Brevet FR2538332A1 — publié le 19840629

La présente invention concerne un dispositif de réaction à deux échelons, pour amplificateur de force de freinage comportant une chambre à dépression o règne une pression constante; une chambre de travail o règne une pression variable, une cloison mobile séparant S ces chambres; une valve de commande actionnable par une pédale de frein, cette valve commandant la différence de pression agissant sur la cloison mobile; une tige depoussge agissant sur un maître-cylindre; et des leviers qui sont en prise, en un premier endroit, avec la cloison mobile et, en un deuxième endroit, avec la tige de poussée, ou avec une pièce de poussée, liée à celle-ci, ledit premier endroit étant radialement plus éloigné de l'axe que ledit deuxième endroit, ces leviers étant sollicités, en un troisième endroit, par une rondelle-ressort, laquelle est agencée du c 6 té des leviers situé en regard de la chambre à dépression et ledit troisième endroit étant radialement plus éloigné I') jde l'axe que ledit premier endroit, une plaque d'appui de ressort étant en outre agencée entre la rondelle-ressort et les leviers, cette plaque d'appui de ressort comportant, sur son côté en regard des leviers, des portées pour les leviers. Par le brevet américain N O 3,102,453, on connaît déjà un ampli- 2 ( 1 ficateur de force de freinage opérant par dépression, comportant une cham- bre à dépression constante et une chambre de travail à pression variable, une cloison mobile qui sépare ces chambres et qui est fixée à une tige de poussée, et une valve de commande actionnable par une pédale de frein. Cette "valve de commande" commande la différence de pression agissant i sur la cloison mobile L'extrémité que la tige de poussée comporte côté valve de commande est munie d'un téton sur lequel une plaque est pressée Entre cette plaque et la valve de commande sont agencés trois leviers de réaction qui, d'un côté, prennent appui radialement vers l'extérieur contre la cloison mobile et -radialement vers l'intérieur - contre un ressort et qui, de l'autre côté, prennent appui contre la pla- que Le piston de valve, appartenant à la valve de commande, comporte une ouverture située c 8 té chambre à dépression, dans laquelle le ressort est agencé Par la précontrainte de ce ressort, on obtient un "effet d'échelonnement", c'est-à-dire le retardement de la force de réaction agissant sur la pédale de frein L'ampleur de cet effet d'échelonnnement dépend alors de la force du ressort de retardement de réaction et des intervalles entre les points d'application des forces. Dans l'amplificateur de force de freinage à dépression connu, avec dispositif de réaction à deux échelons, les leviers de réaction s'appliquent, par leurs extrémités extérieures, directement contre un composant appartenant à la valve de commande et solidarisé à la cloison mobile, de sorte que, ainsi qu'indiqué plus haut, les leviers de réaction agissent sur la cloison mobile Cet agencement de leviers n'est pas utilisable avec des appareils présentant un carter de commande en une ma- tière synthétique thermoplastique, carune telle matière ne permet pas aux leviers de prendre appui directement contre le carter de commande. En outre, avec cet agencement connu, -on ne dispose que d'un espace li- mité, de sorte que le montage peut être une source de difficultés. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de réaction à deux échelons, pour amplificateur de force de freinage du genre mentionné au début, mais qui sera utilisable avec des amplificateurs de force de freinage présentant un carter de commande en matière synthétique thermoplastique En outre, le dispositif de réaction à deux échelons devra être constitué de façon que la course morte à la tige de piston ) liée à la pédale soit réduite à un minimum sans qu'il y ait perte de la sensation d'actionnement et de relâchement des freins du véhicule Ce dispositif de réaction à deux échelons devra enfin être de construction simple et réalisable avec des composants à faible coût de fabrication. Selon l'invention, ces buts sont atteints par le fait que le piston de valve, déplaçable par la tige de piston, ayant-une portée dans le carter de commande et coopérant avec la soupape circulaire, présente, à son extrémité tournée vers la tige de poussée, deux surfaces de butée qui sont tournées l'une vers l'autre, et par le fait que les bords radialement proches de l'axe et les surfaces latérales des leviers 3 " prennent appui contre les surfaces de butée, et que l'intervalle entre ces deux surfaces de butée, lesquelles embrassent partiellement les ex- trémités des leviers tournées l'une vers l'autre, autorise un mouvement de basculement desdits leviers lors d'un mouvement relatif entre le piston de valve et la tige de poussée prenant appui contre ces leviers par sa pièce de poussée. De préférence, le piston de valve avec les deux surfaces de butée est réalisé-sous la forme d'un corps à symétrie de rotation, la partie tête, du genre collet, présentant la première surface de butée et étant reliée à la partie du piston de valve située c 6 té-tige de piston par l'intermédiaire d'une partie aménagée en forme de col. Afin de provoquer un mouvement de basculement des leviers, la tige de poussée, apte à coulisser longitudinalement et couplée au maître-cylindre, comporte, à son extrémité située côté piston de valve une pièce de poussée du genre fourche, dont les dents sont constituées par des reliefs qui s'étendent en direction longitudinale et agissent sur les moitiés proches de l'axe desleviers. Il est avantageux que les leviers soient, par leurs surfaces latérales situées c 8 té tige de piston, au contact d'un anneau d'appui dont l'ouverture centrale est réalisée sous la forme d'un trou allongé, les deux arêtes de cette ouverture, mutuellement parallèles et situées intérieurement, constituant les appuis sur lesquels les leviers peuvent basculer. Afin d'être adaptés à la partie col du piston de valve, les leviers sont munis, en leurs bords tournés l'un vers l'autre, d'encoches ou évidements qui embrassent partiellement la partie col Afin d'éviter que l'anneau d'appui ou la plaque d'appui de ressort tournent par rapport au carter de commande ou modifient leur position par rapport aux deux leviers, le carter de commande présente, sur sa surface terminale tournée vers la chambre à dépression, deux organes d'appui s'étendant longi- tudinalement et contenant des canaux, ces organes traversant des ouvertu- res dans l'anneau d'appui et la plaque d'appui de ressort et empêchant ces deux composants de tourner. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue en coupe, faite dans deux plans ortho- gonaux, d'un amplificateur de force de freinage opérant par dépression, doté d'un dispositif de réaction à deux échelons préassemblable; la figure 2, une vue "explosée" des composants du dispositif de réaction à deux échelons préassemblable; la figure 3, une vue en perspective du carter de commande de l'amplificateur de force de freinage opérant par dépression; et la figure 4, le dispositif de réaction à deux échelons selon la figure 1, le piston de valve étant toutefois représenté en position de relâchement. Sur la figure 1, on a représenté un carter de commande 3 qui, par un col 14, est fixé à un plateau porte-membrane, 21, le- quel sépare une chambre à vide 15 d'une chambre de travail 16 Dans le col 14 ioest agencé un dispositif de réaction à deux échelons 17 Un piston de valve, 2, est guidé dans un alésage coaxial 18 Le piston de valve 2 reçoit, d'un premier c 8 té, une extrémité sphérique 19 d'une tige de piston 1, tandis que l'autre côté du piston de valve 2 est dotée d'une butée 9 qui li- mite le mouvement axial du piston de valve 2 en direction de la tige lj de piston 1 Une autre surface de butée 20 est agencée au milieu du c 6 té du piston de valve 2 en regard du dispositif de réaction à deux échelons 17. Le dispositif de réaction à deux échelons 17, est agencé du c 8 té du plateau porte-membrane 21 tourné vers la chambre à dépression 15. Ce dispositif présente un élément de guidage en forme de pot, 22, qui est muni d'un manchon de guidage 23 dirigé coaxialement au piston de valve 2 Dans ce manchon 23 est guidée une tige de poussée 11 qui agit sur le piston d'un maître-cylindre non représenté Une pièce de poussée 24 est aménagée à l'extrémité de la tige de poussée 11 L'assemblage 2, entre tige de poussée 11 et pièce de poussée 24 est avantageusement effectué par soudage par pression La pièce de poussée est de forme rec- tangulaire et présente, sur deux grands c 8 tés, des reliefs s'étendant axialement, 25 et 26 Deux leviers sensible- ment rectangulaires, 6 et 13, qui sont toutefois arrondis à leurs côtés 3 '3 extérieurs, sont supportés devant ces reliefs 25 et 26 Les leviers plats 6 et 13 comportent, sur leurs côtés tournés vers le col 28 du piston de valve 2, des évidements 29 et 30 qui, ensemble, entourent la partie col 28. Ure rondelle Belleville ou rondelle-ressort 27 prend appui contre le fond 7 de l'élément de guidage 22 La force de la rondelle- ressort 27 agit, via la plaque d'appui 10, sur les leviers 6 et 13. La plaque d'appui de ressort 10, présente une ouverture 31 sensiblement rectangulaire que les reliefs 25 et 26 de la pièce de poussée 24 traversent. Sur sa face terminale 33 située côté tige de pousséela carter de commande 3 comporte, s'étendant axialement en forme de doigts, des organes d'appui 34 et 35 et deux tétons 36 et 37 Les organes d'ap- pui 34 et 35 présentent des canaux 38 et 39 qui relient la chambre à dépression 15 au canal annulaire 40 dont le bord annulaire radialement Opproche de l'axe constitue le siège 5 du carter de commande Le piston de valve 2 portant à coulissement dans le carter de commande 3 possède à son extrémité située côté tige de piston, un col 41 dont le bord périphérique constitue le siège de piston de valve, 8 Dans le carter de commande est insérée une soupape circulaire 4 en matière flexible, dont l'extrémité située côté tige de poussée est raidie par un anneau métallique 42, la face terminale coopérant aussi bien avec le siège 8 du piston de valve qu'avec le siège 5 du carter de commande Alors que l'extrémité de la soupape circulaire 4 s'applique, c 8 té tige de piston, contre un étagement 43 du carter de commande 3 et y est maintenue par un manchon 44, l'extrémité raidie, située côté tige de poussée, est poussée vers la gauche par un ressort 45 prenant appui contre la tige de piston 1 A l'extrémité droite du carter de commande 3, il y a un anneau-filtre 46 Entre le carter de commande 3, d'une part, et les deux coquilles 47 et 48 de l'enceinte de l'amplificateur, d'autre part, il est prévu une membrane 49 à pli de retroussement ou membrane roulante, dont l'ouver- ture centrale est renforcée par un bourrelet 50, et qui est insérée dans une gorge périphérique du carter de commande 3 et s'applique en quasi- totalité contre la surface du plateau porte-membrane 21 située côté tige de piston. Le dispositif de réaction à deux échelons fonctionne comme suit. lors du déplacement de la tige de piston 1 dans la direction de la flèche, le siège 5 du carter de commande ferme aussitôt le passage d'aspiration d'air allant de la chambre de pression 15 à la chambre de travail 16, en passant par les ouvertures 51 (figure 2), les canaux 38 et 39, le canal annulaire 40, le canal annulaire 52, et le trou radial 53 Presque en même temps, le passage du siège 8 du piston de valve commence à s'ouvrir, de sorte que de l'air venant de l'extérieur peut pénétrer dans la chambre de travail 16 en passant par l'anneau-filtre 46, la chambre 54, la cham- bre annulaire 52 et le trou 53 Alors, dès que le plateau porte-membrane 21 séparant les deux chambres 15 et 16 commence à se déplacer vers la gauche, la force de réaction sur la tige de poussée 11 agit, via la pièce de poussée 24 munie de ses deux reliefs 25 et 26, sur les leviers 6 et 13 qu'elle déplace à la position de travail, c'est-à-dire qu'elle les fait basculer autour des arêtes 55, 56 de l'anneau d'appui 32, jusqu'à ce que 1 O leurs bords 57, 58 proches de l'axe s'appliquent contre la surface de butée 20 S'il est mis fin à l'application de force sur la tige de piston 1, une force de réaction agit sur la tige de poussée 11, jusqu'à la disparition complète de la pression dans le maître-cylindre (non repré- senté) actionné par-la tige de poussée 11 Cela a pour effet que les le- viers 6 et 13 sont maintenus à leur position inclinée Le piston de val- ve 2 est alors déplacé vers la droite par le ressort 12, de sorte que le siège 5 du carter de commande ouvre et rétablit la communication entre la chambre à dépression 15 et la chambre de travail Lorsque la pression dans le maitre-cylindre actionné par la tige de poussée Il a disparu, la rondelle-ressort 27 pousse alors les leviers 6 et 13 et les ramène à la position représentée sur le dessin (perpendicularisé par rapport à l'axe longitudinal de l'appareil)et, par l'intermédiaire de la butée 9 sur le piston de valve 2, celui-ci est tiré vers la gauche (comme re- présenté sur la figure 1), jusqu'à ce que le siège 5 du carter de comman- de soit presque fermé. L'avantage du dispositif de réaction à deux échelons selon l'invention, pour amplificateur de force de freinage opérant par dépression, consiste donc principalement dans le fait qu'une course à vide éventuel- lement existante sur la tige de piston 1 est réduite à une valeur mini- male parce que le piston de valve 2 est maintenu, dans la phase de relâ- chement, à une "position de disponibilité" dans laquelle une force de. réaction agit sur la tige de poussée 11, ce qui a pour effet que les deux leviers 6 et 13 restent à leur position inclinée (c'est-à-dire que les leviers 6 et 13 occupent la position représentée sur la figure 4). Ce n'est qu'après la disparition complète de la pression que les leviers 6 et 1 reprennent leur position verticale dans le carter de commande 3, entre la surface de butée 20 et la butée 9, l'effet de réaction du me - tre-cylindre étant ainsi terminé. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été A données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. le 3 ( Q REVENDICAT 1 ONS 1 Dispositif de réaction à deux échelons, pour amplificateur de force de freinage comportant: une chambre à dépression ( 15) o règne une pression constante; une chambre de travail ( 16) o règne une pres- S sion variable; une cloison mobile ( 21, 49) séparant ces chambres; une valve de commande ( 2, 5, 8) actionnable par une pédale de frein, cette valve commandant la différence de pression agissant sur la cloison mobile ( 21, 49); une tige de poussée ( 11) agissant sur un maître-cylindre; et des leviers ( 6, 13) qui sont en prise, en un premier endroit, avec In la cloison mobile ( 21, 49) et, en un deuxième endroit, avec la tige de pous- sée ( 11), ou avec une pièce de poussée ( 24) liée à celle-ci, ledit pre- mier endroit étant radialement plus éloigné de l'axe de l'amplificateur que le deuxième endroit, et les leviers ( 6, 13) étant sollicités, en un troisiè- me endroit, par une rondelle-ressort ( 27), laquelle est agencée du c 8 té des leviers ( 6, 13) situé en regard de la chambre à dépression ( 15), et ledit troisième endroit étant plus éloigné de l'axe de l'amplificateur que ledit premier endroit, une plaque ( 10) d'appui de ressort étant en outre agencée entre la rondelle-support ( 27) et les leviers ( 6, 13), cette pla- que d'appui de ressort comportant, sur son c Sté en regard des leviers ( 6, 13), des portées ( 60, 61) pour les leviers ( 6, 13), caractérisé en ce que le piston de valve ( 2), déplaçable par la tige de piston ( 1), ayant une portée dans le carter de commande ( 3) et coopérant avec la soupape circulaire ( 4), présente, à son extrémité tournée vers la tige de pous- sée ( 11), deux surfaces de butée ( 9, 20) qui sont tournées l'une vers l'autre, en ce que les bords ( 57, 58) proches de l'axe et les surfaces latérales des leviers ( 6, 13) prennent appui contre les surfaces de butée ( 9, 20), et en ce que l'intervalle entre ces deux surfaces de butée ( 9, 20), lesquelles embrassent partiellement les extré- mités des leviers ( 6, 13) tournées l'une vers l'autre, autorisent un mou- 3 ? vement de basculement de ces leviers ( 6, 13) lors d'un mouvement relatif entre le piston de valve ( 2) et la tige de poussée ( 11) prenant appui contre ces leviers ( 6, 13) par sa pièce de poussée ( 24). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de valve ( 2) avec les deux surfaces de butée ( 9, 20) est réalisé sous la forme d'un corps à symétrie de rotation, la partie tête ( 59), du genre collet, présentant la première surface de butée ( 9) et étant reliée à la partie du piston de valve ( 2) située côté tige de pis- ton par l'intermédiaire d'une partie ( 28) aménagée en forme de col. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de poussée ( 11), apte à coulisser longitudinalement et couplée au maitrecylindre, comporte à son extrémité située c 8 té piston de valve une piècedepoussée ( 24) du genre fourche, dont les dents sont cons- titués par des reliefs ( 25, 26) qui s'étendent en direction longitudi- nale et agissent sur les moitiés à petites abcisses radiales des le- viers ( 6, 13). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par leurs surfaces latérales situées c 8 té tige de piston, les leviers ( 6, 13) sont au contact d'un anneau d'appui ( 32) dont l'ouverture centrale est réalisée sous la forme d'un trou allongé, les deux arêtes ( 55, 56) de cette ouverture, mutuellement parallèles et situées intérieurement, constituant les appuis sur lesquels les leviers ( 6, 13) peuvent basculer. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les deux leviers ( 6, 13) sont munis, en leurs bords ( 57, 58) tournés l'un vers l'autre, d'encoches ou évide: ments ( 29, 30) dont la configuration est adaptée à la forme de la partie col ( 28). 6 Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter de commande ( 3) présente, sur sa surface terminale tournée vers la chambre à dépression ( 15), deux organes d'appui ( 34, 35) s'étendant longitudinalement et contenant des canaux ( 38, 39), ces organes ( 34, 35) traversant des ouvertures dans l'anneau d'appui ( 32) et la plaque d'appui de ressort ( 10), et empêchant ces deux composants ( 10, 32) de tourner. 3 () 3 r 5