Brevet FR2476572A1 — publié le 19810828

La présente invention corncerne des dispositifs d'assis- tance au freinage ou des servomoteurs du type utilisé pour actiomier des freins assistés, Les dispositifs connus d'assistance au freinage consis- tent habituellement en un carter comprenant un piston moteur et un d pianagme fOrmant une paroi mobile effectuant un mouvze- ment de va-et-vient dans le carter ou la chambres la paroi mobile diviesant la chambre en deuxr compartimentso Une pression différentielle appliquée à la paroi mobile provoque le dépla- emeen. de cette paroi. Une soupape de commande actionnée par lopérateur du véhicule règle le degré de vide ou de dépres- sion ui est établi sux Umn c8té de la paroi mobile. La paroi mobile est reliée au maitre cylindre du système de freinage hydraulique du véhicule automobile de sorte que lorsqu'une pression différentielle est opératoire sur la paroi mobile, et de ce farit un mouvement moteur de cette paroi est produit, du fluide hydraulique est refoulé par le maitre cylindre dans le système de freinage hydraulique de manière à appliquer les freins du véhiculeo Dans le passé, le maitre cylindre de freinage était boulonn é à la paroi terminale avant du carter et la paroi ter- minale arrière duL catertr était de son c8té boulonnée à un tableau de bord du corps du véhicule de manière à installer le dispositif d'assistance au freinage dans le véhicule en mame temps que le maatre cylindreo Dans cette disposition, une force de réact.ion développée dans le maltre cylindre de freinage on cours de fonctionnement était transmise par l'in- termediaire du carter au tableau de bordo Ceci est considéré comme umn défaut du fait que cette disposition entraIne l'uti- lisation d'une feuille de métal de forte épaisseur pour réa- liser un carter ayant une résistance suffisante pour résister à des oontraintes dues à la force de réactiono Uni but principal de l'invention est de fournir un dis- positif d'assistance au freinageou servomoteur, amélioré c omprenant un ma tre cylindre relié directement au tableau de bord de mn.=ière que la force de réaction du frein provenxant du ma.ttre cylindre soit transmise directement au tableau de 2 L 4476572 bord en court-circuitant ou by-passant le carter, toute ten- dance à une contrainte appliquée au carter par la force de réaction étant ainsi évitée, avec pour résultat la possibilité de calculer l'épaisseur du carter à sa valeur minimale, ce qui constitue un avantage dans un but de diminution de poids. Ce but est atteint, selon un aspect au moins de l'in- vention, au moyen de longs boulons utilisés pour relier direc- tement le maitre cylindre de frein au tableau Ce bord by- passant le carter sur l'extérieur. Ainsi, le dispositif selon l'invention comprend un car- ter, un mattre cylindre de freinage relié au carter et un piston moteur à diaphragme divisant le carter en une première et en une seconde chambre à fluide et ayant une position rétractée définie par butée contre le carter, et un mécanisme à soupape de commande destiné au piston moteur à diaphragme pour commander la pression différentielle régnant entre les chambres en réponse au mouvement de la pédale de frein en direction axiale par rapport au piston moteur, et il est carac- térisé en ce qu'au moins deux boulons s'étendent à partir du maitre cylindre à l'extérieur et le long du carter vers un tableau de bord d'un véhicule pour l'installation. Une force de réaction de frein est transmise par les boulons à partir du mattre cylindre directement au tableau de bord by-passant le carter, l'épaisseur de la feuille de métal constituant le carter étant de ce fait plus faible, ce qui diminue le poids. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre d'exem- ple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale selon la ligne I-I de la figure 2, le mattre cylindre de frein étant représenté schématiquement à une échelle différente; - la figure 2 est une vue latérale d'un dispositif d'assistance au freinage selon l'invention, vue à partir de la droite de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en élévation du dispositif d'assistance au freinage de la figure 1. Le dispositif d'assistance au freinage de la figure 1 comprend un servomoteiur: 10 à pression de fluide relié à un mi.tre cylindre 12 en vrue d appliquer une force hydraulique opératoire aux freins des roues avant et aux freins des roues arrière (nonr représentées) en réponse à une force d'entrée appliquée à une pédale (non représentée) par un opérateur. Le servomoteur 10 à pression de fluide comprend une première coquille 14 de carter ou bolte, fixée à une seconde coquille 16 de carter au moyen d'un verrouillage à torsion 18. Uri piston moteur 20 est disposé à l'intérieur de la première coquille 14 et de la seconde coquille 16 pour former une pre- mière chambre à volume variable 22 et une seconde chambre à volume variable 24. Le piston 20 comprend un moyeu central 26 pourvu d'une plaque support de diaphragme 28 serrée au moyen de doigts 30 (dont un seul est représenté). Un diaphragme 32 comprend un premier bourrelet périphérique 34, maintenu entre une bride 36 de la seconde coquille 16 et la première coquille 14, et un second bourrelet 38 enfoncé dans une gorge 40 adja- cente à la plaque support 28 et maintenant le rebord de la plaque support 28. Le moyeu 26 est pourvu d'une saillie 42 s'étendant vers l'arrière en traversant une ouverture 44 pratiquée dans la seconde coquille 16. La saillie 42 comprend un alésage axial 46 dans lequel est monté un mécanisme 48 à soupape de commande destiné à transmettre un mouvement d'entrée opéra- toire provenant d'une pédale (non représentée) par l'intermé- diaire d'une tige-poussoir 50. Lie mécanisme 48 à soupape de commande comprend une soupape 52 actionnée séquentiellement, en réponse au mouve- ment d'un plongeur 54, par la tige-poussoir 50 de manière à supprimer le vide et à permettre à l'air de développer une pression différentielle à l'intérieur du piston moteur 20. Le dispositif à soupape 52 présente une face 56 sépa- rée d'tu bourrelet 58 fixe par une section flexible 60e Le bourrelet 58 est retenu à l'intérieur de l'alésage 46 par un organe de retenue 62. Un premier ressort 64 relié à l'organe de retenue 62 sollicite la face 56 en direction d'un premier siège de soupape 66 qui est adjacent à un passage sous vide 6o. Le premier siège de soupape 66 sera désigné ici par l'expression "siège sous vide" 66. Le passage sous vide 68 relie la première chambre 22 à l'intérieur de l'alésage 46 du moyeu 26. Un second ressort 70 disposé entre l'organe de re- tenue 62 et une bague 72 en butée contre un épaulement 74 de la tigepoussoir 50 sollicite un second siège de soupape 76 prévu sur le plongeur 54 en contact avec la face 56. Le second siège de soupape 76 sera désigné ici par l'expression "siège à air". Un ressort de rappel 78 disposé entre la coquille 14 eti le moyeu 26 tend à appliquer un tampon 80 contre le dia- phragme 52 en direction de la coquille 16. Dans cette posi- tion, la dépression en provenance du collecteur d'entrée par l'intermédiaire dtune conduite non représentée en passant par un siège d'arrêt (non représenté) pour parvenir dans la cham- bre avant 22 évacue l'air de la seconde chambre à volume variable 24 par l'intermédiaire d'un passage radial 82, de l'alésage 46 et du passage sous vide 6& de manière que le piston moteur 20 se trouve dans sa position de repos. L'extrémité avant gauche du plongeur 54 s'étend dans une ouverture 84 qui communique avec une chambre à réaction 86. la chambre à réaction 86 est du type à alésage à gradins formant un épaulement annulaire 88. A l'intérieur de la cham- bre à réaction à gradins 86 sont retenus captifs un matériau 90 de type caoutchouteux et une tête 92 d'un organe entraîné 94. L'organe entra né 94 est relié à un mattre piston 116 du maltre cylindre de frein 120 Le plonguer 54 comprend une partie de diamètre réduit 96 qui peut se déplacer à coulissement dans une branche four- chue d'une clé 98. La clé 98 est montée à ajustage serré dans un alésage radial correspondant pratiqué dans la paroi du moyeu 26, comme le montre la figure, fournissant les moyens d'arrêt du plongeur 54 dans la position représentée qui est en butée avec l'intérieur de la partie de diamètre réduit 96. Le dispositif fonctionne comme suit. Dans la position représentée, toutes les parties du servomoteur de frein 10 occupent leur position de repos. On notera que, dans cette posi -ion, iL existe un faible jeu entre le siège sous vide 66 et la face 56, alors que le siège à air 76 est en contact avrec la face 56 du dispositif à soupape 52, de sorte que la cham- bre 24 est- en communication avec l'autre chambre 22,9 toutes deux étant à une pression inférieure à la pression atmosphé- rique. L'air à la pression atmosphérique présent dans l'alé- sage 46 après passage dans un filtre 100 est isolé des deux chambres, Quand un opérateur applique une force sur une pédale de frein (non representéee), la tige=poussoir 50 se déplace et permet au ressort 64 de déplacer la face 56 du dispositif à soupape 52 et l'amener contre le siège sous vide 66 pour in- terrompre la communication entre la première chambre 22 et l'alésage 46 par l'intermédiaire du passage 680 Le jeu est calculé à la valeur minimale nécessaire pour maintenir la communication entre la première chambre 22 et l'alésage 46 en positlon de repose Quand la tige-poussoir 50 continue à se déplacer, elle éloigne le siège à air 76 de la face 56 pour permettre à l'air (à la pression atmosphérique) présent dans l'alésage 46 de pénétrer dans la chambre arrière 24 en pas- sant par le passage 82e Lorsqu'il y a de l'air dans la cham- bre arrière 24, la chambre avant 22 étant sous vide, une pression différentielle se développe sur les deux côtés du piston moteur 20 Cette pression différentielle crée mune force operatoire qui est transmise par le moyeu 26 de manière à déplacer la tète 92 de l'organe entraîné 94 par l'intermé- diaire du matériau caoutchouteux 90, ce qui crée une pression du fluide de freinage dans le maitre cylindre de frein 12 de manière ordinaire. un fonctionnement, la partie principale de la force de réaction développée dans le matériau caoutchouteux de réaction 90 est absorbée par l'épaulement 88 du moyeu 26 du piston moteur 20 alors que le reste est absorbé par le plon- geur 54 et ensuite par la tige-poussoir 50 de manière à etre dé tecté par l'opérateur par l'intermédiaire de la pédale de frein (non représentée)o Une caractéristique importante ou essentielle du 6 2476572 servomoteur 10 sera décrite ci-dessous en référence aux figu- res 2 et 3. Comme on le voit sur la figure 2, les coquilles 14 et 16 forment un carter 102 comprenant, sur son contour, une pai- re de parties étranglées ou évidements, représentés en 104, ayant approximativement la forme d'une cacahuète. Des boulons 106 sont disposés entre une bride 108 (figure 3) du ma!tre cylindre 112 et des rondelles 110. Les boulons traversent avec un certain jeu la bride 108 et les rondelles 110 de manière à coopérer par vissage avec des écrous 112 aux deux extrémités respectives. L'extrémité droite de chaque boulon 106 se pro- longe au-delà de la rondelle 110 sur une longueur suffisante pour traverser un tableau de bord 114 (figure 3) représenté par une ligne en trait mixte et pour coopérer avec un autre écrou (non représenté) de manière à fixer le carter 102 au tableau de bord 114 en même temps que le maitre cylindre 12. Cette disposition fournit des moyens communs pour relier le carter et le maitre cylindre d'une part, et pour monter le carter sur le tableau de bord, d'autre part. Lorsque le servomoteur 10 fonctionne et que, de ce fait, du fluide de frein s'accumule sous pression dans le maître cylindre 12, une force de réaction de frein est transmise de la bride 108 par l'intermédiaire des boulons 106 au tableau de bord 114, by-passant le carter 102. Ceci constitue l'es- sence mtme de l'invention. Cette disposition permet de calcu- ler l'épaisseur de la feuille de métal du carter 102 à la valeur minimale juste nécessaire pour maintenir la forme pré- déterminée du carter 102 et résister simplement à la pression atmosphérique et à la sollicitation élastique appliquée par J0 le ressort de rappel 78. n conséquence, le poids du servo- moteur 10 peut ttre inférieur à celui qu'il aurait dans le cas d'un servomoteur classique. Comme le représente la figure 1, les boulons 106 sont coudés dans leur partie médiane pour s'adapter aux différen- Dû ces d'emplacements prévus pour leur engagement avec la bride 108 et la coquille 116. 7 Z476572 Les rondelles 110 se présentent sous la forme d'un double coude comme représenré sur la figure 3 pour assurer bon contact entre les rondelles et la coquille 16 en sRadap- tants aux évidements 104e 8 2476572 PisVEIZDICATIOIb 1. Dispositif d'assistance au freinage comprenant un carter, un maître cylindre de frein relié au carter et un piston moteur à diaphragme divisant le carter en une première et une seconde chambre à fluide et ayant une position rétrac- tée définie par sa butée contre le carter, ainsi qu'un méca- nisme à soupape de commande pour le piston moteur à diaphragme pour commander une pression différentielle entre les chambres en réponse au mouvement de la pédale de frein en direction axiale par rapport au piston moteur, caractérisé en ce qu'au moins deux boulons s'étendent à partir du mattre cylindre, by-passant le carter par l'extérieur de ce dernier, jusqu'à un tableau de bord d'un véhicule pour l'installation,-la force de réaction de frein étant transmise depuis le maltre cylindre jusqu'au tableau de bord en by-passant le carter. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter est conformé de manière à présenter une paire de parties évidées disposées symétriquement par rapport au centre du carter, et en ce que les deux boulons traversent les parties évidées pour relier le ma tre cylindre au tableau de bord, leurs deux extrémités coopérant respectivement avec le martre cylindre et avec le tableau de bord par une con- nexion à filetage et écrou, le carter étant de ce fait serré entre le mattre cylindre et le tableau de bord. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boulons sont pourvus d'une rondelle à leur extrémité adjacente au tableau de bord, lesdites rondelles étant interposées entre le tableau de bord et le carter de manière que le carter soit serré par les rondelles entre le ma tre cylindre et le tableau de bord. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le maître cylindre est pourvu d'une bride et en ce que les boulons coopèrent chacun avec la bride par une con- nexion à filetage et écrou. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boulons ont une forme coudée pour s'adapter aux différences de niveau des emplacements de liaison du 9 2476572 maitre cylindre et du tableau de bord avec chacune des deux extrémités des boulons. 6o Dispositif selon la revendication 3, caractérisé ea, ce lue les rondelles ont la forme d tn double coude pour s&adapter respectivement aux parties évidées du carter de manière à assurer un bon contact entre les rondelles et les parties évidées.