Brevet FR2537524A1 — publié le 19840615

La présente invention concerne un amplificateur de force de freinage à dépression comportant un piston amplificateur lié avec étanchéité au carter de l'amplificateur à dépression par une membrane roulante et un poussoir couplé à une pédale de frein pour l'actionnement d'une double valve au moyen de laquelle une chambre de travail de l'amplificateur peut être sélectivement re- liée à une dépression ou à une pression différentielle plus importante, cela par le fait qu'une première valve est formée par un siège de val- ve sur le piston amplificateur et par un anneau d'étanchéité précontraint dans la direction du siège de valve tandis qu'une seconde valve est formée par le même anneau d'étanchéité et par une portion de valve reliée au poussoir. Par la demande de brevet allemand N O 29 42 416, on connaît un amplificateur de pression comportant un piston amplificateur qui subdivise l'intérieur d'un carter d'amplificateur en une première chambre de travail intérieurement reliée à une source de dépression, et en une seconde chambre de travail, et qui dispose d'un cylindre de valve, lequel forme une saillie depuis le coté arrière du piston amplificateur et contient, sur sa face frontale, un premier siège de valve annulaire, un piston de valve étant agencé à coulissement dans le cylindre de valve, ce piston de valve portant un second siège de valve annulaire, lequel est entouré par le premier siège de valve et est couplé à une tige d'en- tralnement En outre, le cylindre de valve reçoit un organe de valve qui est sollicité, par précontrainte, contre le premier et le second siège de valve; la première et-la seconde chambres de travail sont mises en communication par un intervalle entre le premier siège de valve et l'organe de valve, à la suite de la rétraction du piston de valve, tandis que, à la suite d'un mouvement d'avance du piston de valve, la deuxième chambre de travail est reliée à l'atmosphère via un espace entre le second siège de valve et l'organe de valve Prévue entre le carter de l'amplificateur et la tige d'entraînement dans cet amplifi- cateur à dépression, une butée délimite le trajet de rétraction de la tige d'entraînement de façon telle que l'espace entre le premier siè- ge de valve et l'organe de valve soit, dans la position inactive de la tige d'entraînement, plus petit qu'il ne-l'est lorsque la tige d'en- traînement doit être rétractée. Cet amplificateur de force de freinage connu, fonctionnant par dépression, présente l'inconvénient que, bien que la course morte avant réponse du dispositif puisse être réduite, elle ne peut pas être éliminée (pour des raisons touchant à la conception), car les to- lérances des composants individuels constituant la commande influencent la course morte afin d'empêcher-le dispositif de fuir De même, dans d'autres amplificateurs de force de freinage comparables connus, des agencements particuliers ont pour effet que le piston de valve approche 1 l le siège d'étanchéité du bottier de commande d'environ la "course morte de réponse". Un but de la présente invention est de parvenir à un ampli- ficateur de force de freinage du type considéré, dans lequel une force de sortie sera engendrée instantanément, sans course morte, lors de l'ac- tionnement, l'amélioration des temps de réponse et de relâchement, res- pectivement, devant être en même temps rendue possible L'invention vise enfin à simplifier l'assemblage de l'amplificateur de force de frei- nage, aux fins de quoi une conception particulièrement simple des compo- sants structurels individuels de l'amplificateur de force de freinage doit être réalisée. Ces buts sont atteints par la présente invention en ce que la membrane roulante laquelle est en partie appliquée sur le plateau porte-membrane lié au piston amplificateur, comporte une sur- face d'étanchéité sur son coté proche du piston amplificateur, laquelle coopère avec, d'une part, un piston de valve qui commande l'écoulement d'air de l'atmosphère à la chambre de travail devant la membrane roulante et qui est mû par le poussoir et, d'autre part, avec le piston amplificateur mobile qui commande le passage de la chambre à dépres- sion à la chambre de travail, la membrane roulante comportant en outre, sur son côté non tourné vers le piston amplificateur, une surface de butée qui, dans la position initiale du système de freinage, est ap- pliquée sur une butée prévue sur la paroi intérieure du cylindre de dé- pression. De préférence, la membrane roulante en forme d'anneau circulaire entoure avec étanchéité un manchon coulissant qui, en même temps que le-piston de valve, peut être déplacé par le poussoir et qui est maintenu et guidé dans une ouverture du carter de l'amplificateur à dépression. En outre, un ressort de compression est maintenu entre le manchon coulissant et la membrane roulante, ce ressort sollicitant la surface d'étanchéité de la membrane contre le siège d'étanchéité sur le piston amplificateur et/ou contre le siège d'étanchéité sur le piston de valve. Ce piston de valve comporte avantageusement un rebord qui s'ét radialement vers l'extérieur, à la façon d'un collet, et dont la zone annulaire située radialement à l'extérieur forme le siège d'étanchéité du piston de valve, siège qui, en conjonction avec la surface d'étan- chéité de la membrane roulante, commande l'écoulement d'air de l'atmosphère à la chambre de travail. Afin d'assurer que le piston de valve reviendra à sa position initiale à la suite de l'achèvement du freinage, le piston de valve mû par le poussoir prend appui sur le piston amplificateur via un ressort de compression qui, dans la position initiale du système de freinage, sollicite le piston de valve avec son siège d'étanchéité contre la sur- face d'étanchéité de la membrane roulante. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la mem- brane roulante enveloppe, dans la région de la surface d'étanchéi- té, un élément de renforcement discoidal qui empêche la surface d'étan- chéité d'être partiellement décollée du siège d'étanchéité du piston amplificateur ou du siège d'étanchéité sur le rebord du piston de valve. Pour que l'amplificateur de force de freinage reste en fonctioi ment, même dans l'éventualité d'un manque de dépression, le piston de valve qui est maintenu et guidé dans le piston amplificateur peut par sa tête éloignée du poussoir, être amené, via un or- gane de réaction, en butée sur la face terminale de la tige de poussée qui actionne le piston du maître-cylindre, et peut ainsi être déplacé, en même temps que la tige de poussée, par le poussoir, dans un E direction longitudinale. Dans une forme de réalisation particulièrement simple de l'amplificateur selon l'invention, le piston de valve qui comporte le re- bord et qui est mû par le poussoir est conçu d'un seul tenant avec le manchon coulissant. Pour empêcher la torsion o les mouvements angulaires de la membrane roulante par rapport au carter cette membrane est, dans la région des canaux, pourvue d'ouvertures ou perforations qui sont en alignement avec les canaux et qui ont des bords en forme de bourrelet pénétrant dans ceux-ci. 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 coupe longitudinale de l'amplificateur de force de freinage; et la figure 2, à une plus grande échelle, une vue partielle de l'amplificateur selon la figure 1 D Comme on peut le voir sur la figure 1, l'amplificateur de for- ce de freinage est constitué par: un carter en deux parties 11 et 13; une membrane roulante 6, laquelle partage le volume intérieur du carter en chambres 15 et 16; un plateau porte-membrane 9; un raccord de vide 34; un ressort 8 coopérant avec un maitre-cylindre non représenté; et un ensemble de commande représenté sur la figure 2 (à sa position de relâchement). Le ressort de rappel 8 sollicite le plateau porte-membrane 9, couplé au piston amplificateur 3 D et le siège d'étanchéité 1 du bol- tier de commande vient porter contre la soupape en champignon 5 c'est-àdire contre la surface d'étanchéité 26, et, via la butée 24, amène la rondelle d'arrêt 10 en appui contre le carter Il de l'amplificateur; ainsi, le ressort de rappel 8 prend appui par l'in- termédiaire du siège d'étanchéité 1 contre l'enceinte de l'amplificateur. Le ressort 12 de rappel de poussoir sollicite le piston de valve 4, via le siège d'étanchéité de piston de valve 2, dans le sens de sa mise en butée sur la valve en champignon 5 et, via la butée 24 et la rondelle d'arrêt 10, de sa mise en butée sur le carter il de l'amplificateur; ainsi, le ressort 12 de rappel de poussoir prend appui via le siège d'étanchéité de piston de valve, 2 Lors de l'actionnement du poussoir 13 dans la direction de la flèche, la force élastique du ressort de rappel de poussoir, 12, est surmontée et le siège d'étanchéité de piston de valve, 2, est ouvert aussitôt, sans course morte La force élastique du ressort de soupape, 18, agit alors sur le siège d'étanchéité 1 du bottier de commande et le maintient en condition de fermeture étanche L'atmosphère pénètre dans la chambre de pression 15, par le siège d'étanchéité de piston de valve 2 et par le canal 14, et développe une force de sortie sur la tige de poussée 17, du fait de la différence de pression par rapport à la chambre 16 La plateau porte-membrane 9, avec le piston amplifi- cateur se déplace dans la direction de la flèche, et les sièges d'étan- chéité 1 et 2 prennent la position dite "position de reniflement" La transmission est réglée par un disque de réaction 19 qui, en variante, peut être remplacé par un mécanisme à levier Lorsque l'effet d'amplifi- cation maximal est atteint, le piston de valve 4 vient en butée sur la surface 20 du piston amplificateur 3, et la force d'entrée est transmise directement, par cette butée Dans cet agencement, le siège d'étanchéité de piston de valve 2, est complètement ouvert. Lorsque le dispositif se relâche, c'est-à-dire lorsque la force d'entrée cesse, le piston de valve 4 est rappelé par'le ressort 12 de rappel de poussoir, jusqu'à ce que le disque 21 soit appliqué sur la butée 22 dans le piston amplificateur 3 (pour obtenir un meilleur temps de relâchement, cet espace peut être choisi aussi grand qu'on le désire, sans que la fonction soit influencée) Lorsqu'il est rappelé, le piston de valve entraîne la soupape 5 via le siège d'étanchéité 2 du piston de valve, de sorte que le siège d'étanchéité 1 du boîtier de contrô- le s' ouvre et que l'atmosphère peut être expulsée hors de la chambre , par aspiration dans la chambre 16, via le canal 14, le siège d'é- tanchéité 1 du bottier de commande et le canal 23 Le siège d'étanchéité 1 du bottier de commande reste ouvert jusqu'à ce que le piston ampli- ficateur 3 soit, avec le piston de valve 4 et la soupape 5, revenu à sa position initiale et ramené contre la butée 24 Alors, le siège d'étanchéité 1 du bottier de commande est sollicité vers la fermeture, sous l'effet du ressort de rappel 8 qui prend appui sur la butée 24 via le siège d'étanchéité Le dispositif a repris la position de re- lâchement et peut de nouveau tre actionné sans course morte. 2537524. Il convient de mentionner que le manchon coulissant 25 et le piston de valve 4 peuvent également être conçus d'un seul tenant et que le diamètre d'étanchéité de l'anneau d'gtenchéité 35 sur le siège d'étan- chéité 7 du manchon coulissant peut être choisi relativement petit, ce qui a pour résultat que la perte de surface à compenser par le res- sort de rappel 8 devient également moindre. Il convient en outre de mentionner que la membrane rou- lante 6 est pourvue d'ouvertures ou perforations 36 dans la région des canaux 14, les bords en forme de bourrelet de ces perforations 36 s'étendant dans les canaux 14, ce qui empêche la membrane d'être acci- dentellement tordue ou déplacée angulairement par rapport au carter de l'amplificateur. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été 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. 2537524, REVENDICATIONS 1 Amplificateur de force de freinage à dépression, comportant un piston amplificateur ( 3) lié avec étanchéité au carter ( 11) de l'amplificateur à dépression par une membrane rou- lante ( 6), et un poussoir ( 13) couplé à une pédale de frein pour l'actionnement d'une double valve ( 1,5 et-2,5) au moyen de laquelle une chambre de travail ( 15) de l'amplificateur peut être sélectivement reliée à une dépression ou à une pression différentielle plus important E par le fait qu'une première valve est formée par un siège de valve ( 1) sur le piston amplificateur ( 3) et par un anneau d'étanchéité ( 5) précontraint dans la direction du siège de valve ( 1), tandis qu'une se- conde valve est formée par le même anneau d'étanchéité ( 5) et par une portion de valve ( 2,4) reliée au poussoir ( 13), caractérisé en ce que la membrane roulante ( 6), laquelle est en partie appliquée sur ut plateau porte-membrane ( 9) lié au piston amplificateur ( 3), comporte une surface d'étanchéité ( 26) sur son côté proche du piston amplificateu ( 3), laquelle coopère avec, d'une part, un piston de valve ( 4) qui commande l'écoulement d'air de l'atmosphère à la chambre de travail ( 15), devant la membrane roulante ( 6), et qui est mû par le poussoir ( 13) et, d'autre part, avec le piston amplificateur mobile ( 3) qui commande le passage ( 23) de la chambre ( 16) située derrière la membrane roulante ( 6) à la chambre de travail ( 15), la mem- brane roulante ( 6) comportant en outre, sur son c 8 té non tourné vers le piston amplificateur ( 3), une surface de butée ( 24) qui, dans la position initiale du système de freinage, est appliquée sur une rond( ( 10) prévue sur la paroi intérieure ( 27) du carter de l'amplificateu 2 Amplificateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la membrane roulante ( 6) en forme d'anneau circulaire, en- toure avec étanchéité un manchon coulissant ( 25) qui, en même temps que le pistonde valve ( 4), peut être déplacé par le poussoir ( 13) et qui est maintenu et guidé dans une ouverture ( 28) du carter ( 11) de l'amplificateur à dépression. 3 Amplificateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, maintenu entre le manchon coulissant ( 25) et la mem- brane roulante ( 6), un ressort de compression ( 18) sollicite 2537524. la surface d'étanchéité ( 26) de la membrane roulante ( 6) contre le siège de valve ( 1) du piston amplificateur ( 3) et/ou contre le siège d'étanchéité ( 2) du piston de valve ( 4). 4 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston de valve ( 4) comporte un rebord( 29) qui s'étend radialement vers l'extérieur, à la façon d'un collet, et dont la zone annulaire située radialement à l'extérieur forme le siège d'étanchéité ( 2) du-piston de valve, siège qui, en con- jonction avec la surface d'étanchéité ( 26) de la membrane roulante ( 6), commande l'écoulement d'air de l'atmosphère à la chambre de travail ( 15) o Amplificateur selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en-ce que le piston de valve ( 4) mû par le poussoir ( 13) prend appui sur le piston amplificateur ( 3) via un ressort de compression ( 12) qui, dans la position initiale du système de freinage, sollicite le piston de valve ( 4) avec son siège d'étanchéité ( 2) contre la surface d'étanchéité ( 26) de là membrane roulante ( 6). 6 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane rou- lante ( 6) enveloppe, dans la région de la surface d'étanchéité ( 26), un élément de renforcement disco dal ( 30) qui empêche la surface d'é- tanchéité ( 26) d'être partiellement décollée du siège d'étanchéité du piston amplificateur ou du siège d'étanchéité ( 2) du rebord ( 29) du piston de valve ( 4). 7 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston de valve ( 4),,maintenu et guidé dans le piston amplificateur ( 3), peut, par sa tête ( 31) éloignée du poussoir ( 13), être amené, via un organe deréaction ( 19), en butée sur la face terminale ( 32) de la tige de pousée ( 17) qui actionne le piston du maltre-cylindre et, ainsi, peut être déplacé, en conjonction avec la tige de poussée ( 17), par le poussoir ( 13), dans une direction longitudinale. 8 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston de valve ( 4) comportant le col ( 29) et mû par le poussoir ( 13) est réalisé 2537524. d'un seul tenant avec le manchon coulissant ( 25). 9 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la région des canaux ( 14), la membrane roulante ( 6) est pourvue d'ouvertures ou perforations ( 36) qui sont en alignement avec ces canaux. 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