Brevet FR2364150A1 — publié le 19780407

L'invention concerne un dispositif de servocommande, notamment un amplificateur de force de freinage pour véhicule automobile, comportant un arbre de sortie et un arbre d'entrai- nement, de préférence actionne par force musculaire, et relie à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'un organe de référence élastiquement déformable, le couple d'assistance appliqué par un servomoteur etant introduit dans l'arbre de sortie par l'inter médiaire d'un accouplement à ressort hélicoldal ou de poussée, l'organe d'accouplement étant constitue par un tel ressort applique à ltetat de repos sous précontrainte sur la paroi cylindrique d'un élément d'accouplement entraîné par le servomoteur, une première extrémité, recourbée, du ressort hélicoldal ou de poussee, situee en arrière dans le sens de rotation de 1,é1é- ment d'accouplement entraîn, venant en prise autour d'un organe d'entraînement qui reçoit une force de traction, tandis que la seconde extrémité du ressort helicoidal ou de poussée coopère avec un organe d'entraînement qui reçoit une force de compression, l'un des organes d'entraînement étant relié à 11 arbre d'entrai- - nement tandis que l'autre est relie à l'arbre de sortie. Un dispositif connu de ce type est mis en application en tant que direction assistee et fonctionne dans une large mesure de façon satisfaisante. Dans ce dispositif de servocommande connu, on utilise un ressort de poussée pour introduire le couple d'assistance, les deux extrémites de ce ressort étant recourbées. Ces extrémités recourbes doivent introduire les forces d'assistance dans l'arbre de sortie. On a éprouvé quelques difficultés de fabrication pour recourber les extrémités des ressorts de poussée de manière que les ressorts correspondants montés dans un dispositif de servocommande pressentent toujours exactement les mêmes caractéristiques d'accouplement.Même une faible difference dans la longueur des ressorts, qui ne se manifeste souvent que lorsque le ressort est mis sous contrainte, peut provoquer un comportement d'accouplement différent. En conséquence, l'invention a pour but de créer un dispositif de servocommande, du type indique dans le préambule, dans lequel on puisse déterminer exactement la longueur du ressort hélicodal ou de poussée utilise en tant qu'organe d'accouplement. On peut alors régler exactement les caracteristiques d'accouplement à obtenir. L'invention concerne, à cet effet, un dispositif, du type ci-dessus, caractérise en ce que la seconde extrémité du ressort hélicoïdal ou de poussée est coupée normalement dans la dernière spire, cette extrémité venant buter sur la face frontale de l'organe d'entraînement qui reçoit une force de compression. Cela a pour avantage que le ressort lielicoidal ou de poussée, qui n'est recourbé que d'un côté, peut présenter à ltétat sous contrainte une longueur exactement déterminée. En outre, il est très favorable que la force d'assistance à transmettre puisse être transmise à l'organe d'entraînement par une face frontale, c'est-à-dire suivant l'axe du fil du ressort. I1 est très judicieux que l'organe d'entraînement qui reçoit la force de compression soit à une distance radiale de l'axe de l'élément d'accouplement entraîné égale à la cote radiale du ressort hélicoïdal ou de poussée. I1 est très avantageux que l'organe d'entraînement qui reçoit la force de compression soit relié à l'arbre de sortie et soit disposé à l'intérieur d'un élément d'accouplement en forme de pot comportant une paroi intérieure cylindrique sur laquelle repose l'organe d'accouplement réalisé sous forme de ressort de poussée. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue, en coupe partielle, d'un dispositif de servocommande utilisé comme amplificateur de force de freinage; - La figure 2 est une vue, en perspective, de l'ensemble du dispositif; - La figure 3 est une vue, en coupe transversale, du dispositif. Le dispositif de servocommande représenté par les dessins, utilisé comme amplificateur de force de freinage dans un véhicule automobile, est disposé dans l'espace inférieur de la cabine où sont normalement disposées les pédales de manoeuvre. Le dispositif de servocommande est monté à cet emplacement sur deux consoles 1, 2, de manière à pouvoir tourner sur deux tourillons 3, 4 dirigés l'un vers l'autre. Un levier 5 est monté pour pivoter sur le tourillon 3. Une tige de poussée 6 allant au maitre- cylindre, non représenté par les dessins, est articulée à l'extré- mité libre du levier 5. Sur le tourillon opposé 4 est monté pour pivoter un levier 7 constituant une commande d'entraînement en rotation. L'extrémité libre du levier 7 porte une pédale 8 (pédale de frein du véhicule automobile).Sur leurs faces latérales en regard, les leviers 5, 7 comportent desbossages de palier cylindriques 9, 10 coaxiaux aux tourillons 3, 4. Sur ces bossages est monté pour tourner librement un élément de construction tubulaire Il portant une couronne dentée 12 sur sa surface extérieure cylindrique. Une courroie dentée 13 est en prise avec la couronne dentée 12. De l'autre côté, la courroie dentée 13 est en prise avec un pignon d'entraînement 14. Ce pignon d'entraînement 14 est assemblé avec l'arbre d'un moteur électrique 15 qui développe le couple d'assistance destiné au dispositif de servocommande. Le moteur électrique 15 est également fixé dans le volume inférieur du véhicule automobile, d'une façon non représentée en particulier. Deux butées coopérantes 16, 17 sont formées sur les leviers 5, 7 à l'extérieur du pourtour de la courroie dentée 13. Un élément élastique 18, agencé sous forme de ressort de compression, est maintenu entre les extrémités libres en recouvrement des butées 16, 17, de manière que l'une des extrémités de l'élément 18 s'appuie sur la butée 16 et que l'autre extrémité de cet élément s'appuie sur la butée 17. La chute de l'élément élastique 18 est empêchée par de petites saillies cylindriques 16', 17' autour desquelles viennent en prise les premières spires de l'élément 18. Un ressort de poussée 19, servant d'organe d'accouplement repose, sous une légère précontrainte, sur la paroi intérieure cylindrique de l'élément de construction tubulaire 11. Le ressort de poussée 19- comporte une première extrémité 20 recourbée vers l'intérieur. Cette extrémité 20 vient en prise autour d'un organe d'entraînement 21 en forme de tige qui est relié å la commande d'entraînement tournante. L'organe d'entraînement 21 de la commande tournante est monté sur le bossage de palier 10 actionné finalement par la pédale 8. La seconde extrémité 22 du ressort de poussée est coupée normalement dans la dernière spire, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe dù fil du ressort. Comme on le voit en figure 1, cette extrémité 22 ne présente aucune partie recourbée. L'extrémité 22 du ressort de poussée 19 peut venir buter sur un organe d'entraînement 23 de la commande tournante de sortie. L'organe d'entraînement 23 de la commande de sortie est disposé à une distance radiale de l'axe de l'élément d'accouplement côté sortie, c'est-à-dire du levier 5, égale à la cote radiale du ressort de poussée 19. L'organe d'entraînement 23 est fixé sur le bossage de palier 9 monté sur le levier 5. Dans la position représentée en figure 3, le dispositif de servocommande est en position de repos. Dans cette position de repos, l'écart angulaire d entre les faces d'extrémité ou d'appui du ressort de poussée 19 est supérieur à l'angle /J entre les faces d'appui de l'organe d'entraînement 21 de la commande tournante d'entrée et de l'organe d'entraînement 23 de la commande tournante de sortie, ces faces étant associées à celles du ressort de poussée. Le dispositif de servocommande fonctionne comme suit Lorsque le dispositif de servocommande est en service, le moteur électrique 15 entraîne l'élément de construction tubulaire 11 dans le sens de rotation indiqué par la flèche 24. Le ressort de poussée 19 est entraîné par l'élément de construction 11 jusqutà ce que l'extrémité recourbée 20 vienne buter sur l'organe d'entraînement 21. En raison de la force de traction qui agit maintenant sur l'extrémité arrière 20, en considérant le sens de rotation de la flèche 24, le ressort de poussée 19 est légèrement tendu, de telle sorte qu'il se sépare de la surface intérieure cylindrique de l'élément de construction 11 et qu'il ne peut transmettre aucun couple. Si, maintenant, le chauffeur du véhicule automobile agit sur la pédale 8, en introduisant ainsi dans le levier de commande tournante d'entrée 7 une force indiquée par une flèche 25, cette force est. transmise au levier 5 de la commande tournante de sortie par l'intermédiaire des butées 16, 17 et de l'élément élastique 18. Cet élément élastique 18 est alors comprimé dans une mesure dépendant de sa raideur élastique. I1 en résulte que l'angle ss est augmenté. Lorsque, finalement, l'angle est devenu plus grand que l'écart angulaire d , l'organe d'entraînement 21 côté sortie se sépare de l'extrémité recourbée 20 du ressort de poussée 19. Ainsi, le ressort de poussée 19 est entraîné en rotation par l'élément de construction tubulaire 11 dans le sens de la flèche 24 jusqu'à ce que, finalement, l'autre extrémité 22 du ressort de poussée 19 vienne sur la butée 23.Par la force qui agit maintenant sur l'extrémité avant du ressort de poussée 19, en considérant le sens de la flèche 24, ce ressort de poussée est dilaté de façon telle qu'il peut transmettre un couple d'assistance de l'élément de construction tubulaire 11 à l'organe d'entraînement en rotation côté sortie 23. Le couple d'assistance vient soutenir la force musculaire appliquée par le chauffeur du véhicule automobile et indiquée par la flèche 25 (figure 3). La valeur du couple d'assistance que peut transmettre le ressort de poussée 19, agissant en tant qutorgane d'accouplement, est déterminée par la grandeur de l'angle 5 . Si l'angle n'est que peu supérieur à l'angle d , le ressort de poussée 19 n'est que peu dilaté; il ne peut donc transmettre d'un faible couple d'assistance. Si l'angle & est notablement plus grand que l'angle Ot , la force de dilatation agissant sur le ressort de poussée 19 est notablement plus grande; ce ressort peut donc transmettre un plus grand couple d'assistance. La grandeur de l'angle 73 dépend de la déformation de l'élément élastique 18, c'est-à-dire de sa raideur élastique.Par conséquent, l'élément élastique 18 est finalement un organe de référence qui détermine la valeur du couple d'assistance fourni au levier de sortie 5 de la commande tournante. Si l'élément élastique 18 est défaillant, par exemple par suite d'une rupture, les butées 16, 17 viennent directement l'une sur l'autre, de telle sorte que la capacité de freinage du véhicule est conservée. Par suite de la disposition de ces butées 16, 17, nécessaires pour les manoeuvres de secours, sur les leviers 5, 7 à l'extérieur de l'accouplement décrit ci-dessus et du montage de l'organe de référence 18 déterminant le couple auxiliaire, l'accouplement peut être réalisé avec des dimensions relativement faibles. Lors de sa construction, on peut s'attacher à obtenir des caractéristiques d'accouplement optimales. La réalisation du ressort de poussée du type conforme à l'invention est ainsi facilitée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I C AT IONS 10) Dispositif de servocommande, notamment amplificateur de force de freinage pour véhicule automobile, comportant un arbre de sortie et un arbre d'entraînement de préférence actionné par force musculaire et relié à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'un organe de référence élastiquement déformable, le couple d'assistance appliqué par un servomoteur étant introduit dans l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'un accouplement à ressort hélicoïdal ou de poussée, l'organe d'accouplement étant constitué par un tel ressort appliqué à l'état de repos sous précontrainte sur la paroi cylindrique d'un élément d'accouplement entraîné par le servomoteur, une première extrémité, recourbée, du ressort hélicoïdal ou de poussée, située en arrière dans le sens de rotation de l'élément d'accouplement entraîné, venant en prise autour d'un organe d'entraînement qui reçoit une force de traction, tandis que la seconde extrémité du ressort hélicoïdal ou de poussée coopère avec un organe d'entraînement qui reçoit une force de compression, l'un des organes d'entraînement étant relié à l'arbre d'entraînement, tandis que l'autre est relié à l'arbre de sortie, dispositif caractérisé en ce que la seconde extrémité (22) du ressort hélicoïdal ou de poussée (19) est couplée normalement dans la dernière spire, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe du fil du ressort, cette extrémité (22) venant buter sur la face frontale de l'organe d'entraînement (23) qui reçoit une force de compression. 20) Dispositif de servocommande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que organe d'entraînement (23) qui reçoit la force de compression est à une distance radiale de l'axe de l'élément d'accouplement entralné (5, 9) égale à la cote radiale du ressort hélicoidal ou de poussée (19). 30) Dispositif de servocommande suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (23) qui reçoit la force de compression est relié à la commande de sortie (5, 6) et est disposé à l'intérieur d'un élément d'accouplement en forme de pot (11) présentant une paroi intérieure cylindrique sur laquelle repose l'organe d'accouplement réalisé sous forme de ressort de poussée (19).