Brevet FR2502567A1 — publié le 19821001

La présente invention concerne un dispositif de multiplication de la puissance de freinage pour le système de frein d'automobile et, plus particulièrement, un mécanis- me à clavette pour un tel dispositif de multiplication de la puissance de freinage. Les dispositifs classiques de multiplication de la puissance de freinage des systèmes de frein d'automobile com- prennent un logement ayant une membrane flexible sensible à la pression, qui divise la chambre intérieure de ce logement en une chambre de pression d'aspiration et une chambre de contre-pression. Un piston est fixé à la membrane et renfer- me un clapet d'air et un clapet de commande qui sont desti- nés à être actionnés par une tige de poussée mise en oeuvre lorsque le conducteur de l'automobile appuie sur la pédale de frein ou par tout autre élément analogue. Le clapet de com- mande est prévu entre la chambre de pression d'aspiration et la chambre de contre-pression et est normalement ouvert de sorte que les pressions régnant dans les chambres sont équili- brées et que la membrane est maintenue sous l'effet d'un res- sort de rappel dans la position de desserrage des freins. Le clapet d'air est normalement fermé de sorte que la chambre de contre-pression n'est pas soumise à la pression atmosphé- rique. Lorsque la tige de poussée est actionnée, le clapet de commande est fermé de façon à désolidariser la chambre de contre-pression de la chambre de pression d'aspiration 250a56? 2. et le clapet à air est ouvert de façon à introduire la pression atmosphérique dans la chambre de contre-pression. Ainsi, la membrane se trouve déplacée sous la différence des pressions régnant dans la chambre de pression d'aspi- ration et la chambre de contre-pression malgré l'effet du ressort de rappel. Dans les structures classiques, dans le but de maintenir le clapet d'air dans le piston, on a prévu un élément de clavette qui comporte des parties de bras inté-- rieures maintenant avec jeu le clapet d'air et des parties de bras extérieures maintenant avec jeu la périphérie ex- térieure du piston. Le piston est généralement en matériau plastique alors que l'élément de clavette est métallique, de sorte qu'il y a risque d'endommagement du piston par l'élément de clavette pendant la marche. La présente invention a par conséquent pour ob- jet de prévoir un mécanisme clavetage pour dispositif de multiplication de la puissance de freinage, dans lequel l'élément de clavette n'endommage pas le piston. Un autre objet de la présente invention est un mécanisme à clavette qui fonctionne non seulement de fa- çon à maintenir le clapet d'air dans le piston mais égale- ment à maintenir l'orientation du piston dans la position de desserrage des freins. Un autre objet de la présente invention est un mécanisme à clavette permettant de maintenir le clapet d'air dans le piston dans lequel les problèmes de coince- ment de l'élément de clavette ne peuvent se produire. Selon la présente invention, les objets précé- dents ainsi que d'autres objets sont satisfaits par un dis- positif de multiplication de puissance de freinage qui com- prend un moyen de logement ayant une cavité intérieure, un moyen de membrane dans le moyen de logement servant à divi- ser la cavité intérieure du moyen de logement entre une chambre de pression d'aspiration et une chambre de contre- pression, un moyen pour relier la chambre de pression d'as'- piration à une source de pression d'aspiration, un moyen de piston porté sur le moyen de logement de façon à être animé 3. d'un mouvement axial par rapport à celui-ci et relié au moyen de membrane, un moyen de canal formé dans le moyen de piston pour relier le moyen de chambre de pression d'as- piration au moyen de chambre de contre-pression, un moyen de clapet de commande normalement ouvert prévu dans le moyen de canal sur le moyen de piston, un moyen de clapet d'air normalement fermé prévu sur le moyen de piston pour s'ouvrir lors de la mise à l'atmosphère de la chambre de contre-pression,un moyen de tige de poussée pour action- ner le moyen de clapet de commande et le moyen de clapet d'air de façon à fermer le moyen de clapet de commande pour que la chambre de compression soit séparée de la chambre de pression d'aspiration, et à relier à l'atmosphère la cham- bre de contre-pression par l'intermédiaire du moyen de cla- pet d'air, un moyen de sortie prévu sur le moyen de mem- brane, un moyen de clavette pour maintenir le moyen de cla- pet d'air sur le moyen de piston, ce moyen de clavette com- prenant un élément de clavette ayant un premier moyen de bras en forme de fourche maintenant avec jeu le moyen de clapet d'air et un second moyen de bras en forme de four- che pour maintenir avec jeu le moyen de piston, ce second moyen de bras ayant des parties extrêmes fixées à des élé- ments de maintien en matériau élastique qui sont destinés à venir en contact de maintien avec le moyen de piston, cet élément de clavette comportant un moyen d'amortissement des- tiné à venir en contact avec le moyen de logement dans la position de desserrage des freins. Selon les caractéristiques de la présente inven- tion, étant donné que le second moyen de bras en forme de fourche comporte des éléments de maintien en matériau élas- tique, il est possible d'éviter l'endommagement du piston qui pourrait se produire lorsque celui-ci est en matériau plastique. Les éléments de maintien peuvent tre formés de façon à être en contact avec le moyen de logement dans la position de desserrage des freins de sorte qu'ils peuvent fonctionner de façon à maintenir l'orientation du moyen de piston en même temps que l'élément d'amortissement. 4. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de multiplication des forces de freinage selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe du piston assem- blé, représentant particulièrement la configuration de l'élément de clavette; La figure 3 est une vue en coupe semblable à la figure 2 mais représentant un autre mode de réalisation;et La figure 4 est une vue en élévation de côté de l'élément de clavette. En liaison maintenant avec les dessins, plus par- ticulièrement avec la figure 1 on a représenté un disposi- tif de multiplication de la puissance de freinage qui com- prend un logement constitué d'une paire de coquilles 1 et 2 qui sont appariées à leur périphérie circonffrentielle de façon à définir une cavité 3. Dans le logement, on a dispo- s6 une membrane souple 4 qui est maintenue de façon étanche à l'air à sa périphérie extérieure entre les périphéries des coquilles 1 et 2.La membrane 4 présente une périphérie intd- rieure qui est fixée à un piston 5. A cette fin, le piston comporte une rainure annulaire Sa et la membrane 4 un ta- Ion annulaire 4a à sa périphérie intérieure se montant dans la rainure 5a. La membrane 4 et le piston 5 divisent la ca- vité 3 du logement en une chambre de pression d'aspiration 6 et une chambre de contre-pression 7 Le piston 5 comporte une partie cylindrique axia- le en prolongement 8 qui s'étend vers l'extérieur en tra- versant la coquille 2 de façon à être animée d'un mouvement axial coulissant par rapport à celle-ci. Un joint annulaire 9 est prévu entre la coquille 2 et la partie cylindrique en prolongement 8 du piston 5.Un soufflet repliable 2a recou- vre la partie cylindrique en prolongement 8 du piston 5 de façon à la protéger de la poussière. Dans le piston 5 sont disposes un clapet d'air 11 5. et un clapet de commande 12. Une tige de poussée 10, prévue pour être actionnée manuellement par un élément d'actionne- ment de frein tel qu'une pédale de frein s'étend dans le piston 5 et comporte une extrémité intérieure ayant une forme sphérique qui est engagée dans le clapet d'air ll.De manière à recevoir le clapet d'air Il et le clapet de com- mande 12, le piston 5 comporte un alésage de petit diamètre b et un alésage de grand diamètre 5c, un siège annulaire de clapet 15 étant formé entre les alésages 5b et 5c. Le clapet d'air 11 est situé dans l'alésage 5b de façon à y être animé d'un mouvement axial coulissant sur une distan- ce limitée. Le clapet de commande 12 est fixé à un disque de maintien 13 qui est reçu en coulissement axial dans l'alésage 5c.Le clapet de commande 12 comporte une surface plane de clapet 12a ayant une ouverture centrale 12b dans laquelle s'étend la tige de poussée 10. La surface 12a du clapet de commande 12 est destinée à venir en contact avec le siège 15 de clapet dans le piston 5 et l'extrémité droi- te du clapet d'air 11. Le piston 5 comporte un canal 16 dont une extré- mité débouche dans la chambre de pression d'aspiration 6 et l'autre extrémité dans l'alésage de grand diamètre 5c. Le piston comprend d'autre part un trou radial 17 qui relie la chambre de contre-pression 7 à l'alésage de petit diamètre 5b. On comprendra par conséquent que, lorsque le clapet de commande 12 est désengagé du siège 15, la chambre de pres- sion d'aspiration 6 est reliée par les canaux 16 et 17 à la chambre de contre-pression 7.En outre, lorsque le clapet d'air 11 est en contact avec la surface de clapet 12a la chambre de contre-pression 7 n'est pas reliée à l'atmos- phère; mais, lorsque le clapet d'air est désengagé de la surface 12a,la chambre 7 débouche dans l'atmosphère par l'intermédiaire de l'ouverture 12b du clapet de commande 12. Un ressort 14 disposé dans l'alésage de grand diamètre 5c agit entre le disque de maintien de clapet 13 et la tige de poussée 10 de façon à solliciter le disque 13 et par conséquent le clapet de commande 12 vers la gauche. De fa- 6. çon à limiter le déplacement du clapet de commande vers la gauche, l'alésage de grand diamètre 5c comporte une partie à gradin 5d avec laquelle le disque 13 de maintien de cla- pet vient en contact lors de son déplacement vers la gauche. Dans la chambre de pression d'aspiration 6, on a prévu un ressort de rappel 18 qui sollicite le piston 5 vers la droite, lorsqu'on regarde la figure 1. Un élément de sor- tie 23 est monté A la partie extrême gauche 24 dans un con- tre-alésage 22 du piston 5, par l'intermédiaire d'un 1éé- ment d'amortissement approprié 25, et s'étend vers l'exté- rieur en traversant la coquille 1. La chambre de pression d'aspiration 6 est reliée par un conduit 6a à une source de pression d'aspiration V. De façon à maintenir le clapet d'air 11 dans le piston 5, on a prévu un élément de clavette 20. Comme repré- senté en figure 2,1'61élment de clavette 20 comporte une jam- be centrale 20a a son extrémité ayant une paire de bras 20b. Le piston 5 comporte une rainure 21 quireQoit avec jeu la Jambe 20a. Le clapet d'air 11 comporte à sa surface exté- rieure une rainure annulaire 19 qui reçoit les bras 20a avec un certain jeu axial. L'élément de clavette 20 comporte d'au- tre part,une paire de bras extérieurs 20c qui s'étendent vers le haut autour du piston 5. Les bras 20c ont des parties ex- trêmes 20d qui se terminent légèrement au-dessus du centre du piston 5. Les bras 20c sont fixes A des éléments en ca- outchouc 26 qui s'étendent vers le haut et sont prévus pour entourer le piston 5 de façon à éviter la chute de l'élément de clavette 20. Comme représenté en figure 2, les parties ex- trémes sont séparées l'une de l'autre d'une distance A qui est supérieure au diamètre extérieur B du piston 5. Cepen- dant, l'espace C entre les pointes des éléments en caoutchouc 26 est inférieur au diamètre B du piston de sorte que l'élément de clavette 20 est solidement maintenu sur le pis- ton 5. Comme les éléments 26 sont flexibles, l'élément 20 peut être monté sur le piston 5 en les déformant. Comme re- présenté en figures 2 et 4,1'élément de clavette 20 comporte en outre au côté en regard de la coquille 2 un coussin en ca- 7. outchouc 27 qui est destiné à venir en contact avec la sur- face intérieure de la coquille 2 lorsque le piston 5 se déplace sous l'effet du ressort 18 vers la droite de la fi- gure 1. En liaison avec la figure 3, qui représente un autre -mode de réalisation de l'invention, on notera que la struc- ture représentée est sensiblement la même que celle de la figure 2, de sorte que les parties correspondantes sont re- présentées avec les mêmes numéros de référence que dans la figure 2. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les éléments en caoutchouc 26 comportent à leur surface laté- rale intérieure des saillies 26a dirigées vers l'intérieur qui sont destinées à venir en contact amovible avec des évi- dements correspondants 28 pratiqués dans le piston 5. Dans la position de desserrage des freins, la tige de poussée 10 est libérée. La tige 10 est par conséquent ra- menée vers la droite et le clapet d'air Il est poussé con- tre la surface 12a du clapet de commande 12 de sorte que la chambre de contre-pression n'est pas reliée à l'atmosphère. Le clapet de commande 12 se déplace vers la droite et il y a un léger jeu entre la surface 12a et le siège de clapet 15 de sorte que la chambre de pression d'aspiration 6 est re- liée à la chambre de contre-pression 7 par les canaux 16 et 17. Par conséquent,la membrane 4 et le piston 5 sont dépla- cés sous l'effet du ressort de rappel 18 vers la droite de la figure 1. Dans cette positionles éléments en caoutchouc 26 et le coussin en caoutchouc 27 de l'élément de clavette butent contre la surface intérieure de la coquille 2. Comme l'élément de clavette 20 se trouve ainsi maintenu contre la surface intérieure de la coquille 2 par trois par- ties, il est possible de conserver son orientation et par conséquent celle du piston 5 dans la position de desserrage des freins. Lorsque la tige de poussée 10 est actionnée vers la gauche, le clapet de commande 12 est en contact avec la surface 12a du siège de clapet de façon à rompre la commu- nication entre la chambre de contre-pression 7 et la chambre 8. de pression d'aspiration 6. Le clapet d'air 11 est alors déplacé un peu plus vers la gauche, de sorte qu'il est désengagé de la surface de clapet 12a. Ainsi, la chambre de contre-pression 7 débouche dans l'atmosphère par l'in- termédiaire du canal 17 et de l'ouverture 12b du clapet de commande 12. La membrane 4 et le piston se déplacent par conséquent vers la gauche sous l'effet de la différence des pressions entre les chambres 6 et 7 malgré l'action du res- sort de rappel 18. Le déplacement du piston est alors transmis par l'élément de sortie 23 à un mattre-cylindre de frein (non représenté). Lorsque la force exercée sur la tige de poussée 10 cesse, la membrane 4 et le piston 5 reviennent sous l'effet du ressort 18,conme cela a été décrit précé- demment. Dans la structure représentée précédemment, le piston 5 peut être en matériau plastique et l'élément de clavette 20 est généralement en métal. Cependant, étant donné que l'él&ment de clavette 20 comporte des éléments en caoutchouc sur ses bras extérieure 20c, il est possible d'éviter que le piston ne soit endommagé par l'élément de clavette 20. En outre, les éléments en caoutchouc 26 des bras extérieurs 20c de l'1l6ment de clavette 20 permettent de maintenir l'orientation du piston dans la position de desserrage des freins en coopération avec un élément d'amortissement en caoutchouc 27 qui peut être, en option, monté sur l'élénent de clavette 20. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront a l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de multiplication de la puissance de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de logement ayant une cavité intérieureun moyen de membrane prévu dans le moyen de logement de façon à diviser la ca- vité intérieure du moyen de logement en une chambre de pression d'aspiration et une chambre de contre-pression, un moyen permettant de relier la chambre de pression d'as- piration à une source de pression d'aspiration, un moyen de piston porté sur le rmyen de logement de façon à être animé d'un mouvement axial par rapport à celui-ci et relié au moyen de membrane, un moyen de canal formé dans le moyen de piston de façon à relier le moyen de chambre de pression d'aspiration au moyen de chambre de contre-pression, un moyen de clapet de commande normalement ouvert prévu dans le moyen de canal sur le moyen de piston, un moyen de cla- pet d'air normalement fermé prévu sur le moyen de piston pour s'ouvrir lors de la mise à l'atmosphère de la chambre de contre-pression, un moyen de tige de poussée pour action- ner le moyen de clapet de commande et le moyen de clapet d'air de façon à fermer le moyen de clapet de commande pour que la chambre de contrepression soit séparée de la chambre de pression d'aspiration et à faire déboucher la chambre de contre-pression dans l'atmosphère par l'intermédiaire du moyen de clapet d'air, un moyen de sortie prévu sur le mo- yen de membraneun moyen de clavette pour maintenir le mo- yen de clapet d'air sur le moyen de piston, ce moyen de clavette comprenant un élément de clavette ayant un premier moyen de bras en forme de fourche maintenant avec jeu le moyen de clapet d'air et un second moyen d'arbre en forme de fourche pour maintenir avec jeu le moyen de piston, le second moyen de bras ayant ses parties extrêmes en pointe fixées à des éléments de maintien en matériau élastique qui sont prévues pour venir en contact avec le moyen de piston afin de le maintenir, cet élément de clavette ayant un mo- yen d'amortissement prévu pour venir en contact avec le moyen de logement dans la position de desserrage des freins. 10. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments de maintien ont une forme tel- le qu'ils sont en contact avec le moyen de logement en mê- me temps que le mnyen d'amortissement dans la position de desserrage des freins de façon à maintenir l'orientation du moyen de piston. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les éléments de maintien comportent des sail- lies dirigées vers l'intérieur,et en ce que le moyen de piston comprend des moyens d'évidement destinés à recevoir les saillies dirigées vers l'intérieur du moyen de piston. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le moyen de piston est en matériau plastique, alors que l'élément de clavette est en métal. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que les éléments de maintien et l'élément d'amor- tissement sont en caoutchouc.