Brevet FR2486004A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne un amplificateur de force de freinage pour véhicules automobiles, cet amplificateur comportant une enceinte à dépression qu'une cloison mobile axialement partage, avec étanchéité, en une chambre de dépression et en une chambre de travail, un tube de renforcement traversant axialement l'enceinte à dépression et reliant les deux parois frontales de celle-ci, un moyen d'étanchéité en contact avec ce tube de renforcement et lié à la cloison mobile, et une soupape de commande actionnable mécaniquement pour relier la chambre de travail à la chambre de dépression ou à l'atmosphère, le corps de cette soupape de commande étant mobile axialement dans le tube de renforcement et étant lié, par l'intermédiaire d'un disque de réaction ayant l'élasticité d'un caoutchouc, à un piston d'actionnement d'un maître-cylindre agencé, côté dépression, sur l'enceinte à dépression, ledit corps étant lié à la cloison mobile par des languettes radiales qui font saillie par des fentes longitudinales du tube de renforcement. Pour les amplificateurs de force de freinage pour véhicules automobiles, on s'efforce de parvenir à une construction légère et aussi peu encombrante que possible. Afin que l'enceinte à dépression puisse être aussi légère que possible, la force qui prend naissance lors de l'actionnement des freins et qui est transmise du maître-cylindre au point de fixation de l'amplificateur au véhicule (par exemple à la paroi d'auvent) est, selon des propositions récentes, transmise non plus par l'intermédiaire de l'enceinte à dépression mais par un tube de renfor- cement central. Comme le corps de la soupape de commande se trouve à l'intérieur de ce tube de renforcement, et comme la cloison mobile axialement doit être mise en liaison mécanique avec ce corps de la soupape de commande, il faut que des languettes radiales saillant de la cloison mobile guidée à l'extérieur du tube de renforcement passent dans des fentes longitudinales aménagées dans ce tube, afin de réaliser la liaison mécanique avec le corps de la soupape de commande. Il faut en même temps réaliser, entre la cloison mobile axialement et le tube de renforcement, une étanchéité compatible avec le mouvement. Dans un amplificateur de force de freinage du genre mentionné au début (demande de brevet français 79 21211 déposée le 23 août 1979 par la demanderesse et intitulée "Amplificateur de force de freinage pour véhicule automobile"), le tube de renforcement est réalisé sous la forme d'un composant distinct qui est assemblé aux deux parois frontales de l'enceinte à dépression. Le maître-cylindre est rapporté par bridage sur l'une de ses parois frontales. La force de freinage fournie par l'amplificateur est transmise, par une tige de poussée, du disque de réaction agencé dans le corps de la soupape de commande au piston d'actionnement du maître-cylindre. Cette tige de poussée prend appui par une surface sphérique, contre le piston d'actionnement. Pour obtenir un guidage suffisant du piston d'actionnement dans le maître- cylindre, il faut que ce piston d'actionnement et le cylindre de ce maitre-cylindre soient, suffisamment longs, ce qui implique un encom- brement longitudinal relativement grand. La nécessité de prévoir, entre la cloison mobile et le tube de renforcement, un moyen d'étanchéité mobile axialement, établi en tenant compte des fentes longitudinales dans le tube de renforcement, détermine elle aussi un certain encom- brement minimal. La présente invention a pour objet de réaliser un amplifi- cateur de force de freinage du genre mentionné au début, de façon à obtenir un encombrement longitudinal aussi réduit que possible, en même temps qu'une structure simple et une construction légère. Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait que le tube de renforcement est réalisé d'un seul tenant avec le maître-cylindre, que le piston d'actionnement du maître-cylindre est lié à un piston-guide coulissant longitudinalement dans le tube de renforcement, et que le disque de réaction est agencé entre le corps de la soupape de commande et le piston-guide. Comme il n'y a pas besoin d'éléments d'assemblage, tels que des brides, entre le maître-cylindre et le tube de renforcementon arrive à ce résultat que, d'une part, la construction est plus légère et que, d'autre part, il n'est plus nécessaire de prévoir un rattrapage de tolérances entre le disque de réaction et le piston d'actionnement, ce qui impliquait une main-d'oeuvre considérable lors du montage des réalisations de l'art antérieur comportant une tige de poussée. Le piston d'actionnement qui est dans le maître-cylindre et qui, dar.s le cas d'une réalisation en tandem du maître-cylindre, est le piston primaire, peut être très court, de même que la portion du maître- cylindre recevant ce piston d'actionnement, puisque le guidage de ce dernier s'effectue en même temps par le piston-guide agencé à une dis- tance axiale assez grande dans le tube de renforcement. De même, la précision du guidage du piston d'actionnement est assurée,puisque les deux alésages dans lesquels ce guidage s'effectue, à savoir l'alésage du maître-cylindre et l'alésage de guidage dans le tube de renforcement, sont réalisés dans un composant d'une seule pièce. La réduction de l'encombrement axial dans la région du piston d'actionnement dans le maître-cylindre autorise une compensation de l'accroissement de longueur qu'implique une construction avec tube de renforcement central, de sorte que les avantages de ce genre de construction, c'est-à-dire en particulier la légèreté qu'elle permet d'atteindre, peuvent être mis à profit sans avoir à admettre un accroissement indésirable de l'encom- brement longitudinal de l'ensemble de l'amplificateur et du maître- cylindre. Dans un développement de l'invention, il est prévu que, en son côté tourné vers le corps de la vanne de commande, le piston-guide est réalisé en forme de pot pour recevoir le disque de réaction. Ainsi, l'espace disponible à l'intérieur du piston-guide est utilisé, d'une façon économisant de la place, pour recevoir le disque de réaction, ce qui, là encore, contribue à une réduction de l'encombrement longitu- dinal. En outre, le montage du disque de réaction à cet endroit est particulièrement simple. Une autre simplification du montage et une réduction du nombre des composants nécessaires sont obtenues,dans un développement de l'invention, par le fait que les fentes longitudinales sont ouvertes à l'extrémité du tube de renforcement située côté chambre de travail et que le corps de la soupape de commande est lié par l'intermédiaire des languettes radiales à un anneau entourant le tube de renforcement, la cloison mobile étant fixée, avec étanchéité, à cet anneau. Lors du montage, il faut simplement introduire, dans le tube de renforcement, le composant constitué du corps de la soupape de commande, des lan- guettes radiales et de l'anneau. Il s'est avéré particulièrement opportun que l'extrémité du tube de renforcement située côté chambre de travail soit munie d'un filet hélicoidal et soit assemblée à la paroi frontale de l'enceinte à dépression par un filet hélicoïdal. On obtient ainsi non seulement une possibilité de fixation facilitant le montagemais encore le maintien de l'extrémité du tube de renforcement située côté chambre de travail et subdivisée par les fentes longitudinales, de sorte que, même si le tube de renforcement est particulièrement mince et donc léger, il n'y a alors plus aucun risque d'élargissement de cette extrémité. Dans une forme de réalisation qui s'est avérée particuliè- rement avantageuse, l'extrémité du tube de renforcement située côté chambre de travail pénètre dans une rainure annulaire de la paroi frontale de l'enceinte à dépression, et cette rainure comporte, sur l'une de ses parois intérieures, le filet hélicoidal et présente, sur sa paroi opposée, une surface de centrage pour centrer le tube de renforcement. On obtient ainsi un centrage particulièrement bon de l'extrémité du tube de renforcement, sans avoir à faire appel au filet hélicoïdal pour le centrage. Dans un autre développement de l'invention, il est prévu que l'anneau lié aux languettes radiales est maintenu, par un manchon, dans une partie moyeu en forme de godet que comporte la cloison mobile, et que l'anneau est monté de manière étanche par rapport au tube de renforcement par une membrane roulante qui prend appui dans une portion cylindrique du manchon. On obtient ainsi non seulement une liaison simple et apte à la transmission d'efforts importants entre la cloison mobile et l'anneau, mais encore, en même temps, une étanchéité parti- culièrement efficace entre la cloison mobile et le tube de renforcement, et cela tout en préservant l'avantage de n'avoir qu'un petit nombre de composants. Il est avantageux que des canaux d'air reliant le corps de la vanne de commande à la chambre de dépression passent dans les languettes radiales qu'ils traversent. De la sorte, il n'est plus nécessaire de prévoir des composants spéciaux pour relier la chambre de dépression au corps de la soupape de commande. Dans un autre développement de l'invention, il est prévu que la paroi frontale de la chambre de travail est constituée d'une plaque filetée centrale et d'une paroi annulaire de l'enceinte, fixée à cette plaque d'une façon réalisant l'étanchéité. Cette partition de la partie de l'enceinte à dépression c6té chambre de travail permet de prévoir, pour la fixation du tube de renforcement à la paroi frontale et pour la fixation de l'enceinte à dépression au véhicule, un composant robuste et usiné avec précision, à savoir la plaque filetée, tandis que l'on peut adopter, pour le reste de l'enceinte à dépression, une forme de réalisation très légère, par exemple en matière plastique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure 1 représente un amplificateur de force de freinage avec maître-cylindre, vu en coupe longitudinale, la partie inférieure de l'enceinte à dépression étant omise; et - la figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. L'amplificateur de force de freinage présente une enceinte à dépression I qu'une cloison 2, mobile axialement, partage en une chambre de travail 3 et en une chambre de dépression 4. La cloison mobile axia- lement 2 est constituée par un plateau 5 présentant une portion moyeu 6 en forme de godet, et par une membrane flexible 7 qui prend appui contre le plateau 5 et qui, dans la région comprise entre la périphérie extérieure du plateau 5 et la paroi périphérique de l'enceinte 1, cons- titue une membrane roulante 8 faisant office de moyen d'étanchéité mobile. Côté dépression, une paroi frontale 9 de l'enceinte à dépres- sion I est constituée par une cuvette ou coquille en matière plastique. Côté chambre de travail, une paroi frontale de l'enceinte à dépression I est constituée par une plaque centrale filetée 10 et par une paroi annulaire Il de l'enceinte fixée, avec étanchéité, au pourtour de la plaque 10. Sur la paroi frontale 9 que l'enceinte à dépression 1 comporte côté dépression, est agencé un maître-cylindre 12 du dispositif de freinage d'un véhicule automobile (sur la figure 1,. ce maître-cylindre n'est représenté qu'en partie). Dans un alésage 13 du maître-cylindre 12, est guidé un piston d'actionnement 14 qui constitue le piston primaire si le maître-cylindre 12 est un maître-cylindre en tandem. Un prolongement cylindrique du corps du maître-cylindre 12 constitue un tube de renforcement 15 qui traverse axialement l'enceinte à dépression 1 et qui, par son extrémité en saillie, est lié par vissage à la plaque filetée 10. Dans un alésage 16 du tube de renforcement 15, est guidé, avec étanchéité, un piston-guide 17 qui, par l'intermédiaire d'une tige de piston 18, est d'un seul tenant avec le piston d'action- nement 14, et est donc lié à celui-ci. Le piston-guide 17 est en forme de godet et reçoit un disque de réaction 19 qui est en une matière ayant l'élasticité d'un caoutchouc. Une tige de piston 20 permet d'actionner, au moyen d'une pédale non représentée, une soupape de commande 21 qui est agencée à l'extrémité du tube de renforcement 15, du côté de la chambre de travail, et qui présente, lié à la tige 20, un piston de commande 22, lequel libère des ouvertures dans un corps ou carter 23 de la soupape de commande guidé à coulissement dans l'alésage de-guidage 16, cette libé- ration d'ouvertures s'effectuant de façon que la chambre de travail 3 soit reliée à la chambre de dépression 4 lorsque la position de non actionnement représentée sur la figure 1 est réalisée. Lors d'un actionnement de la soupape de commande 21, c'est-à-dire lors d'un déplacement axial de la tige de piston 20, la communication de la chambre de dépres- sion 4 avec la chambre de travail 3 est interrompue et la chambre de travail 3 est reliée à l'atmosphère, de sorte que la cloison mobile se déplace vers la chambre de dépression 4. Le corps 23 de la soupape de commande s'appuie, par l'inter- médiaire d'une saillie annulaire 24, contre le disque de réaction 19. Le piston 22 de la soupape de commande traverse le corps 23 de cette sou- pape de commande et, en cas de déplacement axial, prend également appui contre le disque de réaction 19. Le tube de renforcement 15 présente deux fentes longitudi- nales 25 qui sont en vis-à-vis et qui sont ouvertes vers l'extrémité du tube de renforcement 15, côté chambre de travail. Les plans de coupe selon lesquels est vue la coupe longitudinale représentée sur la figure 1 correspondent au tracé I-I sur la figure 2, de sorte qu'une seule des deux fentes longitudinales 25 est visible sur la figure 1. Au travers des fentes longitudinales 25, font saillie des languettes radiales 26 qui sont liées au corps 23 de la soupape de commande et à un anneau 27 entourant le tube de renforcement 15. L'anneau 27 est inséré dans la partie moyeu 6 de la cloison mobile 2 et fixé au moyen d'un manchon 28, lequel est immobilisé par un relief 29 du moyeu 6, ce relief étant formé par refoulement de matière. Le manchon 28 présente une portion cylindrique 30. Entre cette portion cylindrique 30 et le tube de renforcement 15, est agencée une membrane roulante 31 faisant office d'organe d'étanchéité. Le collet du manchon 28 maintient la membrane roulante 31 en contact étanche avec l'intérieur d'une rainure aménagée dans l'anneau 27. Des canaux d'air radiaux 32 traversent les languettes radiales 26 et l'anneau 27 et relient l'intérieur du corps 23 de la soupape de commande à la chambre de dépression 4, cela via une ouver- ture 33 à la périphérie du manchon 28. Lorsque l'amplificateur de force de freinage n'est pas en charge,-l'intérieur du corps de la soupape de commande communique aussi, via des canaux d'air 34 dans la région des fentes longitudinales 25, avec la chambre de travail 3 qui est ainsi en communication avec la chambre de dépression 4. Au début d'un actionnement de l'amplificateur, le piston 22 de la soupape de commande est déplacé axialement, à un point tel qu'un obturateur mobile 35, qu'un ressort de compression 36 presse contre le piston 22, vienne au contact d'une surface d'étanchéité 37 du corps 23 de la soupape de commande et interrompe ainsi la communication entre la chambre de dépression 4 et la chambre de travail 3. Si la tige de piston 20 est déplacée au-delà de cette position dans laquelle l'ampli- ficateur est prêt à opérer, le piston 22 de la soupape de commande se décolle de l'obturateur 36 et établit ainsi une communication des canaux d'air 34, et donc de la chambre de travail 3, avec la chambre 38 entourant la tige 20, cette chambre étant reliée à l'atmosphère par une entrée d'air 39. La pression atmosphérique s'établit alors dans la chambre de travail 3, de sorte que la cloison mobile 2 est déplacée vers la chambre de dépression 4. Par l'intermédiaire de la partie moyeu 6 de l'anneau 27 et des languettes 26, la cloison mobile 2 entraîne le corps 23 de la soupape de commande, lequel exerce alors, par l'intermédiaire du disque de réaction 19, une force axiale (force de freinage amplifiée) sur le piston-guide 17 et, par conséquent, sur le piston d'actionnement 14. Cette force de freinage amplifiée se super- pose à la force d'actionnement directe qui est également transmise au disque de réaction 19 par l'intermédiaire de la tige de piston 20 et du piston 22 de la soupape de commande. Un ressort de compression40, qui prend appui contre la paroi frontale 9 et contre le manchon 28, ramène la cloison mobile 2 à sa position initiale. En son extrémité côté chambre de travail, là o les fentes longitudinales 25 le partagent, le tube de renforcement 15 présente un filet hélicoïdal extérieur 41 qui est vissé dans une rainure annu- laire 42 de la plaque filetée 10, rainure dont une paroi i'ntérieure est munie d'un filet hélicoïdal femelle 43. La paroi intérieure 44 que la rainure 42 comporte en face de sa paroi filetée constitue une surface de centrage pour le côté intérieur du tube de renforcement 15. La plaque filetée 10 est fixée;au moyen de goujons 45, à la paroi d'auvent (non représentée) du véhicule. - Un bourrelet 47 que la membrane 7 comporte sur son bord inté- rieur est maintenu, par un anneau d'arrêt 46, sur la partie moyeu 6 de la cloison mobile 2. Un bourrelet 47a que la membrane roulante 8 comporte sur son bord extérieur est serré par emprisonnement entre les deux parties de l'enceinte à dépression 1. Une chambre cylin- drique 48 située entre le piston-guide 17 et le maître-cylindre 12 communique, via un trou 49, avec un raccord 50 pour un réservoir de liquide de frein (non représenté). La fixation, au maître-cylindre 12, de la paroi frontale 9 que l'enceinte à dépression I comporte côté dépression s'effectue au moyen d'une saillie annulaire 51 de cette paroi frontale 9, cette saillie 51 se.verrouillant par enclenchement dans une gorge 52 aménagée en contre-dépouille sur le maître-cylindre12. A l'extrémité du tube de renforcement 15, côté pédale, est agencé, dans un trou central de la plaque filetée 10, un soufflet 53 dilatable axialement, lequel est monté avec étanchéité, par sa première extrémité, sur le c8té extérieur de la plaque filetée 10 et, par son autre extrémité, sur le corps 23 de la soupape de commande. Ce soufflet 53 sert à assurer l'étanchéité de la chambre de travail 3 par rapport à l'atmosphère. Ce soufflet contribue à la réduction de l'encombrement axial, car lorsqu'il est rétracté, sa longueur axiale est faible (figure 1). Bien entendu, l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention. REVENDICATIONS 1. Amplificateur de force de freinage pour véhicules automo- biles, cet amplificateur comportant une enceinte à dépression qu'une cloison mobile axialement partage, avec étanchéité, en une chambre de dépression et en une chambre de travail, un tube de renforcement tra- versant axialement l'enceinte à dépression et reliant les deux parois frontales de celle-ci, un moyen d'étanchéité en contact avec ce tube de renforcement et lié à la cloison mobile, et une soupape de commande actionnable mécaniquement pour relier la chambre de travail à la chambre de dépression ou à l'atmosphère, le corps de cette soupape de commande étant mobile axialement dans le tube de renforcement et étant lié, par l'intermédiaire d'un disque de réaction ayant l'élasticité d'un caout- chouc, à un piston d'actionnement d'un maître-cylindre agencé, côté dépression, sur l'enceinte à dépression, ledit corps étant lié à la cloison mobile par des languettes radiales qui font saillie par des fentes longitudinales du tube de renforcement, cet amplificateur étant caractérisé en ce que le tube de renforcement (15) est réalisé d'un seul tenant avec le maître-cylindre (12), en ce que le piston d'action- nement (14) du maître-cylindre (12) est lié à un piston-guide (17) coulissant longitudinalement dans le tube de renforcement (15), et en ce que le disque de réaction (19) est agencé entre le corps (23) de la soupape de commande et le piston-guide (17). 2. Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en son côté tourné vers le corps (23) de la soupape de commande, le piston-guide (17) est réalisé en forme de pot pour recevoir le disque de réaction (19). 3. Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fentes longitudinales (25) sont ouvertes à l'extrémité du tube de renforcement (15) située côté chambre de travail et en ce que le corps (23) de la soupape de commande est lié, par l'intermédiaire des languettes radiales (26), à un anneau (27) entourant le tube de renfor- cement (15), la cloison mobile (2) étant fixée, avec étanchéité, à cet anneau (27). 4. Amplificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité du tube de renforcement (15) située côté chambre de travail est munie d'un filet hélicoïdal et est assemblée à la paroi frontale (10, 11) de l'enceinte à dépression (1) par un filet héli- coldal (43). 5. Amplificateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité du tube de renforcement (15) située c8té chambre de travail pénètre dans une rainure annulaire (42) de la paroi fron- tale (10, 11) de l'enceinte à dépression (1) et en ce que cette rai- nure (42) comporte, sur l'une de ses parois intérieures, le filet hélicoïdal (43) et présente, sur sa paroi opposée, une surface de centrage (44) pour centrer le tube de renforcement (15). 6. Amplificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau (27) lié aux languettes radiales (26) est maintenu, par un manchon (28), dans une partie moyeu (6) en forme de godet que comporte la cloison mobile (2) et en ce que l'anneau (27) est monté de manière étanche par rapport au tube de renforcement (15) par une membrane roulante (31) qui prend appui dans une portion cylindrique (30) du manchon (28). 7. Amplificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des canaux d'air (32) qui relient le corps (23) de la soupape de commande à la chambre de dépression (4) passent dans les languettes radiales (26) qu'ils traversent. 8. Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi frontale de la chambre de travail (3) est constituée d'une plaque filetee centrale (10) et d'une paroi annulaire (11) de l'enceinte, fixée à cette plaque d'une façon étanche. 9. Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un soufflet (53) extensible axialement, servant à rendre étanche la chambre de travail (3) par rapport à l'atmosphère, est lié, d'un c8té, à la plaque filetée (10) et, de l'autre c8té, au corps (23) de la sou- pape de commande.