Brevet FR2493783A1 — publié le 19820514

DISPOSITIF DE COMMANDE DE FREINAGE ASSISTE La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de freinage assisté pour les véhicules automobiles. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel dispositif du type comprenant un maitre-cylindre à l'intérieur duquel coulissent un piston ou un piston primaire et un piston secondaire, qui définissent deux enceintes de pression pour les circuits de freins respectifs, le cylindre étant fixé à la paroi axiale d'une chambre de dépression pourvue d'un diaphragme ou d'un piston pouvant etre actionné par la pression atmosphérique, et commandée par une valve de commande et de réaction qui reçoit l'organe d'actionnement des freins, le diaphragme étant relié au piston ou au piston primaire. Sur certaines réalisations de ce type, la valve de commande et de réaction est fixée sur la chambre de dépression et possède un élément mobile fixé à travers un dispositif de réaction élastique (un bloc élastomère ou un ressort de compression) à un organe qui reçoit la pression hydraulique régnant à l'intérieur de l'une des enceintes de pression du maitre-cylindre. Dans ces dispositifs, d'une part, le dispositif de réaction élastique permet à ]'organe d'actionnement des freins de réaliser une course prédéterminée afin d'amener les circuits associés de l'étant de repos à une pression maximale de fonctionnement, mais dans certains eas, il est souhaitable que cette course, à égalité de conditions de fonctionnement des circuits de freins, possède une valeur minimale, correspondant essentiellement à la course de l'organe mobile de la valve de commande et de réaction. D'autre part, pour des raisons de construction, l'organe de transmission de la réaction hydraulique ne reçoit que la pression correspondant à l'enceinte de pression primaire. Or, dans certains cas, il peut être nécessaire de faire intervenir à cet effet les pressions des deux circuits de freins. La présente invention permet de résoudre ces inconvénients. A cete effet, l'invention concerne un dispositif de commande de freinage assisté pour les véhicules automobiles, comprenant un maitre-cylindre à l'intérieur duquel coulissent un piston ou un piston primaire et un piston secondaire qui définissent deux enceintes de pression pour les circuits de freins respectifs, le cylindre étant axialement fixé sur la paroi d'une chambre de dépression pourvue d'un diaphragme ou d'un piston pouvant être actionné par pression atmosphérique et commandé par une valve de commande et de réaction qui reçoit l'organe d'actionnement des freins, le diaphragme étant fixé sur le piston ou le piston primaire, caractérisé par le fai'c que la valve de commande et de réaction est montée fixe relativement à la paroi opposée de la chambre de dépression et que l'organe mobile de cette valve est Exé rigidement et sans possibilité de déplacement relatif sur une tige qui traverse en coulissant hermétiquement un alésage axial du piston ou des pistons et qui est pourvue d'un échelon et/ou d'une extrémité situés dans ou en communication avec les enceintes de pression respectives, de telle manière qu'ils transmettent à l'organe mobile de la valve la réaction hydraulique de ces enceintes, indépendamment de la position des pistons et du diaphragme. Par exemple, le corps de la valve de commande et de réaction est formé sur la paroi de la chambre de dépression correspondant au côté d'actionnement atmosphérique de cette dernière, et le maître-eylindre est fixé ou formé d'une pièce avec la paroi du côté de dépression de la chambre. Dans ce cas, le piston ou le piston primaire peut être formé par un corps à surface latérale cylindrique sur l'une de ses extrémités et qui s'ajuste en coulissant hermétiquement avec des coupelles fixes sur les gorges annulaires du maItre-cylindre, et l'extrémité opposée de ce corps peut être pourvue d'une tête élargie, sur laquelle est fixé un plateau porteur de la membrane flexible du diaphragme. Conformément à une variante, le maitre-cylindre est formé d' fne pièce ou fixé sur la paroi de la chambre de dépression correspondant au côté d'actionnement atmosphérique, de telle manière que le piston ou les pistons soient actionnés par traction par le dispositif d'assistance et la valve de commande est montée fixe sur l'extrémité libre du mattre-cylindre. Dans ce cas, le dispositif de réaction peut être prévu dans le maitre-cylindre proprement dit, par exemple, du fait que l'élément mobile de la valve de commande et de réaction comprend une tige de réaction qui s'ajuste en coulissement étanche dans un alésage coaxial correspondant, défini dans la tige de traction du piston ou des pistons du maitre-cylindre, la tige et l'alésage co-axial précités étant disposés de telle manière qu'ils forment au moins une chambre de réaction communiquant avec les enceintes de pression correspondantes du circuit de freins du maitrecylindre à travers des ouvertures de la tige de traction. Les dessins ci-joints montrent à titre d'exemples-non limitatifs de la portée de la présente invention et à travers des représentations schématiques, certains modes de réalisation de tels dispositifs. Sur ces dessins La figure 1 est la section axiale d'un servofrein qui incorpore les présents perfectionnements ; et La figure 2 est une section axiale d'un autre servofrein conforme à l'invention, pourvu d'une assistance par traction. Le servofrein de la figure 1 comprend le maître-cylindre, la chambre de dépression et la valve de commande et de réaction indiqués respectivement par les références 1,2 et 3.. La chambre de dépression 2 comporte deux éléments de boîtier 4 et 5 en forme de cuvette assemblés à leur périphérie de façon étanche grâce à un accouplemen à anneau (2a). L'élément 4 est en tôle emboutie tandis que l'élément 5 situé d côté d'actionnement atmosphérique, est moulé et est muni de boulons 6 pour la fixation de l'ensemble à une paroi fixe. L'élément 5 comporte aussi un boîtier 7, venu de matière, abritant la valve 3 qui sera décrite plus loin. A l'intéri de la chambre de dépression un piston mobile 8 comportant un diaphragme flexib: 9 enserré à sa périphérie par l'accouplement des deux éléments de boîtier et solidaire d'un plateau central 1C, est susceptible de se déplacer. Le maître-cylindre 1 fixé au moyen des boulons il dans l'ouverture centrale de l'élément de boîtier 4 de la chambre 2, possède une cavité généralement cylindrique et co-axiale avec la chambre et à l'intérieur de laquelle se déplacent un piston primaire 14, fixé au moyen d'une tête élargie 12 et riveté en 13 sur le plateau 10 du piston 8, et un piston secondaire flottant 14a. Ces deux pistons définissent à l'intérieur du maitre-cylindre les enceintes de pression primaire 16 et secondaire 17 pour les deux circuits de freins qui partent des ouvertures indiquées schématiquement en 18 et 19. Les pistons sont mainter.us en position de repos représentée par des ressorts 15 situés dans les enceintes 16 et 17.Dans le cas représenté, on suppose que l'alimentation s'effectue à partir de réservoirs éloignés, à travers des tuyaux non représentés qui aboutiE sent aux raccords 20 et 21. Chacun de ces raccords communique à travers des passages 22 et 23 avec deux rainures annulaires 24 et 25, formées à la surface intérieure de la cavité du maatre-cylindre. Chaque rainure comporte de chaque côté une paire de joints 26 et 27 qui sont montés dans des gorges annulaires respectives de la cavité.La communication entre chaque enceinte et l'entrée correspondante s'effectue au moyen de chafreins ou d'encoches 28 prévus aux extrémités des pistons de telle manière que dans la position de repos ils arrivent jusqu'au bord arrière (dans le sens de l'avance des pistons) des joints 2E de chaque paire et des rainures 29 qui arrivent jusqu'à ces joints depuis la m nure annulaire d'alimentation correspondante 24 et 25. La communication du pasE ge de sortie 18 avec l'enceinte primaire 16 lorsque ce passage est couvert par piston 14, est assurée par les rainures longitudinales 30 prévues à la surface interne de la cavité. L'intérieur du boitier 7 de la valve est échelonné de manière à former un siège de valve 31 pour un plateau obturateur 32 faisant partie du soufflet élastique ancré sur l'ouverture du boitier 7 au moyen d'une rondelle 34 et d'un circlip S contre un échelon de siège 36. Le plateau 32 forme également le siège d'une deuxième obturateur 37 faisant partie de l'extrémité d'une tige de réaction 38 qui s'étend, en coulissant hermétiquement, au moyen des joints 39, à travers des alésages co-axiaux des deux pistons 14 et 14a. Un ressort 40, logé dans une cavité 41 de l'extrémité arrière du piston 14 et qui s'appuie contre une tête élargie 42 de la tige de réaction, sollicite cette tige pour que la tête 42 soit. en contact avec un circlip fixe 43.Dans cette position, les éléments de la valve se trouvent dans la position représentée, par l'effet du ressort 44 appuyé contre la rondelle 34 et la rondelle 45 qui renforce l'extrémité de travail du soufflet formant le plateau 32 A l'intérieur de l'obturateur 37 on a formé un siège de rotule 46 qui reçoit l'extrémité d'une tige d'actionnement 47 que l'on peut connecter de toute façon habituelle avec la pédale d'actionnement des freins. D'autre part, l'aspiration provenant du moteur aboutit à travers la conduite 48 dans ltenceinte de dépression 49 de la chambre 2 et dans 1' enceinte d' actionnement atmosphérique 50 à travers la conduite 51, les enceintes 52 et 53 définies dans le boîtier 7dechaque- côté du siège 31 et les rainures 54, de telle manière que les pressions sont égales de chaque côté du piston 8 et que l'ensemble se maintient dans la position représentée au moyen d'un ressort non représenté situépar exemple dans ltenceinte 49. En actionnant la tige 47 dans le sens de l'avance des pistons, l'obturateur 37 se déplace vers la gauche jusqu'à ce que le plateau 32 s'applique contre le siège 31. Alors, les enceintes 52et53 sont isolées et la communication est interrompue entre les enceintes 49 et 50 de la chambre 2. En poursuivant le déplacement de la tige 47, l'obturateur 37 se sépare du plateau 32 et l'enceinte 53 est alors mixe en communication avec l'espace 55 à l'intérieur du soufflet 33 constituant l'entrée de l'air atmosphérique dans l'ensemble. Ainsi la pression atmosphérique s'établit à l'intérieur de i'enceinte 50 de la chambre et le piston 8 est déplacé vers la gauche afin d'actionner les pistons du maître-cylindre1. Aussitôt que les deux pistons ferment les passages d'alimentation en s'ajustant avec les joints 26, la pression hydraulique augmente à l'intérieur des enceintes 16 et 17. La partie 56 de la tige 38 traversant le piston secondaire 14a a un diamètre plus réduit que la reste de cette tige.Par conséquent, il existe un échelon 57 à l'intérieur de l'enceinte de pression 16, contre lequel agit la pression hydraulique dans l'enceinte 16. La pression dans ltenceinte 17 agit contre l'extrémité 58 de la partie 56 de la tige. Ainsi la somme des deux pressions agit sur la tige 38 dans le sens contraire à celui de l'actionnement et réagit contre son avance de telle manière que le conducteur ressent une commande rigide, dont la course. est limitée à celle nécessaire pour appliquer le plateau 32 contre le siège 31. En cessant l'actionnement, l'ensemble reprend la position de repos illustrée à la figure 1 sous l'action des moyens élastiques décrits. L'avantage de cette disposition réside dans le fait que la réaction hydraulique appliquée à l'obturateur 37 est proportionnelle à la somme des pressions des enceintes 16 et 17 de scrte que dans le cas où il se produit une différence entre ces pressions, par exemple du fait que le piston secondaire 14a rencontre une résistance dans son déplacement, le dispositif réagit immédiatement afin d'augmenter la pression de travail et de surmonter cette résistance. Dans le cas de la figure 2, le maître-cylindre lb et l'élément de Doitier 4b ue la chambre de dépression 2b forment une seule pièce moulée et l'élément de boîtier 5b est formé par une cuvette en tôle emboutie et dépourvue de la valve de commande et de réaction 3b. Dans ce cas, l'alésage ou cavité du maître-cylindre est formé entre un élargissement 70 à l'extrémité extérieure du corps 1 b et une collerette interne 71 à l'extrémité opposée, située à l'intérieur de l'enceinte atmosphérique 49b de la chambre de dépression 2b. Les pistons primaire et secondaire portent respectivement les références 14b et 15b ; ils sont tubulaires et dans leur espace interne s'ajuste un tirant 73, coulissant hermétiquement à l'aide des joints 72,lequel à son tour coulisse hermétiquement(grace à un joint 74) dans une ouverture de la collerette 71. Le tirant 73 est fixé sur le plateau 10b du piston 8b de la chambre de dépression au moyen d'un filetage 75 et d'un écrou 76. L'extrémité libre de ce tirant 73 forme une collerette 77 qui s'applique contre l'extrémité arrière du piston primaire 14b et à proximité de ltextrémité opposée, il possède un circlip 78 qui limite la course du piston secondaire 15b. A partir de son extrémité libre, le tirant 73 possède un alésage en gradin avec des perçages 79 et 80 de diamètres différents, dans lequel s'ajuste, en coulissant hermétiquement au moyen de deux joints 81, une tige de réaction 82 comprenant deux parties 83 et 84 de diamètres complémentaires de ceux des perçages du tirant. Ainsi sont définies deux enceintes de réaction 85-et 86, qui communiquent respectivement avec les enceintes primaires 16b et secondaires 17b, la première par l'intermédiaire d'un orifice radial 87 et la seconde par l'intermédiaire d'un orifice radial 88.Un ressort de compression 89 monté à l'intérieur de l'enceinte de réaction 86, sollicite la tige vers la position de repos représentée à la figure 2 de façon que sa collerette extérieure 90 soit en appui contre un circlip 91 monté au voisinage de l'extrémité extérieure de la cavité du maitre-cylindre. A l'intérieur de l'élargissement 70 se trouve une valve de commande de réaction 3b identique à celle décrite précédemment avec la différence que l'enceinte 53 de celle-ci communique avec l'enceinte d'actionnement atmosphérique 49b de la chambre de dépression 2b à travers un canal 92, formé le long de la paroi du maitre-cylindre, et la dépression provenant du moteur est appliquée au dispositif à travers les ouvertures 93 et 94 de la valve et de l'enceinte d'aspiration, respectivement. Dans ce cas, l'effort de réaction est obtenu à partir des pressions régnant dans les enceintes de réaction 85 et 86 communiquant avec les enceintes de travail ou de pression 16b et 17b. Le fonctionnement général est exactement le même que dans le cas de la figure 1, avec la différence que l'assistance est située maintenant à l'extrémité du maitre-cylindre opposée à la valve de commande 3, ce qui permet. d'effectuer le montage du groupe en un point intermédiaire, par exemple au moyen d'une platine 95. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'alimentation de fluide hydraulique s'effectue à partir des réservoirs 96 et 97 (à travers les conduites 98 et 99) formés d'une pièce avec le maitre-cylindre lb et l'élément de bottier 4b de la chambre de dépression, mais il est évident que l'on pourrait réaliser également 1' alimentation à partir de réservoirs séparés comme dans le cas de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de freinage assisté pour les véhicules automobiles, comprenant un maitre-cylindre à l'intérieur duquel coulissent un piston (14) ou un piston primaire (14) et un piston secondaire (14a) qui définissent deux enceintes de pression (16,17) pour des circuits de freins respec tifs, le cylindre étant axialement fixé sur la paroi d'une chambre de dépressic (2) pourvue d'un diaphragme ou d'un piston (8) pouvant etre actionné par pressi atmosphérique et commandé par une valve (3) de commande et de réaction qui reçc l'organe d'actionnement des freins, le diaphragme étant fixé sur le piston ou le piston primaire, caractérisé par le fait que la valve (3) de commande et de réaction est montée fixe relativement à la paroi opposée (5) de la chambre d dépression et que l'organe mobile de cette valve (37) est fixé rigidement et 9 possibilité de déplacement relatif sur une tige (38) qui traverse en coulissan hermétiquement un alésage axial du piston (14) ou des pistons (14, 14 a) et qui est pourvue d'un échelon (57) et /ou d'une extrémité (58) situés dans ou en communication avec les enceintes de pression (16,17) respectives de telle manière qu'ils transmettent à l'organe mobile de la valve la réaction hydrauliq de ces enceintes, indépendamment de la position des pistons et du diaphragme. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (7) de la valve de commande et de réaction est formé sur l'élément de boîtier (5) de la chambre de dépression correspondant au côté d'actionnement atmosphérique de cette dernière et que le maitre-cylindre est fixé à ou venu de matière avec l'elément du boîtier (4) du côté de dépression de la chambre. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait quel e piston ou le piston primaire (14) est formé par un corps à surface latérale cylindrique dont une portion s'ajuste en coulissant hermétiquement avec des joints (26, 27) montés dans des gorges annulaires de la cavité du maitrecylindre, l'extrémité opposée de ce corps étant fixée audit diaphragme (8). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le maitre-cylindre (lob) est fixé ou formé d'une pièce avec l'élément de boitier (4b) de la chambre de dépression (2b) correspondant au côté d'actionnement atmosphérique, de telle manière que le piston ou les pistons (14b, 15b) soient actionnés par traction par le dispostif d'assistance et que la valve de commande est montée fixe à l'extrémité libre du maitre-cylindre. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que le maitre-cyli ndre comprend un dispositif de réaction. 6. Dispositif selon la revendication5caractérisé par le fait que l'élément mobile (37) de la valve de commande et de réaction comprend une tige de réaction (83) qui s'ajuste en coulissement étanche dans un perçage co-axial correspondant formé dans la tige de traction (73) du piston ou des pistons du maître-cylindre, la tige et le perçage co-axial précités étant disposés de telle manière qu'ilsforment au moins une chambre de réaction (85, 86) communiquant à travers des ouvertures de la tige de traction avec les enceintes respectives (16b,17b) du circuit de freins du maitre-cylindre.