Brevet FR2508115A1 — publié le 19821224

La présente invention se rapporte à un servo-surpres- seur pneumatique à utiliser dans un système de freinage d'un véhicule et plus particulièrement, à un servo-surpres- seur de la sorte ayant un boîtier, un piston séparant l'intérieur du boîtier en chambres avant et arrière, un arbre de sortie placé dans la chambre avant et recevant la sortie du servo-surpresseur par le piston, un mécanisme formant vanne incorporé dans le piston, un arbre d'entrée traversant l'extrémité arrière du servo-surpresseur et pou- vant actionner le mécanisme formant vanne pour produire une différence de pression entre les chambres avant et arrière, et un disque de réaction en un matériau déformable et reçu dans le piston, avec une surface en engagement avec l'arbre de sortie pour transmettre la force de sortie, l'autre sur- face du disque étant en engagement avec le piston et avec l'extrémité avant de l'arbre d'entrée. Dans le servo-surpresseur de la sorte ci-dessus mentionnée, le rapport de surpression ou le rapport entre la force de sortie et la force d'entrée est déterminé par le rapport entre la surface de réception de pression de l'arbre de sortie contre le disque de réaction et la surface de réception de pression de l'arbre d'entrée contre le disque de réaction Usuellement, le disque de réaction est reçu dans un évidement formé dans la surface avant du piston, la surface avant du disque de réaction engageant l'extrémité arrière de l'arbre de sortie et la surface arrière du disque engageant le fond de l'évidement et faisant face à l'extrémité avant de l'arbre d'entrée A la condition inactivée du servo-surpresseur, l'extrémité avant de l'arbre d'entrée est espacée de la surface arrière du disque de réaction L'espace entre l'extrémité avant de l'arbre d'en- trée (usuellement, l'extrémité avant d'un plongeur qui est intégralement connecté à l'arbre d'entrée et qui est disposé coulissant dans le piston) sert à améliorer la sensation à la pédale. Cependant, le servo-surpresseur selon l'art antérieur présente un problème parce qu'une partie de l'extrémité arrière du disque de réaction fait saillie vers l'arbre d'entrée pour remplir l'espace entre eux à chaque fois que l'on applique le frein et en conséquence, le disque a tendance à vieillir relativement rapidement. La présente invention a pour but de résoudre le pro- blème ci-dessus et, selon l'invention, un espace ou jeu est formé entre le disque de réaction et l'arbre de sortie en direction d'avant en arrière ou en direction axiale et à la condition inactivée du servo-surpresseur. De préférence, un autre organe déformable, se déformant plus facilement que le disque, est interposé entre le piston et l'arbre de sortie afin de maintenir l'espace ou jeu entre cet arbre et le disque à la condition inactivée du servo- surpresseur. Quand la force de sortie ne dépasse pas un niveau prédéterminé, elle est simplement transmise par l'autre organe déformable, du piston à l'arbre de sortie et aucune force de réaction n'est transmise à l'arbre d'entrée. Selon l'invention, il est possible d' obtenir une caractéristique souhaitée et de diminuer la détérioration du disque Par ailleurs, la présente invention peut facile- ment s'appliquer à des servo-surpresseurs existants, selon l'art antérieur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparal- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plu- sieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un servo-surpresseur pneumatique selon l'invention; la figure 2 donne une courbe du servo-surpresseur selon l'invention, la force d'entrée étant indiquée en abscisses et la force de sortie en ordonnées; et la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un autre mode de réalisation de l'invention. Le servo-surpresseur pneumatique illustré sur la figure 1 comprend un bottier 1 consistant en une enveloppe avant 1 A et une enveloppe arrière 1 B, et un piston 3 consistant en une membrane flexible 2, un corps principal 4, une plaque de piston 5 et un disque de retenue 6 La circonférence externe de la membrane 2 est serrée de façon étanche entre les enveloppes avant et arrière 1 A et 1 B, et le corps principal 4 s'étend de façon étanche et coulissante à travers l'enveloppe arrière 1 B, ainsi le piston 3 sépare l'intérieur du bottier 1 en chambres avant et arrière A et B Dans ce mode de réalisation, le corps principal 4 et le disque de retenue 6 sont formés en une résine synthétique et sont maintenus par des boulons de serrage (dont un seul est représente en pointillé) La plaque de piston est formée d'une tôle en métal et elle est collée à la membrane flexi- ble 2. La chambre avant A est connectée à une source de dépression comme le collecteur d'admission d'un moteur d'une automobile. Un arbre d'entrée consistant en une tige 7 et un plongeur 8 relié à l'extrémité avant (extrémité gauche sur le dessin) de la tige 7, traverse l'extrémité arrière du corps principal 4 L'extrémité arrière de la tige 7 est connectée, par exemple, à une pédale de frein et le plongeur 8 s'adapte coulissant dans un alésage 3 a formé dans le corps principal 4 Quand la pédale de frein est enfoncée, l'arbre d'entrée se déplace vers la gauche ou dans la direction de la force de sortie du servo-surpresseur. Des sièges de vanne 3 b et 8 a sont formés aux extrémités arrière de l'alésage 3 a et du plongeur 8 qui, à la condition inactivée représentée sur le dessin, engagent respectivement une vanne annulaire à pointeau 9 formée en un matériau élas- tique Un ressort 10 agit sur la vanne 9 vers la gauche et quand le plongeur 8 se déplace vers la gauche, à partir de la position représentée sur la figure 1, le siège de vanne 8 a se sépare de la vanne 9. Par ailleurs, un évidement annulaire 3 e est prévu dans le disque de retenue 6 du piston 3, qui débouche vers la chambre avant A, et l'évidement 3 e communique avec l'alé- sage 3 e par une ouverture 3 f de petit diamètre L'évidement 3 e reçoit un disque de réaction 17 en un matériau déformable tel que du caoutchouc Le disque 17 vient en aboutement contre un épaulement annulaire 3 g formé entre l'évidement 3 e et l'ouverture 3 f afin que le mouvement du disque 17 vers l'arrière soit empêché La partie extrême avant du plon- geur 8 traverse coulissante l'ouverture 3 f et vient en abou- tement contre l'extrémité arrière du disque 17 Une partie extrême arrière de plus grand diamètre 12 a d'un arbre de sortie 12 est reçue coulissante dans l'évidement 3 e et, à la condition inactivée, il y a un espace ou jeu S entre la surface avant du disque 17 et la surface arrière de la partie extrême arrière 12 a de la tige de sortie 12. Un organe formant capuchon 13 est fixé à l'extrémité avant du disque de retenue 6 et il présente un alésage central par ou passe librement une partie 12 b de diamètre réduit de l'arbre de sortie 12, ce diamètre étant plus petit que celui de la partie extrême arrière 12 a de l'arbre de sortie, donc la partie extrême arrière 12 a de l'arbre de sortie 12 est retenue dans l'évidement 3 e. Une bague de retenue 14 est montée sur la partie 12 b de diamètre réduit de l'arbre de sortie 12 pour supporter un moyen de retenue 15 d'un ressort Un ressort à boudin 16, agissant comme un autre organe déformable selon l'invention, s'étend entre le moyen de retenue 15 et l'organe formant capuchon 13 Le ressort 16 sollicite normalement l'arbre de sortie 12 vers l'avant La force du ressort 16 est de préfé- rence faible, pour que le ressort puisse facilement se défor- mer en comparaison au disque 17. Le servo-surpresseur comprend de plus un ressort de retour 11 qui s'étend entre l'enveloppe avant 1 A et l'organe formant capuchon 13 pour solliciter le piston 3 vers l'arrière, trois tiges circonférentiellement espacées de renforcement (une seule étant représentée sur la figure 1) s'étendant entre les enveloppes avant et arrière 1 A et 1 B, une plaque de restriction 18 montée sur le plongeur 8 pour restreindre un mouvement relatif entre le plongeur 8 et le corps princi- pal 4 et pour restreindre la position de retour de l'arbre d'entrée par rapport au bottier à la condition inactivée du servo-surpresseur Le corps principal 4 est traversé d'un passage axial 3 c et d'un passage radial 3 d pour mettre les chambres avant et arrière A et B en communication quand le siège de vanne 3 b est séparé de la vanne 9 avec le siège 8 a engageant la vanne 9 Le passage radial 3 d sert également à introduire l'air atmosphérique dans la chambre arrière B quand le siège de vanne 8 a est séparé de la vanne 9 avec le siège 3 b en engagement avec la vanne 9. En fonctionnement, quand la tige 7 est poussée vers l'avant en enfonçant la pédale du frein,le plongeur 8 se déplace vers l'avant par rapport au piston 3 et le siège 8 a sur le plongeur 8 se sépare de la vanne 9 L'air atmos- phérique est introduit dans la chambre arrière B et une différence de pression est produite entre les chambres avant et arrière A et B Le piston 3 se déplace vers la gauche, cependant, à la condition initiale, la force agissant sur le piston 3 est transmise à l'arbre de sortie 12 par le ressort à boudin 16, le moyen de retenue 15 et la bague de retenue 14 Quand le ressort 16 est dévié selon le jeu & initiale- ment formé entre l'extrémité arrière de l'arbre de sortie 12 et le disque 17, l'extrémité arrière de l'arbre de sortie 12 vient en aboutement contre le disque de réaction 17. Ensuite, la force agissant sur le piston 3 est principale- ment transmise à l'arbre de sortie 12 par le disque 17, et la force de réaction est transmise au plongeur 8 de l'arbre d'entrée par le disque 17 Ainsi, on obtient une caractéris- tique souhaitée entre la force d'entrée et la force de sortie comme le montre la figure 2. La figure 3 montre un autre mode de réalisation de l'invention o des pièces correspondantes au premier mode sont représentées par les mêmes repères et leur description détaillée sera omise Dans ce mode de réalisation, l'organe formant capuchon 13, la bague de retenue 14, le moyen de retenue 15 du ressort et le ressort à boudin 16 du premier mode de réalisation sont remplacés par un moyen de retenue et un ressort Belleville 21 Le moyen de retenue 20 est de configuration compliquée avec une partie d'un premier diamètre qui est interposée entre la circonférence interne de l'évidement 3 e et la circonférence externe de la partie extrême arrière de plus grand diamètre de l'arbre de sortie 12 Le moyen de retenue 20 a de plus une bride annulaire pour recevoir la force du ressort Belleville 21 qui est interposé entre la bride annulaire et le piston 3 Le moyen de retenue 20 définit un jeu axial S entre le piston 3 et le jeu S est plus grand que le jeu qui est défini entre le disque 17 et le moyen de retenue 20. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la force de la différence de pression agissant sur le piston 3 est initialement transmise à l'arbre de sortie 12 par le moyen de retenue 20 et le ressort Belleville 21 Quand le ressort 21 est dévié selon le jeu S, le disque de réaction 17 sert à transmettre la force de sortie à l'arbre de sortie et à transmettre la force de réaction à l'arbre d'entrée. Le moyen de retenue 20 permet un léger défaut d'aligne- ment entre l'arbre de sortie 12 et le piston 3 afin d'empê- cher ainsi que la circonférence interne de l'évidement 3 e ne reste collée à l'arbre de sortie 12. On comprendra que le ressort à boudin 16 et le ressort Belleville 21 dans les modes de réalisation peuvent être remplacés, par exemple, par un caoutchouc ou analogues. Par ailleurs, on a indiqué que le ressort à boudin 16 était facilement déformable en comparaison au disque 17 cependant, si on le souhaite, le ressort 16 ou le ressort 21 peut avoir une force importante. Comme on l'a décrit, selon l'invention, le disque 17 ne fait pas saillie vers l'arrière dans l'ouverture 3 f de diamètre réduit, il est donc possible d'empêcher La détério- ration du disque de réaction et de garantir une longue durée d'utilisation. R E V E N D I C A T I O N S 1 Servo-surpresseur pneumatique, du type comprenant un bottier, un piston séparant l'intérieur du bottier en chambres avant et arrière, un disque de réaction en un matériau déformable et reçu dans le piston, un arbre de sortie placé à l'avant du disque de réaction et recevant la force de sortie du servo-surpresseur par le piston et par le disque de réaction,un arbre d'entrée placé vers l'arrière du disque et recevant la force de réaction de l'arbre de sortie par le disque, et un mécanisme formant vanne incorporé dans le piston et commandé par l'arbre d'entrée pour produire une différence de pression entre les chambres avant et arrière, caractérisé en ce qu'un jeu est formé entre le disque de réaction ( 17) et l'arbre d'en- trée ( 7, 8) vers l'avant et vers l'arrière et à la condi- tion inactivée du servo-surpresseur. 2 Servo-surpresseur pneumatique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'un autre organe déformable à la pression ( 16; 21), pouvant se déformer plus facilement que le disque ( 17) précité, est interposé entre le piston ( 3) et l'arbre de sortie ( 12), et quand la force de sortie est inférieure à un niveau prédéterminé, la force de sortie est uniquement transmise du piston à l'arbre de sortie par l'autre organe déformable.