Brevet FR2553728A1 — publié le 19850426

L'invention concerne un amplificateur de freinage à dépression, comprenant une paroi mobile axialement,étanche par rapport une enceinte de dépression, et une tige de piston, couplée à une pédale de frein actionnant une valve de manoeuvre, afin de relier sur command une chambre de travail de l'amplificateur de freinage à une dépression ou à une pression différentielle plus élevée A cet effet une première valve est constituée par un siège situé sur le corps de la valve de manoeuvre et par une valve à plateau précontrainte en direction du siège de valve et une deuxième valve est constituée par la même valve à plateau et par un piston de valve de manoeuvre relié à la tige de piston, tandis que la paroi mobile axialement est en liaison positive avec le corps de la valve de manoeuvre En outre, un orifice orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps de la valve de manoeuvre, est prévu dans le corps de ladite valve et guide un élément transversal pénétrant dans l'orifice, dont une extrémité libre, qui fait saillie au-delà du pourtour du corps de la valve de manoeuvre, s'appuie contre l'enceintede dépression en position de desserrage des freins. Les amplificateurs de freinage courants commandés par dépression 20 comprennenten général une enceinte dans laquelle se trouve une paroi mobile axialement pouvant être déplacée dans les deux sens dans l'enceinte de dépression, et partageant, l'intérieur de l'enceinte en deux chambres. On peut créer, au moyen des deux chambres, une différence de pression entre les deux facesde la paroi mobile, grâce à quoi la paroi mobile est dépla25 cée sous l'effet de la pression la plus élevée en direction de la pression la plus faible Un tel amplificateur de freinage comprend en outre une valve de manoeuvre, actionnée par la pédale de frein et commandant la valeur de la dépression qui agit sur une face de la paroi mobile axialement La paroi mobile axialement est reliée au maître- cylindre du système de freinage hydraulique du véhicule automobile de telle sorte que, lorsque la différence de pression agit sur la paroi mobile et contraint celle-ci à se déplacer, le liquide de freinage est refoulé du maître-cylindre dans le système de freinage hydraulique afin de provoquer le serrage des freins du véhicule. 35 Il est souhaitable, dans la conception d'un système de freinage pour véhicule automobile de constituer l'amplificateur de freinage commandé par dépression de telle sorte que la phase de réponse au cours de laquelle le conducteur actionne la pédale de frein et interrompt au moyen de la valve de manoeuvre la liaison de fluide entre les deux facesde la paroi mobile axialement soit réduite au minimum. On connatt déjà un amplificateur de freinage du type en question (DE-3042096 Al)dans lequel est prévu une cale qui s'appuie avec un 10 certain jeu sur le piston de la valve de manoeuvre comme sur le corps de la valve de manoeuvre et est adaptée pour s'appuyer sur le corps de l'amplificateur de freinage de telle sorte que le siège de la valve de dépression se trouvesoulevé d'une distance minimale par rapport à la valve à plateau en position de desserrage des freins Cet amplificateur 15 de freinage connu a pour inconvénient que la course à vide possible ne peut pas être entièrement réduite à zéro. L'invention a donc pour objet la création d'un amplificateur de freinage destiné à une installation de freinage de véhicule dans laquelle la phase de réponse à l'actionnement des freins puisse être réduite 20 à zéro et dans laquelle la paroi mobile est directement soumise d'un côté à une pression plus élevée lorsque lé conducteur déplace la pédale de frein pour actionner la valve demanoeuvrede l'amplificateur de freinage. Cet objet est atteint, selon l'invention, en ce que la valve à plateau possède, à son extrémité faisant face au piston de valve de manoeuvre,une surface avant agissant comme un siège de soupape,renforcée par une garniture comportant une partie faisant saillie au-dessus de la surface frontale dans le sens axial et présentant au moins un évidement dans lequel s'engage l'élément transversal orienté dans le sens radial. La garniture qui prolonge la valve à disque dans le sens axial est constituée de préférence par un manchon et présente des évidements dans lesquels pénètrent les bras parallèles de l'élément transversal constitués en forme de fourche; en outre, les extrémités libres de l'élément transversal qui font saillie vers l'exté35 rieur au-delà de la garniture dans le sens radial traversent l'orifice aménagé dans le corps- de la valve de manoeuvre et viennent s'appuyer sur une bague d'étanchéité fixée à l'enceinte de dépression en position de desserrage des freins Avantageusement, les évidements présentent une largeur telle que l'élément transversal y pénètre avec un certain jeu, ce qui permet le passage sans obstacle de l'air dans le sens radial. La garniture en forme de manchon est équipée à son extrémité tournée vers la pédale de frein de deux bras orientés radialement ou d'une bride qui est enrobée dans la matière en gomme élastique de la 10 valve à disque, au moins en partie, et renforce les sièges de la face avant et/ou les épaulements de la valve à plateau. Il est préférable que la largeur dudit orifice soit dimensionnée de telle sorte qu'il subsiste, en position de desserrage des freins et lors de l'appui de l'élément transversal sur la bague d'étanchéité 15 un certain jeu des deux côtés de l'élément transversal entre le corps de la valve de manoeuvre,d'une part,et l'élément transversal, d'autre part. L'élément transversal qui pénètre dans l'orifice du corps de commande dans le sens radial se trouve en liaison positive directe avec 20 la valve à plateaiet s'encastre par son extrémité radialement intérieure dans un évidement prévu dans la valve à plateau, ou dans la garniture,ou est relié de manière fixe à la garniture. Selon l'invention, l'extrémité intérieure dans le sens radial de l'élément transversal est constituée en forme de fourche et 25 enserre avec ses deux bras dirigés radialement le col du corps de la valve de manoeuvre dans la région du piston de la valve de manoeuvre avec un certain jeu; les parties médianes des bras se trouvent ainsi en liaison positive avec la garniture de la valve à disque. L'évidement prévu sur la valve a plateau ou la garniture 30 pour l'élément transversal est constituée par une gorge ou par une rainure circulaire prévue sur l'extrémité tournée vers le piston de la valve à plateau ou de la garniture. Dans une forme de réalisation préférée, l'extrémité du côté tige de piston de la valve àplateau est reliée de manière fixe au corps 35 de la valve de manoeuvre et la partie en forme de soufflet de la valve à plateau est disposée entre la partie présentant un épaulement et l'extrémité du côté tige de piston L'extrémité de la valve à plateau du c Sté tige de piston de commande qui présente un épaulement est normalement soumise à la force d'un ressort agissant dans le sens de la fermeture; le ressort s'appuie sur un épaulement de la tige de piston d'une part et, par ailleurs, sur un gradin de la partie intérieure de la valve àplateau dans la région de l'épaulement. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple 10 non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: figure 1, une vue en coupe longitudinale d'un amplificateur de freinage à dépression sans le maître-cylindre correspondant (en position de desserrage). figure 2, une vue en coupe longitudinale partielle de la valve de 15 commande de l'amplificateur de freinage à dépression de la figure 1, à une échelle agrandie. figure 3, une vue en coupe transversale de la valve de commande de l'amplificateur de freinage avec vue latérale de l'élément transversal. L'amplificateur de freinage représenté par la figure 1 comporte 20 une enceinte à dépression 1 divisâepar une paroi mobile dans le sens axial 2 en une chambre de travail 3 et une chambre de dépression 4 La paroi mobile dans le sens axial 2 est constituée par un plateau à membrane en t 6 le emboutie 5 et par une membrane souple 6 adjacente à celui-ci qui constitue une membrane roulante 7 assurant l'étanchéité entre 25 le pourtour extérieur du plateau à membrane 5 et l'enceinte à dépression 1. Une valve de manoeuvre 9 actionnable au moyen d'une tige de piston 8 comporte un piston de valve de commande 10 relié à la tige de piston 8 qui commande dans le carter de valve de manoeuvre 11 les ouvertures de valve de telle sorte que la chambre de travail 3 est, dans la position 30 de non actionnement (ou de repos), séparée de la chambre de dépression 4, car le passage à travers les canaux de circulation d'air 12 qui traversent latéralement le corps de la valve de manoeuvre 11 et débouchent à l'avant sur le pourtour du corps de la valve de manoeuvre est interrompu. Lorsqu'on actionne la valve de manoeuvre 9, c'est-à-dire lors du déplace35 ment axial de la tige de piston 8, la liaison entre la chambre de dépres- sion 4 et la chambre de travai I -3-est interrompue; de plus, la chambre de travail est reliée à l'atmosphère et la paroi mobile 2 se déplace par rapport à la chambre de dépression 4. La force de freinage est transmise par l'intermédiaire d'un disque réaction 13 en caoutchouc élastique logé dans un encastrement du corps de valve de commande et d'une tige de poussée 14, qui comporte un flasque de tête 15, au piston d'actionnement d'un maître-cylindre (non représenté ici) monté sur l'extrémité c 6 té dépression de l'amplificateur de freinage. Un ressort de compression 16, appuyé sur la paroi intérieure 24 de l'enceinte de dépression 1 et sur le plateau à membrane 5 maintient la paroi mobile 2 dans la position initiale représentée. Le plateau à membrane 5 comprend un moyeu 17 en forme de coupe duquel une bride de retenue 18 fait saillie radialement vers l'inté15 rieur et s'appuie sur un épaulement 19 du corps de valve de manoeuvre 11. Le piston de la valve de manoeuvre 10 est maintenu et guidé dans le corps de cette dernière 11, de telle sorte qu'un déplacement de la tige de piston 8 dans le sens de la flèche A (position de freinage à fond) a pour effet de soulever le siège 20 de la valve à plateau 21 et permet 20 l'écoulement d'air atmosphérique de la chambre 22, reliée à l'air ambiant par un filtre 23, dans la chambre annulaire 25 La chambre annulaire 25 est reliée pour sa part à la chambre de travail 3 par un orifice 26 orienté radialement à travers le corps de valve de manoeuvre 11 et d'un canal 38 constitué par une gorge, ce qui permet à l'air atmosphérique d'affluer jusqu'à la chambre de travail 3 et à la paroi mobile axialement 2 de se déplacer en direction de la paroi intérieure 24, contre la force du ressort 16 Comme la paroi mobile 2 axialement fait l'objet d'une liaison fixe avec le corps de valve de manoeuvre 11, la tige de poussée 14 se déplace également vers la gauche et agit sur le mattre-cylin30 dre non représenté ici qui est fixé à l'aide des tiges filetées 27 sur la face 28 de l'enceinte de dépression 1 Si maintenant la tige de piston 8 est ramenée en position initiale,en sens contraire de la flèche A, sous l'effet du ressort de rappel 45 (retour), le siège de valve 20 du piston de valve de manoeuvre 10 s'applique à nouveau sur la valve à pla35 teai 21 et obture ainsi le passage d'air de la chambre 22 à la chambre an- nulaire 25 et, par suite, à la chambre de travail 3 Le corps de la valve de manoeuvre 11 se déplace alors suffisamment vers la droite pour que la valve à plateau 21 se soulève par son épaulement 29 du siège de valve 30 du corps de valve de manoeuvre 11 et établisse une liaison entre la chambre de travail 3 et la chambre annulaire 31, par l'intermédiaire de l'orifice 26 et canal 38 et delachambreannulaire 25 et, de là, à la chambre à dépression 4, par l'intermédiaire du canal de conduite d'air 12. Par suite de l'équilibre de pression entre la chambre à dépres10 sion 4 et la chambre de travail 3, la paroi 2 mobile axialement se déplace vers la droite avec le corps de valve de manoeuvre 11 jusqu'à ce que l'élément transversal 32 vienne buter sur la bague d'étanchéité 33 fixée à l'enceinte 1 et que le passage soit fermé entre le siège de soupape 30 et l'épaulement 29 de la valve à plateau 21. L'élément transversal 32 enserre le col 34 de la valve à disque 21 en partie à l'aide de ses bras 35, 36 et est retenu radialement par rapport aa corps de valve de manoeuvre 11 à l'aide d'une cheville 37. L'élément transversal 32 peut être déplacé dans le sens de la flèche A (ou le sens opposé) d'une valeur prédéterminée avec précision, qui cor20 respond à la largeur b de l'orifice 26 et à l'épaisseur f de l'élément transversal La course maximale d'ouvertute de la valve à disque 21 par rapport aux deux sièges de valves 20 et 30 est prédéterminée en même temps que la mobilité de l'élément transversal 32, car le déplacement de l'épaulement 29 de la valve à disque 21 est imposé par la largeur g des évidements 25 50 de la garniture 39 en forme de manchon. Afin d'éliminer entièrement une course à vide possible de la tige de piston 8 ou de la limiter avec précision, l'épaulement 29 de la valve à plateau 21 est renforcé par une garniture rigide 39, ce qui fait que dans la position de desserrage des freins représentée sur la figure 2, 30 la face avant 40 de l'extrémité située côté du maître-cylindre de l'épaulement 29 de la valve à plateau 21 ne peut pas se déplacer davantage vers la droite que ne le représente la figure par rapport au corps de valve de monoeuvre 11. Afin d'être assuré de ce que la valve à plateau 21 a, en position de freinage, c'est-à-dire lorsque la tige de piston 8 est déplacée dans le sens de la flèehe A, (position de freinage à fond) un appui ferme par son épaulement 29 sur le siège de valve 30, il est prévu un ressort de pression 41, dont une extrémité s'appuie sur l'épaulement 42 de la tige de piston 8 et dont l'autre extrémité repousse, au moyen d'une pièce en forme de coupe 43, la valve à plateau dans le sens de la fermeture contre le siège de valve 30 Aussitôt après l'actionnement du frein, c'est-à-dire dès que la tige se déplace dans le sens l'actionnement (vers la gauche), le passage de la valve entre la face avant 40 et le siège de valve 20 du piston de valve de manoeuvre 10 est ouvert; un déplacement supplémentaire de l'épaulement 29 de la valve à disque 21 par rapport au siège de valve 30 du piston du corps de -lavalve di manoeuvre 11 ne peut pas alors se produire car l'épaulement 29 qui s'appuie sur le siège de valve 30 fait que la face avant 40 conserve exactement par rapport au corps de valve de manoeuvre 11 la 15 position dans laquelle elle se trouvait en situation de desserrage du frein. En situation de desserrage, c'est-à-dire lorsque le corps de la valve de manoeuvre se déplace en sens contraire de la flèche A, le ressort de rappel 45 peut, par l'intermédiaire de la tige de piston 8 20 et du piston de la valve de manoeuvre 10, repousser l'épaulement 29 de la valve à disque 21 suffisamment loin vers la droite pour que l'épaulement 29 de la valve à disque 21 se soulève du siège de valve 30. Cependant, dès que l'élément transversal 32 bute, lors du mouvement de recul du corps de la valve de manoeuvre 11, sur la bague d'étanchéité fixe 25 33 fixe, c'est-à-dire qui est reliée de manière fixe à l'enceinte d'étanchéité 1 le passage entre le siège de valve 30 et la face avant 40 de l'épaulement 29 est fermé au moyen de la garniture ( 39). Dans un but de clarté, les quatre phases principales de travail sont caractérisées comme suit: a) Position de desserrage: L'élément transversal 32 s'appuie sur la bague d'étanchéité fixe 33 La valve à plateau 21 s'appuie par son épaulement 29 sur le siège de valve 30 et par sa face avant 40 sur le siège de valve 20 L'élément transversal 32 a un jeu dans l'orifice 26 et, par ailleul un appui fixe sur la garniture 39 et tire celle-ci vers la gauche. b) Position de freinage à fond L'élément transversal 32 n'est plus en contact avec la bague d'étanchité 33 Le ressort 41 repousse la valve àplateau sur le siège de valve 30 Le piston de la valve de manoeuvre 10 est détaché de la face avant 40 par la tige de piston 8 Le corps de la valve de manoeuvre 11 s'est déplacé vers la gauche. c) Position de freinage partiel: cette position est analogue à la position de freinage à fond mais le siège 20 du piston de la valve de manoeuvre 10 s'applique à nouveau sur la face avant 40. d) Position de retour: la tige de piston 8 a soulevé la valve à plateau 21 du siège de valve 30 au moyen du piston de valve de manoeuvre 10, 10 en s'opposant à la force du ressort 41 L'élément transversal 32 n'est pas encore en contact avec la bague d'étanchéité 33, mais s'est déplacée vers la droite dans l'orifice 26. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses _. 15 variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Amplificateur de freinage à dépression, comprenant une paroi ( 2 mobile axialement, étanche par rapport à une enceinte de dépression ( 1), et tige de piston ( 8) couplée à une pédale de frein actionnant une valve de manoeuvre ( 9) afin de relier sur commande une chambre de travail ( 3) de l'amplificateur de freinage à une dépression ou à une pression diférentielle plus élevée, dans lequel une première valve est constituée par un siège de valve ( 30) situé sur le corps de la valve de manoeuvre ( 11) et par une valve à plateau( 21) précontrainte en direction 10 du siège de valve ( 30) et une deuxième valve est constituée par la même valve à plateau ( 21) et par un piston de valve de manoeuvre ( 10)relié à la tige de piston ( 8), tandis que la paroi ( 2) mobile axialement se trouve en liaison positive avec le corps de valve de manoeuvre ( 11), un orif ce ( 26) orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps de valve d 15 manoeuvre étant prévu dans le corps de ladite valve et guidant un élément transversal ( 32) pénétrant dans l'orifice ( 26), dont une extrémité, qui fait saillie au-delà du pourtour du corps de valve ( 11), s'appuie contre l'encein de dépression ( 1) en position de desserrage des freins, caractérisé en ce que la valve àplateau ( 21) présente à son extrémité tournée du côté de 20 la valve de manoeuvre ( 10) une face avant ( 40) faisant office de siège de soupape et renforcée par une garniture ( 39), cette garniture ( 39) comportant une partie faisant saillie dans le sens axial audessus de la face avant et présentant un évidement ( 50) dans lequel s'engage l'élément transversal ( 32) orienté radialement. 25 2 Amplificateur de freinage à dépression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture ( 39) qui prolonge la valve à plateau ( 21) dans le sens axial est constituée par un manchon dans lequel se développent les bras parallèles ( 35, 36) de l'élément transversal ( 32) qui présente la forme d'une fourche, les extrémités libres de l'élément transversal ( 32) qui font saillie vers l'extérieur dans le sens radial au-delà de la garniture ( 39) s'enfonçant dans l'orifice( 26) aménagé dans le corps de la valve de manoeuvre ( 11) et s'appuient contre une bague d'étanchéité ( 33) de l'enceinte de dépression ( 1 en position de desserrage des freins. 3 Amplificateur de freinage à dépression, selon les revendica- tions 1 et 2, caractérisé en coque les évidements ( 50) aménages dans la garniture ( 39) présentent une largeur (g) telle que l'élément transversal ( 32) y pénètre avec un jeu (g-f) et permettent le passage sans encombre de l'air dans le sens radial. 4 Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la garniture ( 39) en forme de manchon est équipée à son extrémité tournée vers la pédale de frein ( 21) de deux bras orientés radialement ou d'une bride qui est enrobée, au moins en partie, dans la matière en gomme élastique de la valve àplateau ( 21) et renforce les sièges de valve de la face avant ( 40) et/ou les épaulements ( 29) de la valve à disque. Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la largeur (b) de l'orifice ( 26) est dimensionnée de telle sorte qu'il subsiste, en 15 position de desserrage des freins et lors de l'appui de l'élément transversal ( 32) sur la bague d'étanchéité fixe ( 33) un certain jeu entre le corps de la valve de manoeuvre (ll),d'une part,et l'élément transversal ( 32),d'autre part. 6 Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quel20 conque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'élément transversal ( 32) qui pénètre dans l'orifice ( 26) du corps de commande ( 11) dans le sens radial se trouve en liaison positive directe avec la valve à plateau ( 21) et s'encastre par son extrémité intérieure orientée radialement dans un évidement ( 50) prévu dans la valve à plateau ( 21) ou dans 25 la garniture ( 39) ou est relié de manière fixe à la garniture. 7 Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'extrémité intérieure orientée radialement de l'élément transversal ( 32) est constituée en forme de fourche et enserre par ses deux bras ( 35, 36) 30 dirigés radialement le col ( 34) du corps de la valve de manoeuvre ( 11) dans la région du piston de la valve de manoeuvre ( 10) avec un certain jeu, les parties médianes des bras ( 35, 36) se trouvant ainsi en liaison positive avec la garniture ( 39) de la valve à plateau ( 21). 8 Amplificateur de freinage à dépressionselon l'une quel35 conque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que ledit évidement prévu sur la valve-* plateau( 21) ou la garniture ( 39) pour l'élément transversal ( 32) est constitué par une gorge ou par une rainure circulaire prévue sur l'extrémité de la valve à disque ( 21) ou de garniture ( 39) tournée vers le piston de la valve de manoeuvre ( 10). 9 Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'extrémité du c Sté tige de piston de la valve à plateau( 21) est reliée de manière fixe au corps de la valve de manoeuvre ( 11) et la partie en forme 10 de soufflet de la valve à disque ( 21) est disposée entre la partie présentant un épaulement ( 29) et l'extrémité du c Sté tige de piston. Amplificateur de freinage à dépression selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'extrémité de la valve à plateau( 21) du c 6 té tige de piston de commande qui présente 15 un épaulement ( 29) est normalement soumise à la forced'un ressort ( 41) dans le sens de la fermeture, ce ressort s'appuyant sur un épaulement ( 42) de la tige de piston ( 8) d'une part et,-d'autre part, sur un gradin de la paroi intérieure de la valve à plateau( 21) dans la région de l'épaulement ( 29).