Brevet FR2456016A1 — publié le 19801205

La présente invention se rapporte à un amplificateur de force de freinage à dépression pour véhicule automobile, comportant une enceinte à dépression qui contient une paroi mobile et comportant également un tube qui réunit les deux faces frontales, la paroi mobile partageant l'enceinte à dépression en une chambre à vide et une chambre de travail, la pression qui règne dans la chambre de travail pouvant être commandée par une soupape et une force, proportionnelle à la différence de pression qui règne entre les deux chambres, agissant sur la paroi mobile qui peut coulisser par rapport au tube, avec étanchéité entre la paroi mobile et le tube, et qui est mécaniquement reliée, par l'intermédiaire d'éléments transversaux guidés dans des fentes axiales du tube, avec le corps de commande de soupape disposé à l'intérieur du tube. On connaît des amplificateurs de force de freinage pour véhicule automobile où se produit une force supplémentaire du fait de la différence de pression qui règne entre une chambre à vide et la pression atmosphérique. L'amplificateur de force de freinage est essentiellement composé d'une enceinte à dépression, d'une paroi mobile qui y est disposée et d'une soupape. L'enceinte à dépression est généralement conçue de forme tubulaire, les deux surfaces frontales servant à la fixation. Généralement, l'amplificateur de force de freinage est fixé au tablier de tableau de bord du véhicule automobile par la paroi frontale où est prévue la soupape, tandis que le maître-cylindre de frein est fixé à l'autre paroi frontale de l'amplificateur de force de freinage. L'inté- rieur de l'enceinte à dépression est partagé, par une paroi mobile, en une chambre à vide à pression constante et une chambre de travail. Dans la chambre de travail, la pression peut prendre diffé- rentes valeurs en fonction de la manoeuvre de la soupape par la pédale de frein. La force qui, en présence d'une différence de pression, agit sur la paroi mobile est, comme la force de la pédale qui agit sur une tige de poussée à travers la soupape, transmise au maître-cylindre de frein par l'intermédiaire d'une tige de poussée, disposée axialement dans l'enceinte à dépression. L'enceinte à dépression est habituellement en tôle d'acier. Du fait de la différence de pression qui existe entre la pression atmos- phérique, qui règne à l'extérieur de l'enceinte à dépression, et cette dépression, apparaissent des forces qui ont pour conséquence une déformation de l'enceinte. En plus de ces forces causées par la différence de pression, apparaissent pendant la manoeuvre du frein, les efforts transmis par la tige de poussée, à savoir la force de la pédale de frein et la force amplifiée produite par l'amplificateur de force de freinage. La force résultante agit sur le piston du maître-cylindre et y produit une réaction de même valeur que la résultante et dirigée en sens opposé. La quote-part de cette réaction provenant de la force sur la pédale se transmet depuis le maître-cylindre, en passant par les parties en tôle de l'enceinte à dépression, pour arriver au tablier du tableau de bord, sur lequel est fixée la pédale de frein. La quote-part de la réaction provenant de la force produite par l'amplificateur aboutit à l'enceinte à dépression. La réaction qui se transmet par l'intermédiaire de l'enceinte à dépression a pour conséquence que, lors de la manoeuvre du frein, l'enceinte à. dépression s'allonge en direction axiale et donc que le maître-cylindre se décale, ce qui provoque un allongement de la course à vide de la pédale de frein. Par suite du rapport de transmission du levier de frein, l'allongement de l'enceinte à dépression se transmet à la pédale de frein multiplié plusieurs fois. Dans la demande de brevet français nO 79 21211 (2434959) déposée le 23 août 1979 au nom de la demanderesse et intitulée :"Amplificateur de force de freinage pour véhicule automobile", il a déjà été proposé de prévoir dans l'enceinte à dépression un tube disposé en direction axiale et relié aux faces frontales de l'enceinte à dépression, la paroi mobile pouvant coulisser sur ce tube, avec étanchéité entre le tube et la paroi mobile. L'invention a pour objet de réduire l'encombrement en longueur du dispositif prévu tout en conservant sa capacité fonctionnelle et sa sécurité. La diminution de poids obtenue doit être conservée et même améliorée. Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait que les fentes sont prévues dans la partie du tube qui pénètre dans la chambre à vide, par le fait que les éléments transversaux sont prévus côte dépression de la paroi mobile et par le fait qu'une membrane roulante est prévue comme garniture d'étanchéité entre la paroi mobile et le tube, ladite membrane venant recouvrir de façon étanche les fentes, lorsque la paroi mobile est en position déplacée. Pour garantir une fixation plus sûre du soufflet sur le tube, on peut prévoir sur ce tube un emplacement de fixation en forme étagée. Le tube peut présenter des épaulements dirigés radialement vers l'intérieur pour guider le corps de commande et/ou le corps de commande peut présenter des épaulements dirigés radialement vers l'extérieur pour se guider dans le tube. Il est judicieux de munir le tube d'un épaulement dirigé radialement vers l'intérieur pour le guidage du corps de commande et ce dernier d'un épaulement dirigé radialement vers l'extérieur pour se guider dans le tube. On peut en même temps prévoir l'épaulement prévu sur le corps de commande pour recevoir les éléments transversaux qui relient le corps de commande à la paroi mobile. Il est avantageux que ces éléments transversaux soient conçus sous forme de goupilles qui, dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, réunissent un manchon et une pièce en tôle, la pièce en tôle venant pousser la paroi mobile contre le manchon. Al'épaulement du tube pour le guidage du corps de commande est prévue une garniture d'étanchéité pour assurer l'étanchéité entre le corps de commande et la partie du tube qui se trouve côté chambre de travail. A son extrémité côté pédale, le tube est réuni au corps de commande par l'intermédiaire d'un soufflet, de façon à former une chambre annulaire entre le soufflet et la garniture d'étanchéité coulissante. Cette chambre annulaire, située entre le corps de commande et le tube, est elle-même réunie, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ouvertures dans le tube, à la chambre de travail et par l'intermédiaire d'un canal dans le corps de commande, à la soupape. Un alésage axial dans le corps de commande conduit à la chambre à vide. De ce fait, il est possible d'avoir un corps de commande étroit et de plus d'y loger encore le disque de réaction qui transmet les forces en provenance de la pédale de frein et en provenance de l'amplificateur de force de freinage à la tige de poussée qui conduit au maître-cylindre de frein. Pour permettre un montage facile de l'amplificateur de force de freinage, il est prévu dans le manchon, dans les pièces en tôle et dans le plateau de membrane, des évidements adaptés aux bossages de fixation du tube. De plus, l'invention doit encore permettre d'atteindre l'objectif de réaliser un amplificateur de force de freinage à deux ensembles amplificateurs, la longueur du tube devant rester inchangée. Selon une autre caractéristique de l'invention, ceci est obtenu par le fait que la paroi externe entoure les deux ensembles amplificateurs et par le fait que la paroi interne vient s'avancer, sous forme d'un prolongement tubulaire, jusqu'à l'extrémité du tube. Il est avantageux de munir la paroi mobile de l'ensemble amplificateur supplémentaire, sur son bord interne, d'un prolongement tubulaire, que maintiennent également les goupilles qui se trouvent dans le manchon de butée. Pour faciliter le montage, ce prolongement tubulaire peut, à son extrémité à fixer, être conçu sous forme d'une fermeture à baïonnette venant se verrouiller dans les goupilles. Il est judicieux que le diamètre du prolongement tubulaire de la paroi externe soit inférieur au diamètre du prolongement tubulaire du plateau de membrane supplémentaire. On aboutit de ce fait à ce qu'il subsiste entre les deux prolongements tubulaires un passage qui relie la chambre à vide supplémentaire à l'autre chambre à vide. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints apparai où : - la. figure 1 représente un amplificateur de force de freinage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de quelques unes des pièces de l'amplificateur de force de freinage ; - la figure 3 représente un amplificateur de force de freinage du type tandem. Dans l'amplificateur de force de freinage représenté sur la figure 1, le tube 10 représente l'élément porteur central. Cet élément porteur et donc l'amplificateur de force de freinage sont fixés par les vis Il au véhicule automobile, par exemple au tablier du tableau de bord. A l'extrémité opposée est fixé le maître-cylindre de frein, non représenté, à l'aide de vis qui peuvent se visser dans les taraudages 12 des bossages de fixation 13. La soupape 14 peut coulisser en direction axiale dans le tube 10. Les épaulements 15 sur le tube 10, et 16 sur le corps de commande 17 de la soupape permettent le guidage réciproque des deux pièces. Sur l'épaulement 15 est prévue une garniture d'étan- chéité 18. A l'extrémité côté pédale du tube et de la soupape, l'étan- chiite entre le tube et la soupape est obtenue par le soufflet 19 qui en même temps enveloppe également le filtre à air 20. La tige 21 qui vient de la pédale de frein est guidée par le filtre à air pour parvenir à l'intérieur de la soupape. A l'état de repos de la soupape, les deux chambres annulaires 22 et 23 de la soupape sont réunies entre elles et, par l'intermédiaire du canal 24 de la chambre de travail, de la chambre annulaire 25 et de l'alésage 26 dans le tube 10, sont réunies à la chambre de travail 27 ainsi que, par l'intermédiaire de l'alésage axial 28, de l'intérieur 29 du tube 10 et des fentes axiales 30 dans le tube 10, le sont à la chambre à vide 31. La manoeuvre de la pédale de frein sépare la chambre annulaire 23 de la chambre annulaire 22 sous l'effet de la garniture d'étanchéité 32. La poursuite de la manoeuvre de la tige 21 ouvre la soupape 33 et relie l'atmosphère extérieure à la chambre de travail 27 par l'intermédiaire du filtre 20, de la soupape ouverte 33, du canal de la chambre de travail 24 et de la chambre annulaire 25. Du fait de la dépression qui règne dans la chambre à vide 31, il apparaît une pression différentielle entre la chambre de travail et la chambre à vide, et une force correspondant à cette pression différen- tielle est transmise par la paroi mobile, constituée du plateau 34 et de la membrane roulante, au corps de commande 17. Sur sa périphérie extérieure, la membrane 35 est pincée entre le couvercle 36 et l'enceinte à dépression 37. Le bord interne de la membrane est fixé dans une rainure annulaire 38. du tube 10. Le plateau 34 s'appuie sur un manchon 3% et une pièce en tôle 40 l'attire contre ce manchon 39, le manchon 39, la pièce en tôle 40 et la pièce de soupape 16 étant guidés dans les fentes axiales 30 du tube 10 par des goupilles 41 qui les réunissent ensemble, les efforts étant transmis du plateau de membrane au corps de commande 17 par l'intermédiaire de ces goupilles. A la place des goupilles, on peut également employer des pièces en tôle en forme de doigt qui peuvent faire partie du plateau 34. Le tube 10, le couvercle 36, l'enceinte à dépression 37 et le plateau 34 peuvent être fabriqués en plastique. Aussi bien la tige de manoeuvre 21 que le corps de commande 17 agissent sur le disque de caoutchouc 44 qui additionne les deux forces et les transmet, par l'intermédiaire de l'organe de pression 45 et de la tige de poussée 46 représentée en tirets, sur le maître-cylindre 47, également représenté en tirets. Le ressort de rappel 43 est disposé entre l'enceinte 37 et la cuvette de ressort 42 qui s'appuie contre le manchon 39. La figure 3 montre un mode de réalisation de l'invention pour un amplificateur de force de freinage constitué de deux ensembles ampli- ficateurs en montage tandem. La réalisation de la soupape 14 correspond à celle de la soupape de la figure 1 de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'y revenir en détail. De même le tube 10 est identique au tube de la figure 1. Par contre, le couvercle 50 a une forme différente de celle du couvercle de la figure 1. Ce couvercle 50 ne doit pas seulement porter la paroi externe 51 mais également la paroi médiane ou paroi séparatrice 52 qui sépare l'un de l'autre les deux ensembles amplifi- cateurs. La paroi séparatrice 52 est reliée au couvercle par l'intermé- diaire d'un prolongement tubulaire 53 et est fixée, avec la membrane roulante 35, au couvercle 50. La paroi externe 51 entoure également le deuxième ensemble amplificateur, constitué de la chambre de travail 54 et de la chambre à vide 55, ainsi que du plateau de membrane 56 et de la membrane roulante 57. Le bord interne 58 de la paroi externe a la forme d'un prolongement tubulaire 59 et se termine à l'extrémité, côté cylindre de frein, du tube. Le plateau 56 du deuxième ensemble amplifi- cateur présente également un prolongement tubulaire 60. Ce prolongement tubulaire 60 comporte à son extrémité ouverte un arrangement du type baïonnette qui permet de le fixer aux goupilles 41. Entre le prolonge- ment tubulaire 60 et la paroi médiane est prévue une garniture d'ëtan- chiite 61 qui assure l'étanchéité entre la chambre à vide 31 et la chambre de travail 54. Le ressort de rappel 43 se trouve entre la paroi médiane 52 et la cuvette de ressort 42. La chambre à vide 55 est reliée à la chambre à vide 31 par l'intermédiaire du passage 62 qui subsiste entre le prolongement tubulaire 59 de la paroi externe et le prolonge- ment tubulaire 60 du plateau et par l'intermédiaire de l'intérieur du tube 10. La chambre de travail 54 est reliée à la chambre de travail 27 par l'intermédiaire du passage 63 qui existe entre le prolongement tubu- laire 53 de la paroi médiane et la paroi externe 51. Il n'y a pas besoin d'autres soupapes pour la version tandem. Pour la production du vide, l'air est aspiré par l'ouverture 64. Le tube 10, le couvercle 50, l'enceinte 51, la paroi sépara- trice 52, ainsi que les plateaux 34 et 56 peuvent être fabriqués en plastique. La membrane 34 est fixée au couvercle 36 ou 50 par des échan- crures. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Amplificateur de force de freinage à dépression pour véhicule automobile, comportant une enceinte à dépression qui contient une paroi mobile et comportant également un tube qui réunit les deux faces frontales, la paroi mobile partageant l'enceinte à dépression en une chambre à vide et une chambre de travail, la pression qui règne dans la chambre de travail pouvant être commandée par une soupape et une force, proportionnelle à la différence de pression qui règne entre les deux chambres, agissant sur la paroi mobile qui peut coulisser par rapport au tube, avec étanchéité entre la paroi mobile et le tube, et qui est mécaniquement reliée, par l'intermédiaire d'éléments transversaux guides dans des fentes axiales du tube, avec le corps de commande de soupape disposé à l'intérieur du tube, caractérisé en ce que les fentes (30) sont prévues dans la partie du tube (10) qui pénètre dans la chambre à vide (31), en ce que les éléments transversaux (41) sont prévus côté dépression de la paroi mobile (34,35) et en ce qu'une membrane. roulante (35) est prévue comme garniture d'étanchéité entre la paroi mobile (34) et le tube (10), ladite membrane (35) venant recouvrir de façon étanche les fentes (30) lorsque la paroi mobile est en position déplacée. 2. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 1, caractérise en ce que le tube (10) est conçu en forme étagée (par exemple une rainure annulaire 38) à l'emplacement de fixation de la membrane (35). 3. Amplificateur de force de freinage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube (10) comporte un ou deux épaulements (15) dirigés radialement vers l'intérieur, pour le guidage du corps de commande (17). 4. Amplificateur de force de freinage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube (10) est muni d'un épaulement (15) dirigé radialement vers l'intérieur pour le guidage du corps de commande (17) et en ce que ce dernier est muni d'un épaulement (16) dirigé radialement vers l'extérieur pour son guidage dans le tube (10). 5. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité du corps de commande située dans le tube (10) a un diamètre plus grand de façon que cette extrémité épaissie (16) puisse servir au guidage du corps de commande dans le tube. 6. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu sur l'épaulement (15) servant au guidage du corps de commande (17), une garniture d'étanchéité (18) pour assurer l'étanchéité de la chambre annulaire (25) constituée entre le corps de commande (17) et la partie du tube (10) située côté chambre de travail. 7. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 6, caractérise en ce que la chambre annulaire (25) située entre le corps de commande (17) et le tube (10) est reliée, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ouvertures (26) dans le tube (10), à la chambre de travail (27) et, par l'intermédiaire d'un canal (24) dans le corps de commande (17), à une première chambre annulaire (22) de la soupape. 8. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le volume interne du tube (10) qui se trouve dans sa partie côté chambre à vide est relié, par l'intermédiaire des fentes (30), à la chambre à vide (31) et, par l'intermédiaire d'un alésage axial (28), à la deuxième chambre annulaire (23) de la soupape. 9. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, comme éléments transversaux, on utilise une ou plusieurs goupilles (41) enfilées ou vissées à travers une partie constitutive de la paroi mobile (34) et dans l'extrémité épaisse (16) du corps de commande (17). 10. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, comme éléments transversaux, on utilise des pièces en tôle en forme de doigt, enfilées ou vissées à travers une partie constitutive de la paroi mobile (34) et dans l'extrémité épaisse (16) du corps de commande (17). 11. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, comme éléments transversaux, on utilise des doigts formés sur le plateau (34). 12. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les goupilles réunissent un manchon (39) et une pièce en tôle (40), la pièce en tôle (40) venant pousser le plateau (34) contre le manchon (39). 13. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre annulaire (25) située entre le tube (10) et le corps de commande (17) est rendue étanche, à son extré- mité dirigée vers l'air extérieur, au moyen d'un soufflet (19). 14. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le soufflet (19) qui assure l'étanchéité de la chambre annulaire (25) assure également l'étanchéité de la partie du corps de commande (17) côté pédale de frein et du filtre à air (20). 15. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'élément qui additionne les efforts (disque de caoutchouc 44), sur lequel agissent la force en provenance de la tige de manoeuvre (21) et la force produite par l'amplificateur de force de freinage, est disposé dans la partie du corps de commande dont le diamètre est le plus faible. 16. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 12, caractérisé en ce que le manchon (39), le plateau (34) et la pièce en tôle (40) comportent des évidements adaptés aux bossages (13) de fixation du tube (10) pour la fixation du maître-cylindre de frein. 17. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface externe du corps de commande (17) est conçue sous forme de surface de glissement pour la garniture d'étanchéité glissante (18) située entre le tube (10) et le corps de commande (17). 18. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (43) est disposé entre la paroi arrière (37) de l'enceinte d'amplificateur et une cuvette à ressort (42) qui s'appuie contre le manchon (39). 19. Amplificateur de force de freinage comportant deux ensembles amplificateurs disposés l'un derrière l'autre, séparés l'un de l'autre par une paroi commune, selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la paroi externe (51) entoure les deux ensembles amplificateurs et en ce que le bord interne (58) vient s'avancer, sous forme d'un prolongement tubulaire (59), jusqu'à l'extré- mité du tube (10). 20. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 19, caractérisé en ce que la paroi mobile (56,57) de l'ensemble amplificateur supplémentaire est munie, sur son bord interne, d'un prolongement tubulaire (60) que maintiennent les goupilles (41) prévues pour la fixation de la paroi mobile du premier ensemble amplificateur. 21. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 20, caractérisé en ce que le prolongement tubulaire (60) présente une fermeture à baïonnette qui vient se verrouiller dans les goupilles (41). 22. Amplificateur de force de freinage selon l'une des revendications 20 ou 21, caractérise en ce que la paroi (52) commune aux deux ensembles amplificateurs présente sur son bord externe un prolongement tubulaire (53) relié au couvercle (50) de l'ensemble amplificateur. 23. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que le ressort de rappel (43) s'appuie contre la paroi commune (52) et la cuvette de ressort (42). 24. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 20 à. 23, caractérisé en ce qu'entre le bord interne de la paroi commune (52) et le prolongement tubulaire (60) est disposée une garniture d'étanchéité glissante (61) pour le plateau (56) de l'ensemble amplificateur supplémentaire. 25. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 20 à 24, caractérisé en ce que le diamètre du prolongement tubulaire (59) situé sur le bord interne (58) de la paroi externe (51) est inférieur au diamètre du prolongement tubulaire (60) du deuxième plateau de membrane (56). 26. Amplificateur de force de freinage selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'entre les deux prolongements tubulaires (59 et 60) subsiste un passage (62) qui relie la chambre à vide supplémen- taire (55) l'autre chambre à vide (31). 27. Amplificateur de force de freinage selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, caractérisé en ce qu'entre le prolongement tubulaire (53) de la paroi de séparation commune (52) et la paroi externe (51) sont prévus des passages (63) pour relier les deux chambres de travail (27 et 54).