Brevet FR2362744A1 — publié le 19780324

L'invention concerne un servo-mécanisme pour véhicule automobile, notamment utilisé pour accroître la force de freinage, dans lequel un servo-moteur applique un moment auxiliaire qui est fourni pour soutenir le mouvement d'une pièce, par l'intermédiaire d'un accouplement à ressort d'écartement ou à ressort enroulé. Le ressort enroulé a son extrémité annulaire fixée autour d'un guide relié à la sortie et la première spire de son extrémité antérieure est dépliée tangentiellement vers l'extérieur et porte sur la face externe d'un guide relié à la commande. L'invention a pour objet un servo-mécanisme, notamment utilisé pour accroître la force de freinage dans un véhicule automobile, doté d'une sortie et d'une commande reliée à la précédente par une pièce de référence élastiquement déformable, préférentiellement actionnée par la force musculaire, le moment auxiliaire appliqué depuis un servo-moteur étant transmis à la sortie par un accouplement à ressort enroulé ou à ressort d'écartement actionné en relation avec la pièce de référence. Dans un servo-mécanisme dtun type déjà connu, une force auxiliaire est transmise par un accouplement muni d'un ressort d'écartement. Le ressort d'écartement est maintenu par la servocommande constamment contre l'un des guides, au moyen duquel il reste prêt. Lorsqu'on utilise un servo-mécanisme comme auxiliaire de freinage dans un véhicule automobile, des servo-moments très élevés sont exigés, du fait de la situation donnée du dispositif de freinage. En même temps, le servo-mécanisme doit aussi suivre la vitesse d'actionnement de la pédale de frein, pour le maintenir constamment en attente. Les commandes auxiliaires qui satisfont ces exigences nécessitent une quantité d'énergie à peine disponible dans un véhicule automobile et également peuvent difficilement être maîtrisées thermiquement, par exemple dans des moteurs électriques. Le servo-mécanisme selon l'invention est caractérisé en ce que l'on utilise, comme pièce d'accouplement, un ressort enroulé sous une faible précontrainte sur la surface externe d'un cylindre commandé par le servo-moteur; l'extrémité postérieure du ressort, vu dans le sens de rotation du cylindre commandé,. est fixée sur un guide relié à la sortie et qui reçoit une force de traction; l'extrémité antérieure du ressort, déroulée vers l'exté- rieur, notamment de façon à avoir une position tangentielle, repose sur un guide relié a' la commande, le ressort enroulé étant suffisamment déroulé, lorsqu'il n'est pas actionné, pour se libérer du cylindre. Un tel servo-mécanisme a l'avantage de permettre une construction compacte, d'où un entretien facile. La pièce d'accouplement, constituée, par exemple, par un ressort enroulé, est, en quelque sorte, maintenue constamment prête à fonctionner par la commande (par actionnement de la pédale) sans transmettre déjà un moment auxiliaire. Les leviers nécessaires à l'introduction de forces extérieures, reliés à la commande et à la sortie, peuvent notamment être placés l'un à côté de l'autre. Cela facilite le montage du servo-mécanisme, utilisé comme amplificateur de force de freinage, sous le tableau de bord de véhicules automobiles de série, car ici aussi, la pédale de frein et la tige menant au cylindre de frein principal sont installées directement l'une à côté de l'autre. En outre, le ressort enroulé utilisé comme pièce d'accouplement peut être.fabriqué plus facilement et à meilleur marché, notamment à partir de fil plat. Le travail de rectification du ressort terminé, qui est nécessaire pour un ressort d'écartement, est totalement supprimé. D'autres caractéristiques permettant de perfectionner et de développer avantageusement le dispositif selon l'invention sont décrites ci-dessous. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-apres et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels les figures 1 et 2 représentent un servo-mécanisme utilisé comme amplificateur de force de freinage. Le servo-mécanisme représenté est utilisé comme amplificateur de force de freinage dans un véhicule automobile. I1 est placé sous le tableau de bord du véhicule automobile, à proximité des pédales de commande. Le servo-mécanisme y est monté rotatif sur deux consoles 1, 2. L'arbre S est monté rotatif dans les paliers à glissement 3, 4. A son extrémité libre sortant de la console 1, l'arbre 5 porte des cannelures 6 par lesquelles l'arbre 5 est entraîné par un servo-moteur, non représenté au dessin, selon un procédé déjà connu. L'arbre 5 constitue, en sa partie centrale, un cylindre 8 qui porte sur sa surface extérieure un palier à frottement 9.Sur la face extérieure du palier à frottement 9, est placé un ressort enroulé 10 à plusieurs spires, utilisé comme pièce d'accouplement; son diamètre intérieur est choisi de manière à entrer en contact lache directement avec la surface extérieure cylindrique du palier à frottement 9, sous une faible tension initiale. Le ressort enroulé 10 est fabriqué à partir d'un fil plat, comme le montre la figure 1. Les faces planes opposées du fil plat sont un peu cintrées au cours du processus d'enroulement : à la surface interne du ressort enroulé, la surface plane du fil plat est légèrement convexe, d'où une bonne application sur le palier à frottement 9. L'extrémité antérieure 12 du ressort enroulé 10, dans le sens de rotation du cylindre entrainé 8 (en se reportant à la flèche de pivotement 11 de la figure 2), est placée sur un guide 13 du ressort enroulé 10. Pour cela, au moins le premier quart de la première spire du ressort 10 est déroulé pour devenir tangentiel (voir figure 2). Cette portion antérieure du ressort enroulé 10 repose sur la face externe du guide 13 qui est opposée radialement à l'axe de rotation du cylindre 8. Dans la position désaccouplée, représentée sur la figure 2, le ressort 10 se déplace librement sur le palier à frottement 9 du cylindre entraîné 8. L'extrémité postérieure 14 du ressort 10, dans le sens de rotation du cylindre entraîné 8, est recourbée en forme d'anneau et se fixe autour d'un guide 15 qui reçoit l'effort de traction. A l'avant de la console 2, un manchon coulissant 16 est monté rotatif sur l'arbre 5 et sa face frontale opposée au palier à frottement 9 repose contre la console 2. Deux leviers 17, 18, destinés à transmettre des forces provenant de l'extérieur, sont montés rotatifs sur le manchon coulissant 16, dans le même axe que l'arbre 5. Le levier 17 porte, à son extrémité libre, la pédale de frein 19 du véhicule automobile. Une tige de butée 20, menant à un cylindre de frein principal, non représenté, est articulée sur le levier 18, placé immédiatement à proximité du levier 17. Le levier 17 constitue donc, en quelque sorte, une commande actionnée par la force musculaire et le levier 18 constitue la sortie du servomécanisme. Le guide décrit ci-dessus, sur lequel est fixée ltextré- mité annulaire 14 du ressort enroulé 10, est fixé perpendiculairement sur le levier de sortie 18. De même, le guide 13, sur la face externe duquel repose l'extrémité antérieure dépliée 12 du ressort 10, est fixé perpendiculairement sur le levier de commande 17. -Pour cela, le levier de sortie 18 porte un ajour 21 dans lequel passe le guide de commande 13. I1 est donc clair que les guides 13 et 14, dont les axes sont parallèles à l'axe de l'arbre 5, peuvent se déplacer-en décrivant un cercle autour de l'axe de l'arbre 5, quand les leviers 17, 18 sont mis en mouvement. A son extrémité inférieure libre, le levier de sortie 18 porte une saillie 22 sur laquelle repose un ressort de pression 23. L'autre extrémité du ressort de pression 23 repose sur une saillie 24 du levier de commande 17. Le fonctionnement du servo-mécanisme est le suivant Lorsque le servomécanisme fonctionne, l'arbre 5 est mis en rotation par le servo-moteur, non représenté au dessin, dans le sens de la flèche 11. Le ressort enroulé 10, lorsqu'il n'est pas actionné (par la pédale 19), est détendu, de manière à se libérer du cylindre 8, c'est-à-dire de la surface extérieure du palier à frottement 9 aucun couple de rotation ne peut être transmis au ressort 10 utilisé comme pièce d'accouplement. Lorsque le conducteur du véhicule automobile appuie sur la pédale 19 et transmet donc une certaine force au levier de commande de rotation 17, celle-ci est transmise ensuite au levier de sortie 18.Le ressort de pression est ainsi comprimé sur une longueur qui dépend de sa rigidité, d'où une variation de la position angulaire du guide 13 par rapport à la position angulaire du guide 15. Dans cette position, le guide de commande de rotation 13 a tendance à s'écarter de l'extrémité antérieure 12 du ressort enroulé 10, alors que le ressort 10, auparavant dépliés se resserre, il est ainsi immédiatement entraîné par le cylindre 8 dans la direction de la flèche rotative et l'extrémité antérieure 12 est tout de suite rapprochée du guide 13. Selon la position angulaire du guide 13 par rapport à celle du guide 15, le ressort enroulé 10 est de nouveau déplié, de sorte qu'aucun couple de rotation ne peut être transmis, mais il revient en position d'attente, ou bien la transmission du couple de rotation cesse. Du fait de la force de traction qui s'exerce sur le ressort 10, celui-ci entoure plus fortement le cylindre 8 en rotation, de sorte que > finalement, une force auxiliaire est transmise du cylindre 8 au ressort enroulé 10, puis de celui-ci au guide de sortie 15, par l'intermédiaire de l'extrémité postérieure 14 munie d'un crochet. Lorsque le conducteur retire son pied de la pédale 19, le guide de commande 13 reprend sa position originélle et l'accouplement cesse donc. Comme il est décrit.- ci-dessus, lorsqu'on actionne la pédale 19 > le ressort de pression 23 est déformé. Cette déformation élastique détermine en fin de compte l'importance de l'angle selon lequel se déplace le guide de commande 13 par rapport au guide de sortie 15 et détermine donc en dernier lieu l'amplitude du moment auxiliaire transmis au levier de sortie 18. Le ressort de pression 23 constitue donc > en quelque sorte > une pièce de référence qui détermine l'amplitude du moment auxiliaire transmis au levier de sortie 18. Cette pièce de référence peut bien sur être constituée autrement, par exemple à l'aide dgun manchon élastique. Bien entendus l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Servo-mécanisme, notamment utilisé pour accroître la force de freinage dans un véhicule automobile, doté d'une sortie et d'une commande reliée à la précédente par une pièce de référence élastiquement déformable, préférentiellement actionnée par la force musculaires le moment auxiliaire appliqué depuis un servo-moteur étant transmis à la sortie par un accouplement à ressort enroulé ou à ressort d'écartement actionné-en relation avec la pièce de référence, servo-mêcanisme caractérisé en ce que l'on utilise, comme pièce d9accouplements un ressort (10), enroulé sons une faible précontrainte sur la surface externe drun cylindre (8) commandé par le servo-moteur; l'extrémité postérieure (14) du ressort, vu dans le sens de rotation (11) du cylindre commandé (8), est fixée sur un guide (15) relié à la sortie et qui reçoit une force de traction; ltextrémité antérieure (12) du ressort, déroulée vers 19 extérieurS notamment de façon à avoir une position tangentelle, repose sur un guide (13) relié à la commande, le ressort enroulé (10) étant suffisamment déroulé, lorsqu'il n'est pas actionné, pour se libérer du cylindre (8). 20) Servo-mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité postérieure (14) forme un anneau qui entoure le guide (15). 30) Servo-mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort enroulé (10) est fabriqué à partir de fil plat.