Brevet FR2560135A1 — publié le 19850830

La présente invention concerne un amplificateur d'effort de freinage à dépression comprenant un piston d'amplificateur monté étanche dans le bottier d'amplificateur, et comprenant une tige de piston reliée à une pédale de frein permettant d'actionner une valve double, ladite valve double permettant de mettre en communication une chambre de travail de 1' amplificateur d'effort de freinage soit avec le vide, soit avec une pression différentielle plus importante, dans lequel une première valve est constituée par un siège de valve placé au niveau du bottier de commande relié au piston d'amplificateur et par une valve à disque précontrainte en direction du siège de valve tandis qu'une seconde valve est constituée par la même valve à disque et par un piston de valve relié à la tige de-piston. Dans les amplificateurs d'effort de freinage de ce type, il est connu de réaliser sous forme de surfaces annulaires circulaires planes les surfaces des sièges de valves placées au niveau de la valve à disque, du bottier de commande et du piston de valve. Cepen- dant, l'expérience a montré que les surfaces de valve réalisées sous cette forme posent des problèmes de fuites si les surfaces coopérant à l'étanchéité ne sont pas absolument parallèles l'une à l'autre en raison des tolérances de fabrication. L'un des objectifs de la présente invention est donc de réaliser la valve double d'un amplificateur d'effort de freinage de façon que, même en cas de tolérances de fabrication plus grandes, l'étanchéité soit parfaite, d'une part, entre la valve à disque et le piston de valve et, d'autre part, entre la valve à disque et le siège d'étanchéité du bottier de commande, c'est-à-dire même lorsque la force mettant en contact les éléments coopérant à l'étanchéité est faible. Conformément à la présente invention, cet objectif est at- teint en ce que, au niveau de sa surface extrême sensiblement plane en forme d'anneau circulaire tournée vers le piston de valve et cons- tituant les surfaces de valve, la valve à disque comporte des sail- lies concentriques, en forme de bourrelets annulaires s'étendant vers l'extérieur. La surface extrême de la valve à disque comporte de préfé- rence dus saillies dont chacune se présente sous la forme d'un tore coupé transversalement par rapport à son axe de rotation, les axes de rotation respectifs coïncidant avec l'axe longitudinal de la valve à disque. Comme la valve à disque, le piston de valve peut lui aussi comporter une zone en forme d'anneau circulaire à son extrémité tour- née vers la tige de piston et intégrant la surface du siège de valve, la surface de ladite zone en forme d'anneau circulaire proche de la valve à disque étant incurvée et étant par exemple une zone sphéri- que. Dans cet agencement, le centre de courbure prévu pour la zone sphérique de la surface extrême du piston de valve peut être placé sur l'axe longitudinal du piston de valve. La zone bombée en forme d'anneau circulaire placée à l'ex- trémité avant du piston de valve est délimitée par une surface cor- respondant à la moitié de la surface d'un tore dont l'axe de rotation coïncide avec l'axe longitudinal du piston de valve. Dans un autre exemple de réalisation, la surface extrême en forme d'anneau circulaire du boîtier de commande qui coopère avec la valve à disque et forme un siège de valve est bombée et est, par exemple, une zone sphérique. 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 longitudinale d'un boîtier de commande d'un amplificateur d'effort de freinage, dans lequel la valve à disque comporte des surfaces d'&tanchéité en forme de bourre- let annulaire, - la figure 2, une vue en coupe longitudinale d'une valve à disque montée dans l'amplificateur conforme à la figure 1, - la figure 3, une vue en coupe longitudinale d'un piston de valve dont la surface d'étanchéité est conçue sous la forme d'une zone sphérique, - la figure 4, une vue en coupe longitudinale d'une valve double dans laquelle le piston de valve comporte une surface d'étan- cheitê plane, - la figure 5, une vue en coupe longitudinale d'une valve double dans laquelle le piston de valve conforme à la figure 3 est combiné avec un boîtier de commande conforme à la figure 1, la valve à dsique comportant un seul bourrelet annulaire. Le bottier de 1' amplificateur d'effort de freinage est com- posé de deux coquilles reliées entre elles en un point de jonction à l'aide d'encoches, seule la coquille proche de la pédale de frein étant représentée (pour plus de clarté). L'intérieur du bottier est divisé par un piston de commande 9 en une chambre à vide 30 communi- quant par un alésage de liaison avec une source de vide (non repré- sentée en détail), et en une chambre de travail 20. Le piston d'am- plificateur 19 comprend un diaphragme roulant 21 qui, dans la chambre de travail 20, est en appui contre le piston d'amplificateur 19, ainsi qu'un bottier de commande de conception cylindrique 2 relié au piston d'amplificateur 19 et au diaphragme roulant 21. Ledit dia- phragme roulant 21 est serré étanche à la pression au point de jonc- tion 22 et sa partie intérieure recouvre le rebord intérieur 43 du piston d'amplificateur 19 et en assure l'étanchéité par rapport au boîtier de commande 2. Grâce à son col cylindrique, ledit bottier de commande 2 sort du bottier d'amplificateur 7 et sa surface est proté- gée de toute contamination par un soufflet plissé 23. Au moyen d'une bague coulissante 24, le boîtier de commande 2 assure l'étanchéité de la chambre de travail 20 par rapport à l'extérieur. A l'intérieur du boîtier de commande 2, la tige de commande composée de la tige de piston 14 et du piston de valve 16 est montée axialement coulissante, ladite tige de commande étant reliée à la pédale de frein d'un véhicule automobile au moyen d'une chape non représentée en détail. Le bottier de commande 2 renferme en outre un ensemble de valves 9, 11, 12 qui est actionné par le piston de valve 16 et qui agit sur la différence de pression entre la chambre à vide et la chambre de travail 20 par l'intermédiaire de canaux 28, 29. La partie du bottier de commande 2 placée dans la chambre à vide 30 renferme en outre un alésage étagé 31 dans lequel un disque de réaction 32 et une rondelle d'arrêt 34 sont maintenus axialement au moyen d'un manchon de serrage 35. La tige 33 actionne un maitre- cylindre de frein non représenté en détail qui est fixé à la surface extrême du fond du bottier d'amplificateur. Pour rappeler le piston d'amplificateur 19, il est prévu un ressort de rappel (non représenté en détail) qui est intercalé entre le manchon de serrage 35 du piston d'amplificateur 19 et le fond du bottier d'amplificateur. Un élément transversal 41 est engagé latéralement dans une ouverture 40 qui est agencée transversalement et qui s'ouvre radiale- ment vers l'extérieur en direction de la chambre de travail 20. Le rôle dudit élément transversal 41 est de limiter la déplacement axial du piston de valve 16 par rapport au boîtier de commande 2. En outre, ledit élément transversal 41 assure que, en position relâchée, le bottier de commande revient en arrière par rapport au carter d'ampli- ficateur jusqu'à ce qu'il adopte une position spécifique (telle que représentée), c'est-à-dire qu'il se déplace en direction de la pédale de frein jusqu'à ce que le bottier de commande 2, par l'intermédiaire de l'élément transversal 41, soit en appui contre la butée fixe pré- vue au niveau du bottier d'amplificateur 7 et conçue sous la forme d'un talon 8. L'élément transversal 41 en forme de U comprend une partie fourchue 39 et deux branches 38 lui permettant de se déplacer pour venir en appui contre le talon 8 de la bague coulissante 24. L' amplificateur d'effort de freinage représenté à la figure 1 fonctionne comme suit: En position relâchée, le piston de valve 16 et la tige de piston 14 sont retenus par un ressort de compression 37 en position extrême côté droit dans le bottier de commande 2, ce qui a pour effet de fermer le passage de mise à l'atmosphère et d'ouvrir le canal de vide 28 prévu dans le bottier de commande 2. Lorsque le moteur tour- ne, l'air présent sur le côté gauche du piston d'amplificateur 19 est aspiré à travers une valve anti-retour de vide; étant donné que le côté droit du piston d'amplificateur 19 communique par le canal de vide du boîtier de commande 2 avec le côté gauche piston d'amplifica- teur quand le passage de vide est ouvert, un équilibrage de vide s'effectue de part et d'autre du piston d'amplificateur 19. En l'oc- curence, ledit piston d'amplificateur 19 est maintenu aans sa posi- tion extrême côté droit par le ressort de rappel du piston. Bien que l'air atmosphérique puisse pénétrer dans l'espace entourant la tige de piston 14, il ne peut pénétrer dans la chambre de travail dans la mesure o le passage de mise à l'atmosphère est fermé par la valve 9, 11. Lorsque l'unité de freinage est en position relâchée, le piston du maitre-cylindre hydraulique est lui aussi maintenu dans sa posi- tion initiale par le ressort de compression. Lorsque la pédale de frein est actionnée, la tige de piston 14 ainsi que le piston de valve 16 se déplace vers la gauche à l'en- contre de la force du ressort de compression 37 de la valve. Pendant cette opération, le ressort de compression 36 de la valve à disque pousse ladite valve à disque vers la gauche contre le siège 12 du boîtier de commande 2, fermant ainsi le canal de vide 28. Lors du déplacement ultérieur, le piston de valve 16 s'éloigne de la valve à disque 1, ouvrant le passage de mise à l'atmosphère entre 9 et 11. Dès lors, l'air atmosphérique dispose d'un passage libre pour se propager à travers l'alésage de commande du bottier de commande 2 vers le côté droit du piston d'amplificateur 19, entraînant une dis- parition correspondante du vide. La force produite par la différence de pression régnant alors sur les côtés droit et gauche du piston d'amplificateur 19 déplace ledit piston d'amplificateur 19 vers la gauche à l'encontre de la force du ressort de rappel de piston, et déplace également la tige 33 et le piston du maître-cylindre. La pression qui s'établit dans le maitre-cylindre lorsque la coupelle primaire a dépassé le trou d'alimentation exerce sur le disque de réaction 32, par l'intermédiaire du piston et de la tige, une force de réaction correspondant au rapport de transmission. L'effort de réaction est lui aussi transmis au piston de valve 16; ledit piston se déplace vers la droite et son siège 9 vient en appui contre la valve 11 pour en assurer l'étanchéité. Le canal de vide 28 et le passage de mise à l'atmosphère sont donc fermés. Ce faisant, le pis- ton de valve 16 a adopté une position dite d'attente. En position de freinage maximal, le passage de mise à l'at- 2560 1 35 mosphère est constamment ouvert, provoquant l'établissement de la différence de pression maximum possible au niveau du piston d'ampli- ficateur 19, et donc de la pression maximum d'amplification. La limi- te de pression de service de l'unité est donc atteinte. Pour attein- dre une pression supérieure à l'intérieur du maitre-cylindre, il est nécessaire que le conducteur exerce un effort additionnel sur la tige de piston 14 en agissant sur la pédale de frein. Lorsque la pédale de frein est complètement relâchée, le piston de valve 16 retrouve sa position initiale et le passage de mise à l'atmosphère est fermé et le canal de vide constamment ouvert. Par suite de l'équilibre de pression nécessairement réalisé au niveau du piston d'amplificateur 19, aucun effort n'est plus exercé- sur ledit piston et la force de rappel du ressort de rappel du piston suffit à ramener ledit piston en position relâchée. Comme le montre la figure 2, la valve à disque 1 comporte, sur son extrémité tournée vers le piston de valve, deux saillies 17, 18 concentriques, en forme de bourrelet annulaire s'étendant vers l'extérieur. Ces saillies 17, 18 coopèrent avec la surface du siège de valve 12, 12' du boîtier de commande 2, 2' ou, respectivement, avec la surface de siège de valve 9, 9' placée au niveau de la surfa- ce extrême du piston de valve 16, 16'. Certains défauts résultant de la fabrication de l'amplificateur d'effort de freinage, par exemple l'obliquité d'une pièce-par rapport à une autre, sont compensés par les surfaces bombées 17, 18 du siège de valve au niveau de la valve à disque 1. Au lieu des surfaces d'étanchéité en forme de bourrelet annulaire prévues au niveau de l'une des surfaces extrêmes annulaires de la valve à disque 1 et représentées sur les figures 1 et 2, il peut également être prévu une surface d'étanchéité bombée, ayant par exemple la forme d'une zone sphérique 13, au niveau de la surface extrême du piston de valve 16', comme le montre la figure 3. Enfin, la figure 4 montre une valve double 12, 11, 9 dans laquelle le piston de valve 16 comporte une surface de siège d'étanchéité plane qui coopère avec une saillie 17 en forme de bourrelet annulaire prévue au niveau de la valve à disque 1 tandis que le siège d'étanchéité 12' du 2 56 0 1 3 5 bo.tier de commande 2' est conçu sous la forme d'une zone sphérique et coopère avec la surface de valve 18 en forme de bourrelet annu- laire de la valve -à disque 1. La figure 5 montre une valve double 12, 11', 9' dans laquel- le le piston de valve 16' comporte une surface de siège d'étanchéité bombée qui coopère avec l'arête vive du bord annulaire 25 du siège de valve 11' tandis que la saillie 18' en forme de bourrelet annulai- re placée au niveau de la valve à disque 1 coopère avec le siège de valve 12 conçu comme une surface en forme d'anneau circulaire plane. v REVENDICATIONS 1. Amplificateur d'effort de freinage à dépression compre- nant un piston d'amplificateur (19) monté étanche dans un bottier d'amplificateur (7), et comprenant une tige de piston (14) reliée à une pédale de frein permettant d'actionner une valve double (respec- tivement 11, 9, 9' et 11, 12, 12'), ladite valve double permettant de mettre en communication une chambre de travail (20) de 1' amplifica- teur d'effort de freinage soit avec le vide, soit avec une pression différentielle plus importante, dans lequel une première valve (11, 12, 12') est constituée par un siège de valve (12, 12') placé au niveau du bottier de commande (2, 2') relié au piston d'amplificateur (19) et par une valve à disque (1) précontrainte en direction du siège de valve (11) tandis qu'une seconde valve (9, 9', 11) est cons- tituée par la même valve à disque (1) et par un piston de valve (16, 16', 9) relié à la tige de piston (14), caractérisé en ce que, au niveau de sa surface extrême sensiblement plane (b) en forme d'anneau circulaire tournée vers le piston de valve (16, 16') et constituant les surfaces de valve, la valve à disque (1) comporte des saillies (17, 18) concentriques en forme de bourrelets annulaires s'étendant vers l'extérieur. 2. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extrême (b) de la valve à disque (1) comporte des saillies (17, 18) dont chacune se présente sous la forme d'un tore coupé transversalement par rapport à son axe de rotation, les axes de rotation respectifs coïncidant avec l'axe longitudinal de la valve à disque (1). 3.Amplificateur d'effort de freinage à dépression comprenant un piston d'amplificateur (19) monté étanche dans un bottier d'ampli- ficateur (7), et comprenant une tige de piston (14) reliée à une pédale de frein permettant d'actionner une valve double (respective- ment 11, 9, 9' et 11, 12, 12'), ladite valve double permettant de mettre en communication une chambre de travail (20) de 1' amplifica- teur d'effort de freinage soit avec le vide, soit avec une pression 2560 1 3 5 différentielle plus importante, dans lequel une première valve (Il, 12, 12') est constituée par un siège de valve (12, 12') placé au niveau du bottier de commande (2, 2') relié au piston d'amplificateur (19) et par une valve à disque (1) précontrainte en direction du siège de valve (11) tandis qu'une seconde valve (9, 9', 11) est cons- tituée par la même valve à disque (1) et par un piston de valve (16, 16', 9) relié à la tige de piston (14), caractérisé en ce que le piston de valve (16') comporte une zone en forme d'anneau circulaire au niveau de son extrémité tournée vers la tige de piston (14) et intégrant la surface du siège de valve, la surface de ladite zone en forme d'anneau circulaire proche de la valve à disque (1) étant bom- bée et étant, par exemple, une zone sphérique (13). 4. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que en ce que le centre de courbure de la zone sphérique (13) de la surface extrême du piston de valve (16') est placé sur l'axe longitudinal du piston de valve (16'). 5. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la zone bombée (a) en forme d'anneau circulaire prévue à l'extrémité avant du piston de valve (16') est délimitée par une surface qui correspond à une moitié de la surface d'un tore dont l'axe de rotation coincide avec l'axe longitudinal du piston de valve (16'). 6. Amplificateur d'effort de freinage à dépression compre- nant un piston d'amplificateur (19) monté étanche dans un carter d'amplificateur (7), et comprenant une tige de piston (14) reliée à une pédale de frein permettant d'actionner une valve double (respec- tivement 11, 9, 9' et 11, 12, 12'), ladite valve double permettant de mettre en communication une chambre de travail (20) de 1' amplifica- teur d'effort de freinage soit avec le vide, soit avec une pression différentielle plus importante, dans lequel une première valve (11, 12, 12') est constituée par un siège de valve (12, 12') placé au niveau du bottier de commande (2, 2') relié au piston d'amplificateur (19) et par une valve à disque (1) précontrainte en direction du siège de valve (11) tandis qu'une seconde valve (9, 9', 11) est cons- 1[C' tituée par la même valve à disque (1) et par un piston de valve (16, 16', 9) relié à la tige de piston (14), caractérisé en ce que la surface extrême en forme d'anneau circulaire qui est placée sur le bottier de commande (2') et qui coopère avec la valve à disque (1) et forme un siège de valve (12') est bombée et est, par exemple, une zone sphérique (10). 7. Amplificateur d'effort de freinage à dépression compre- nant un piston d'amplificateur (19) monté étanche dans un bottier d'amplificateur (7), et comprenant une tige de piston (14) reliée à une pédale de frein permettant d'actionner une valve double (respec- tivement 11, 9, 9' et 11,-12, 12'), ladite valve double permettant de mettre en communication une chambre de travail (20) de 1' amplificateur d'effort de freinage soit avec le vide, soit avec une pression différentielle plus importante, dans lequel une première valve (11', 12) est constituée par un siège de valve (12) placé au niveau du boîtier de commande (2) relié au piston d'amplificateur (19) et par une valve à disque (1) précontrainte en direction du siège de valve (11) tandis qu'une seconde valve (9', 18') est consti- tuée par la même valve à disque (1) et par un piston de valve (16', 9) relié à la tige de piston (14), caractérisé en ce que, à sa surfa- ce extrême sensiblement plane et en forme d'anneau circulaire qui est tournée vers le piston de valve (16') et qui forme les surfaces de valve, la valve à disque (1) comporte une saillie (18') en forme de bourrelet annulaire s'étendant vers l'extérieur, ladite saillie (18') coopérant avec le siège de valve circulaire et plan (12) du bottier de commande (2) tandis que le bord annulaire agencé radialement vers l'intérieur (25) du siège de valve (11') coopère avec le siège de valve (9') prévu au niveau du piston de commande (16'), ledit siège de valve étant conçu sous la forme d'une surface bombée.