Brevet FR2476575A1 — publié le 19810828

La présente invention, concernant le freinage des véhicules, et an particulier de véhi- cules automobiles, est plus particulièrement rela- tive à un dispositif hydraulique-pneumatique ren- forçateur de freinage, qui comprend une unité de commande actionnable de préférence mécaniquement, une partie amplificatrice gouvernée par une dépres- sion et un cylindre principal. On connaet de tels dispositifs renfor- çateurs de freinage, car ils font partie de l'état de la technique et on peut les trouver en particu- lier dans la brochure "Bremsen-Handbuch" 5àme édi- tion, 1977, page 75, des Editions Bartsch, Otto- brunn. Dans de tels dispositifs, des pressions différentes sont établies, par l'intermedlaire de l'unité de commande actionnée par la pédale de frein, dans la partie amplificatrice, à l'intérieur des deux chambres séparées par une membrane. Habituel- lement à l'état de repos il règne dans les deux chambres une dépression produite par la conduite d'aspiration du moteur. Quand on agit sur la pé- dale de frein, l'unité de commande ouvre une sou- pape et lVair atmosphérique arrive dans l'une des chambreso La différence de pression entre les deux chambres fait que la membrane se déplace à l'en- contre de la force d'un ressort. La force auxi- liîaire est transmise, en même temps que la force d'actionnement et par l'intermédiaire d'une tige de pression reliée à la membrane, au cylindre prin- cipal qui est fixé à la paroi de carter de la par- tie amplificatrice. Avec une telle disposition, le grand encombrement axial du dispositif renfor- çateur de freinage, résultant de l'emplacement et de la répartition successive de l'unité de comman- de, de la partie amplificatrice et du cylindre principal, est désavantageux. En outre, avec ces dispositifs renforçateurs de freinage, la force axiale doit être appliquée par l'intermédiaire du carter de la partie amplificatrice et c'est pour- quoi ce carter doit être dimensionné fortement et donc lourdement en conséquence. Cependant, par la publication de demande de brevet allemand N0 28.45.794 il est connu d'ab- sorber les forces axiales agissant sur le carter de renforçateur par des tirants et ainsi de déchar- ger le carter; néanmoins la longueur de structure axiale du renforçateur de freinage est encore très grande. Même les dispositifs construits d'après les publications de brevets allemands NO 28.14.372 ou 28.14.419 nécessitent encore beaucoup de place dans le sens axial. Un autre inconvénient de ces réalisations connues réside dans le fait que la tige de pression doit être établie avec une forme assez massive, à cause du risque de flambage. Par conséquent l'invention a pour objet d'améliorer le dispositif renforçateur de freina- ge du genre indiqué dans l'introduction dans un sens tel que la longueur de structure axiale soit réduite, que le carter de l'amplificateur soit lar- gement déchargé des forces axiales et que le risque de flambage de la tige de pression soit éliminé. Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, grâce au fait que l'unité de commande et le cylindre principal sont directement reliés ensemble et que la partie amplificatrice les en- toure tous deux, au moins en partie. D'autres dé- tails et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après. Grâce à la disposition selon l'invention il est tout d'abord possible d'éviter la sollici- tation au flambage d'une tige de pression, parce que la force auxiliaire produite par la partie am- plificatrice agit comme force de traction sur le cylindre principal. Par suite on peut la réali- ser avec une structure légère en conséquence. L'incorporation de l'unité de commande avec le cylindre principal, dans un carter qui est entouré par la partie amplificatrice, procure une réduc- tion appréciable de la longueur de la structure axiale de l'ensemble de l'unité, qui présente en outre l'avantage qu'il n'y a plus de force axia- le appréciable transmise par l'intermédiaire du carter de la partie amplificatrice. Il faut seu- lement encore absorber les forces provenant de la différence de pression dans les deux chambres de l'unité amplificatrice, ce qui permet de don- ner au carter une structure légère en conséquence. L'invention sera mieux expliquée et comprise par la description ci-après, donnée à titre non limitatif, avec référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale partielle d'un carter de renforçateur de freina- ge, considéré en élévation; la figure 2, une coupe transversale du boîtier avec les canaux pour le liquide sous pression, le servomécanisme et l'air; la figure 3, une coupe transversale d'un carter en plusieurs parties; la figure 4, une coupe transversale d'un renforçateur de freinage avec collet et tiges de transmission de force; la figure 5, un carter avec un système de commande entraîné et une réaction mécanique, située à l'intérieur, en coupe transversale par- tielle; la figure 6, un carter avec système de commande entraîné et réaction mécanique située à l'extérieur, en coupe transversale partielle; la figure 7, un carter avec réaction hydraulique, la force de réaction étant déduite des deux circuits de freinage; la figure 8, une coupe transversale par- tielle d'un bottier avec réaction hydraulique cons- tituée par un circuit de freinage et avec soupa- pe combinée établie comme lèvre d'étanchéité qui met la partie amplificatrice hors circuit en cas de panne du circuit et la figure 9, une coupe partielle d'un carter avec réaction hydraulique constituée par un circuit de freinage et avec une soupape sup- plémentaire qui met la partie amplificatrice hors service en cas de panne du circuit. Sur la figure 1, le carter est désigné par le repère 1. Dans ce carter 1 sont incorporés l'unité de commande 2 et le cylindre principal 3. Le carter -1 est entouré par l'unité amplificatri- ce 4. Dans cette unité amplificatrice 4 se trouve une membrane 5, qui partage l'unité amplificatri- ce en deux chambres 6 et 7. Lors de l'actionnement de l'unité de commande 2 par l'intermédiaire de la tige d'actionnement 8, une soupape 9 à-double siège est fermée, coupant la communication entre les chambres 6 et 7. Si la tige d'actionnement est davantage déplacée, la soupape 10 s'ouvre; l'air atmosphérique passe par les canaux 11/12 dans la chambre 6 et déplace la membrane 5 avec le piston 13 et les éléments de transmission de force 14 et 15 dans la direction d'actionnement. L'arri- vée de l'impulsion dans le cylindre principal s'ef- fectue par l'intermédiaire d'une douille 15 et d'une tige de traction 17. Le piston 18 tiré pro- duit, dans les chambres 19 et 22, avec des instal- lations à deux circuits, une pression hydrauli- que qui est transmise aux organes de traction (freins à tambour ou à disque) des roues par l'in- termédiaire des canaux 20/23 En même temps la pres- sion hydraulique provenant des chambres 19 et 22 agit sur le piston de reaction 24 La force de réaction qui en résulte agit contrairement à l'effort du pied du conducteur et participe ainsi activement à la force de freinage. En même temps cette forme de réaction produit la fermeture de la soupape 10, ce qui fait que le soutien de la force de freinage est maintenu à ce niveau. S'il se produit alors une diminution de la force de la pédale, la soupape 9 s'ouvre et éta- blit une communication entre les chambres 6 et 7, c'est-m -dire que la chambre 6 est vidée. Les pistons (13,18,19,22) arrivent, sous l'effet du ressort, en position initiale, le freinage est terminé. Dans ce mode de réalisation le récipient 25 d'égalisation du liquide de frein est incorporé dans l'unité amplificatrice, de sorte qu'on élimine des- moyens d'étanchéité et de fixation co teux. Grace à la disposition transversale, par rapport à l'axe lon- gitudinal du carter, du récipient d'égalisation du liquide de frein, la longueur de la structure axia- le de la partie amplificatrice est encore réduite et on obtient de plus que le liquide de frein soit exposé à de faibles valeurs d'accélération et de re- tard, car il ne supporte suivant son axe longitudi- nal que des forces apparaissant dans les trajets en courbe tandis que, par exemple, des forces de retard de freinage provoquent seulement, dans une zone sen- siblement plus étroite de la largeur, une accumula- tion de liquide. Sur la figure 2 on a représenté, en coupe transversale, un carter exécuté d'une pièce. Dans ce cas, le carter 1 comporte une multiplicité de ca- naux, pour le liquide de pression, le servo-méca- nisme et l'air. Sur la figure 3 le carter 1 est en plusieurs parties. Ceci facilite la fabrication. Les canaux peuvent être également réalisés avec une section transversale différente, pour tenir compte des quan- tités de débit correspondantes. Le mode de construc- tion par cellules permet de construire le carter avec des parois extrêmement minces et donc de l'al- léger. A cause de l'effet du raidissement il est possible d'employer des matériaux de construction légers, par exemple une matière synthétique. Sur la figure 4 on a représenté un renfor- çateur de freinage dans lequel la force auxiliaire est transmise, par l'intermédiaire d'un système de tiges 14 et d'une plaque de liaison 16, à la tige de traction 17. Avec cette réalisation le récipient d'équilibrage du liquide de frein est monté sé- parément sur le carter 1. Ceci présente l'avantage que la grandeur et le genre de construction du ré- cipient d'égalisation de liquide de frein sont indé- pendants de la partie amplificatrice et peuvent être adaptés aux besoins. Avec ce mode de réalisation on a prévu sur le carter un collet 26 grâce auquel le renforçateur de freinage est fixé sur le véhicule automobile. Dans la réalisation représentée, la for- ce de réaction agissant sur la pédale est produite par voie hydraulique, le fluide sous pression étant extrait des deux chambres de pression 19 et 22 et agissant sur un piston de réaction 24 par l'intermé- diaire d'un passage ménagé dans la tige de traction. La figure 5 montre un renforçateur de frei- nage dans lequel on n'a pas représenté la partie am- plificatrice 4 ni de récipient d'égalisation du li- quide de frein. Le carter 1 comprend à son intérieur un système de commande entraîné 27 qui suit les mou- vements de la tige d'actionnement. Dans cette réa- lisation la force de réaction est transmise mécani- quement à la pédale. A cet effet on a prévu un le- vier 28 qui est basculé par la tige de traction 17 et qui exerce une force de réaction correspondante sur la pédale. Sur la figure 6 on voit une autre forme de réalisation de la transmission mécanique de la force de réaction, les leviers 28 sollicités par la tige de traction 17 étant disposés dans la ré- gion latérale avant du cylindre principal. La figure 7 est une coupe partielle du car- ter 1, comportant une réaction hydraulique sur la pédale de freinage. La force de réaction est dédui- te des deux circuits de freins et transférée au piston de réaction 30 par l'intermédiaire d'un ca- nal 29 qui est disposé dans la tige de traction 17. Sur les figures 8 et 9 on a représenté un carter Icomportant une réaction hydraulique, dans lequel, pour raisons de sécurité, la partie ampli- ficatrice est mise hors circuit par une soupape supplémentaire 31 ou une soupape combinée 32, lors- qu'un circuit de freinage tombe en panne et qu'ain- si il n'apparaît aucune force de réaction. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif hydraulique-pneumatique ren- forçateur de la force de freinage, en particulier pour véhicules automobiles, constitué d'une unité de commande actionnable de préférence mécanique- ment, d'une partie amplificatrice gouvernée par une dépression et d'un cylindre principal, carac- térisé en ce que l'unité de commande (2) et le cy- lindre principal (3) sont reliés directement l'un à l'autre et en ce que la partie amplificatrice (4) les entoure tous deux, au moins en partie. 2. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'unité de comman- de (2) et le cylindre principal (3) sont incorpo- rés dans un carter (1) qui traverse la partie am- plificatrice (4). 3. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 2, caractérisé en ce que le carter (1) est réalisé en plusieurs parties. 4. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 2, caractérisé en ce que les canaux néces- saires pour le liquide sous pression, le système du servomécanisme et l'air sont disposés dans le carter (1). 5. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 2, caractérisé en ce que la force de sou- tien provenant de la partie amplificatrice (4) at- taque par exemple par l'intermédiaire d'un systè- me de tiges (14, 16) ou bien d'une douille (15) l'extrémité du cylindre principal (3) opposée à l'unité de commande (2) et tire dans la direction d'actionnement le ou les pistons (18) par l'inter- médiaire d'une tige de traction (17). 6. Dispositif renforgateur selon revendi- cation 5, caractérisé en ce qu'avec des cylindres principaux en tandem la tige de traction n'atta- que que le piston (18) voisin de l'unité de comman- de, tandis que l'autre piston est exposé au liqui- de sous pression. 7. Dispositif renforçateur selon revendie cation 2, caractérisé en ce que le récipient (25) d'équilibrage de liquide de frein est disposé sur la partie amplificatrice (4) 8. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 69 caractérisé en ce que le récipient (25) d'équilibrage de liquide de frein est disposé trans- versalement par rapport à l'axe longitudinal du car- ter (1). 9. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 6, caractérisé en ce que le récipient (25) d'équilibrage du liquide de frein est disposé sépa- rement sur le carter (1) ou sur le collet de fixa- tion. 1Oo Dispositif renforçateur selon revendi- cation 2, caractérisé en ce que le carter (1) est pourvu d'un collet de fixation du dispositif ren- formateur de freinage sur le véhicule automobile. 11. Dispositif renforçateur selon revendi- cation 2, caractérisé en ce que le carter peut être fixé, par exemple par l'intermédiaire d'une atta- che de serrage, au véhicule automobile. 12. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 2,9 caractérisé en ce que le système de com- mande de l'unité de commande (2) suit les mouve- ments de la tige d'actionnement (8). 13. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que la force de réac- tion agissant sur la pédale est produite par voie hydraulique. 14. Dispositif renforgateur selon revendi- cation 13, caractérisé en ce qu'avec des cylindres principaux en tandem la force de réaction hydrauli- que est déduite des deux chambres sous pression (19, 22). 15. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que la force de réac- tion agissant sur la pédale est transmise à la pé- dale par voie mécanique. 16. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 15, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de force est disposé dans le car- ter. 17. Dispositif renforçateur selon la reven- dication 15, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de force est disposé à l'extérieur du carter.