'orifice intérieur de la membrane 13, puis par les conduits 19 et 18 qui aboutissent dans le compartiment arrière 4, de sorte que ledit compartiment arrière est mis en contact avec ltextérieur et coupé en même temps du compartiment avant 3. A cet instant la face arrière du plateau 2 est soumise à la pression atmos phérique alors que du caté de sa face avant s'est établi le vide ; ainsi il s'ajoute à la force exercée par la pédale de frein l'action du plateau 2, du fait de la différence des pressions agissant sur ses faces ; par conséquent l'effet exercé sur la pompe se trouve augmenté. Le plateau 2 étant déplacés le piston 8 s'appuie de nouveau par l'inter- médiaire de son épaulement 15 sur le siege intérieur de la membrane 13, empêchant ainsi le passage de davantage d'air et limitant par conséquent la variation de pression dans le compartiment arrière 4. Si l'on appuie de nouveau sur la tigepoussoir 9, le cycle se repète à des pressions plus élevées de façon que la poussée du servofrein soit réglable par la pédale. Bien entendu, le servofrein est muni d'un filtre air approprié et des divers éléments nécessaires pour son montage et sa fixation. Si lton cesse d'agir sur la pédale de frein et si la tige-poussoir 9 recule, le cycle se déroule dans le sens inverse jusqu a ce que les compartiments 3 et 4 soient de nouveau mis en communication de façon qu'il règne dans ces compartiments le même degré de vide et que l'ensemble reste en repos. Bien que la réalisation décrite paraisse la plus avantageuse pour la mise en oeuvre de l'invention, on comprendra que diverses modifications de détails entratnant la mise en oeuvre d'éléments remplissant les mêmes fonctions techniques puissent hêtre apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Vanne de commande pour servofrein à vide, caractérisée en ce qu'elle comprend deux disques -s > appuyant par leurs faces respectives chacun contre un côté d'un plateau du servofrein, le disque arrière presentant un orifice central en face duquel ledit plateau présente également un orifice, les deux orifices recevant un piston relié par sa face arrière a une tige-poussoir sur laquelle s'exerce l'action de la pédale de frein, tandis que sa face avant se trouve en face d'un disque antagoniste coulissant sur lequel il peut s'appuyer, ledit disque antagoniste étant monté dans un logement central du disque avant et retenu par une tige qui agit que la pompe, la vanne comprenant en outre sur son disque arrière une membrane circulaire avec une ouverture centrale dont le bord intérieur forme un siège qui s appuie soit sur le piston, soit sur le disque arrière, suivant la position du piston, tandis que la membrane est serrée par son bord externe entre le disque arrière et le corps de la vanne qui traverse la base correspondante du servofrein, ladite membrane délimitant par sa face avant avec le disque arriere une chambre annulaire qui communique avec le compartiment avant du servofrein, par l'intermédiaire d'un conduit pratiqué a travers le disque arrière, le flasque du servofrein et le disque avant,- et avec le compartiment arriere du servofrein, par l'intermédiaire d'un conduit axial pratiqué dans la périphérie du piston, puis d'un autre conduit, radial, pratiqué dans le disque arrière, les deux conduits etant reliés l'un a l'autre, le déplacement du piston étant contrôlé lors de la manoeuvre de la pédale de frein, par deux ressorts de compression, dont l'un est disposé entre une butée que présente a son intérieur le corps de la vanne, et ledit siège de la membrane, et dont l'autre est monté entre cette même butée du corps de la vanne et une autre butée formée sur la tige-poussoir qui est commandée par la pédale de frein. 2/ Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort qui est monté entre la butée du corps de la vanne et la butée formée dans la tige-poussoir est plus fort que l'autre ressort, de façon que, lorsque la tige-poussoir ne reçoit aucune poussée de la pédale, le piston relié par sa partie arrière è ladite tige-poussoir se trouve dans sa position arrière, appuyé sur le siège de la membrane, lequel reste séparé du disque arrière, les compartiments avant et arrière étant ainsi reliés l'un à l'autre, alors que, lorsque la tige-poussoir reçoit l'action exercée sur la pédale, elle déplace le piston vers l'avant, le siège de la membrane étant alors en même temps déplace jusqu'a ce qu'il bute contre le disque arrière, déconnectant ainsi les deux compartiments du servofrein, le compartiment arrière étant simultanement mis en contact avec I'atmosphère extérieure à travers le conduit radial du disque arrière, le conduit axial du piston et le jeu entre le piston et le siège de la membrane.