Brevet FR2551009A1 — publié le 19850301

L'invention concerne un amplificateur de force de freinage opérant par dépression, constitué par une enceinte de dépression qu'au moins une cloison mobile partage en au moins une chambre à dépression et au moins une chambre de travail et par un moyeu de commande lié à la cloison mobile et mobile axialement, contenant un agencement de valve, ce moyeu de commande agissant sur un organe de sortie de force par l'intermédiaire d'un dispositif de réaction. Par la demande de brevet allemand DE-OS 2918908, on con10 nait un amplificateur de force de freinage opérant par dépression, pour véhicule automobile, constitué par une enceinte à dépression qu'une cloison rigide, mobile avec un moyeu de commande, partage en une chambre de travail et une chambre à dépression, le moyeu de commande comportant des canaux de passage d'air qui font communiquer la 15 cavité intérieure du moyeu de commande, dans laquelle l'agencement de valve commandant le passage d'air est disposé, avec la chambre de travail et la chambre à dépression, un piston de valve étant agencé à coulissement longitudinal dans le moyeu de commande et coopérant, par son extrémité située côté pédale, avec une valve à plateau Le piston de valve présente à cette fin un plateau de valve avec un bord d'étanchéité formant un bourrelet annulaire et coopérant avec la surface terminale que la valve à plateau présente côté enceinte de l'amplificateur Cet amplificateur de force de freinage connu présente l'inconvénient d'être bruyant lors de l'actionnement 25 de l'agencement de valve, car l'air atmosphérique passant par le moyeu de commande et entrant dans la chambre de travail traverse d'abord la valve à plateau en direction axiale puis, le passage de valve entre piston de valve et valve à plateau étant ouvert, s'écoule radialement vers l'extérieur et entre finalement, après un 30 brusque changement de direction supplémentaire, dans le canal allant à la chambre de travail. L'invention a pour but de parvenir à un amplificateur de force de freinage opérant par dépression dans lequel l'agencement de valve commandant le passage d'air dans le moyeu de commande sera 35 conçu et réalisé de manière à éviter les brusques changements de direction de l'air atmosphérique entrant, de façon à éviter les bruits gênants En outre, l'agencement de valve devra être conçu et réalisé de manière que l'effet désiré puisse être obtenu par de légères modifications de l'agencement de valve d'amplificateurs de force de freinage opérant par dépression préexistants. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le piston de valve coopérant avec la valve à plateau de l'agencement de valve est en son extrémité tournée vers le plateau de la valve à plateau, réalisé sous la forme d'un tronc de cône droit à base cir10 culaire, dont la surface périphérique est tournée vers la valve à plateau, la surface périphérique de ce tronc de cône étant en contact étanche avec le bord circulaire que le plateau de la valve à plateau forme avec sa paroi intérieure, et/ou en contact étanche avec la surface du plateau De préférence, la surface périphérique de l'extrémité tronconique du piston de valve présente une rainure circulaire qui, avec la surface périphérique, forme un bord circulaire coopérant avec la surface terminale du plateau de valve. Il est opportun que la rainure circonférentielle soit 20 aménagée sensiblement à mi-hauteur de la surface périphérique de l'extrémité du piston de valve aménagée en tronc de cône droit. Afin d'éviter un brusque changement de direction de l'air passant entre la surface périphérique du piston de valve et le plateau de la valve à plateau, il est avantageux que l'axe longitudinal 25 de l'ouverture dans le moyeu de commande, cette ouverture formant le canal d'aspiration et la voie par laquelle la chambre annulaire située derrière l'extrémité tronconique du piston de valve est reliée à la chambre de travail, s'étende parallèlement à une ligne génératrice de la surface périphérique de ladite extrémité tronconique. 30 Pour obtenir une assise étanche fiable entre le piston de valve et la valve à plateau, il est opportun que la rainure circonférentielle aménagée dans la surface périphérique de l'extrémité tronconique du piston de valve présente au moins une paroi latérale qui est elle-même la surface périphérique d'un tronc de cône et qui 35 forme, avec la surface périphérique de l'extrémité du piston de valve, un bord d'étanchéité à configuration en contre-dépouille. 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 amplificateur de force de freinage; la figure 2, une vue agrandie, en coupe longitudinale, de l'agencement de valve de l'amplificateur selon la figure 1; et 10 la figure 3, une forme de réalisation d'un piston de valve dans laquelle l'extrémité coopérant avec la valve à plateau présente deux troncs de cône ayant des dimensionnements différents. L'amplificateur de force de freinage représenté à la figure 1 comprend une enceinte de dépression constituée d'un pot 1 15 et d'un couvercle 2 Une cloison 4, mobile avec le moyeu de commande 3, partage l'enceinte de dépression en une chambre de travail 5 et une chambre à dépression 6 Dans l'enceinte de dépression, une membrane en caoutchouc 7, dont le bord extérieur 8 est serré, avec étanchéité, entre pot et couvercle, et dont le bord intérieur 9 est 20 serré avec étanchéité dans le moyeu de commande, s'applique sur la cloison mobile, du c 6 té de celle-ci tourné vers la chambre de travail, et réalise ainsi une séparation étanche entre la chambre à dépression et la chambre de travail Par le collet 10 d'un manchon 11 vissé dans le moyeu de commande, la cloison 4 est maintenue, par 25 solidarisation mécanique positive, contre la face terminale du moyeu de commande tournée dans la direction 33 de la force sortante La cloison presse contre le moyeu de commande 3 le bord intérieur 9 de la membrane en caoutchouc 7 qui est placé dans une rainure circonférentielle 12 aménagée dans la face terminale et ouverte dans 30 la direction 33 de la force sortante Le manchon utilisé 11 est étagé et pénètre, par sa portion 14 à plus petit diamètre, dans l'intérieur du moyeu de commande Dans la portion 13 à plus grand diamètre glisse l'organe 16 de prise de force qui prend appui, par l'intermédiaire d'une rondelle de réaction 17, contre l'épaulement 35 15 de transition à la plus petite portion 14 du manchon Au moyen d'un joint d'étanchéité 18 maintenu par serrage dans le fond du dessous du pot, l'organe de sortie de force est guidé avec étanchéité au travers de ce fond De l'autre côté, le moyeu de commande traverse le couvercle 2 et est axialement ouvert à l'atmosphère La chambre de travail 5 est rendue étanche vis-à-vis de l'extérieur au moyen d'un joint d'étanchéité 19 inséré dans le couvercle, en condition de liaison mécanique positive avec celui-ci L'intérieur du moyeu de commande est creux et ne présente, pour l'essentiel, qu'un épaulement 20 formant la transition avec la chambre d'air 21 dotée d'un 10 plus grand diamètre et ouvrant sur l'atmosphère L'épaulement 20 sert de bord d'étanchéité pour l'agencement de valve disposé dans la chambre d'air 21, à droite et à gauche de cet épaulement A gauche de l'épaulement 20, le piston de valve 22 trouve une portée dans la portion 14 à plus petit diamètre du manchon 11, dans laquelle sa 15 mobilité axiale est limitée par des saillants 23 Le piston de valve 22 est fixé sur la tête sphérique d'une tige de piston étagée 24, sur laquelle il est mobile sans jeu axial Cette tige de piston traverse la chambre d'air 21 et est liée à une pédale d'actionnement non représentée Une valve à plateau 25, que la tige de piston tra20 verse avec du jeu, est disposée dans la chambre d'air 21 Lne rondelle trouée 27 ayant une section génératrice en forme de Z est maintenue en position dans le moyeu de commande et pressée avec étanchéité contre la paroi intérieure de la chambre d'air 21, par un décrochement 26 du moyeu de commande A l'intérieur de la 25 valve à plateau 25 est inséré un manchon 28 qu'un ressort 29 prenant appui contre un premier épaulement 30 de la tige de piston 24 presse contre le plateau de valve 54 raidi par un insert 31 Un autre ressort 46 agissant entre un autre épaulement 34 de la tige de piston et la rondelle 27 sollicite la tige de piston 24 contre la 30 direction 33 de la force sortante, de manière que le piston de valve 22 qui lui est mécaniquement lié s'applique avec étanchéité, par son bord d'étanchéité annulaire 35, sur le plateau de valve 32 et établisse ainsi une séparation entre la chambre d'air 21 et l'intérieur de l'amplificateur L'espace 36 ainsi isolé communique, 35 à gauche de l'épaulement 20, par deux ouvertures 37 aménagées dans le moyeu de commande, avec la chambre de travail 5 Du côté droit de i'épaulement, radialement à l'extérieur de celui-ci, l'espace 36 communique avec la chambre à dépression par deux canaux 38 dans le moyeu de commande, deux ouvertures 39 dans la membrane en caoutchouc 7 et deux trous 40 dans la cloison 4. La position de repos dans laquelle l'amplificateur de force de freinage opérant par dépression est représenté à la figure 1 est déterminée par le ressort 41 qui pousse la cloison dans la direc10 tion opposée à celle de la force sortante e jusqu'à ce que le renflement 42 de la membrane en caoutchouc soit appliqué contre le couvercle 2 de l'enceinte de dépression Lorsque la pédale est à la position de repos, le contact du piston de valve 22 sur le plateau de valve 32 ferme l'admission d'air à la chambre de travail 5 Ainsi, 15 une dépression règne dans cette chambre de travail puisque celle-ci, comme représenté sur le dessin, est reliée, via les ouvertures 37, l'espace 36 autour de l'épaulement 20, les canaux 38 et les trous 39, 40 -, à la chambre à dépression 6, laquelle est reliée, par le raccord 43, à une source de dépression non représente qui fonctionne 20 continuellement. Le dessin représentant l'amplificateur à dépression en position de repos permet de voir que la distance Y du piston de valve 22 à la rondelle de réaction 17 de l'organe de sortie de force 16 caractérise la "course morte" de l'amplificateur. Si la pédale est actionnée, la tige de piston et le piston de valve étant ainsi déplacés, la valve à plateau 25 suit le mouvement jusqu'au contact de son plateau 32 contre l'épaulement 20. Les canaux 38 sont alors isolés de l'espace restant 36 La chambre à dépression et la chambre de travail ne sont plus en communication 30 mutuelle L'amplificateur à dépression se trouve alors en position de disponibilité Si la pédale est enfoncée davantage, une partie de la force est alors directement transmise, par l'intermédiaire de la rondelle de réaction 17, à l'organe de sortie de force 16 Toutefois, en même temps, le bord d'étanchéité 35 du piston de valve 22 35 se décolle du plateau de valve 54, et l'espace 36 entre en communi- cation avec la chambre d'air 21, donc avec l'atmosphère De l'air pénètre dans la chambre de travail 5, et la différence de pression qui s'établit entre la chambre de travail 5 et la chambre à dépression 6 tend à déplacer la cloison 4 dans la direction 33 de la force sortante Toutes les forces produites sont néanmoins transmises de la cloison 4 à l'organe de sortie de force, 16, par le manchon 11. Le moyeu de commande 3 reste complètement exempté de ces forces d'actionnement. Sur la figure 2, on a représenté, fortement agrandie, la 10 configuration essentielle pour l'invention du piston de valve 22 doté d'une extrémité tronconique tournée vers la tige de piston 24 Lorsque la surface périphérique 52, ou encore le bord d'étanchéité 35, se décolle de la surface terminale 54, l'air atmosphérique s'écoule en direction axiale par la valve à plateau 25 (dans 15 la direction de la flèche A) puis passe entre la surface périphérique 52 du piston de valve 22 et le bord 50 en pénétrant dans l'espace 36, derrière l'extrémité tronconique du piston de valve 22, et, de là, va dans la chambre de travail 5 en passant par les ouvertures 37 dans le moyeu de commande 3 Comme indiqué par les "lignes d'é20 coulement" représentées, aucune turbulence ne prend naissance dans l'écoulement d'air atmosphérique, lors du passage de celui- ci de la chambre d'air 21 à la chambre de travail 5 Ce mode de déplacement de l'air, "tranquille" ou non-tourbillonnaire, a pour effet que l'agencement de valve représenté à la figure 2 opère de manière par25 ticulièrement silencieuse. Au lieu d'une rainure 53 à surface latérale 56 constituant également une surface conique, amenagée dans la surface périphérique 52, on peut aussi prévoir une réalisation (non représentée) de l'extrémité tronconique du piston de valve 22 présentant une sur30 face tout à fait lisse Dans ce cas, le bord (annulaire) 50 formé par la surface intérieure 51 et la surface terminale 54 de la valve à plateau 25 constitue le siège d'étanchéité sur la valve à plateau 25, ce qui peut éventuellement avoir l'inconvénient de conduire à une usure rapide du bord d'étanchéité 50 et par consé35 quent à une position indéterminée du piston de valve 22. Dans la forme de réalisation selon la figure 3, le cône de valve présente un angle de conicité a égal à 65 La première partie f de ce cône de valve, celle tournée vers la valve à plateau 25, étant réalisée légèrement plus petite que l'autre partie m du cône de valve, de sorte qu'il subsiste, entre ces parties f et m, un épaulement 57 sur lequel la surface terminale 54 de la valve à plateau 25 s'applique lorsque le passage de valve est fermé. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses 10 variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS: 1 Amplificateur de force de freinage opérant par dépression, constitué par une enceinte de dépression ( 1,2) qu'au moins une cloison mobile ( 4, 7) partage en au moins une chambre à dépression ( 6) et au moins une chambre de travail ( 5), et par un moyeu de commande ( 3) lié à la cloison mobile ( 4,7) et mobile axialement, contenant un agencement de valve ( 20, 22, 25), ce moyeu de commande ( 3) agissant sur un organe de sortie de force ( 16) par l'intermédiaire d'un dispositif,de réaction ( 17), caractérisé en ce que le 10 piston de valve ( 22) coopérant avec la valve à plateau ( 25) de l'agencement de valve ( 20, 22, 25) est en son extrémité tournée vers le plateau ( 54) de la valve à plateau ( 25), réalisé sous la forme d'un tronc de c 6 ne droit à base circulaire, dont la surface périphérique ( 52) est tournée vers la valve à plateau ( 25), la surface 15 périphérique ( 52) de ce tronc de cône étant en contact étanche avec le bord circulaire ( 50) que le plateau ( 54) de la valve à plateau ( 25) forme avec sa paroi intérieure ( 51), et/ou en contact étanche avec la surface ( 54) du plateau. 2 Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que la surface périphérique ( 52) de l'extrémité tronconique de piston de valve ( 22) présente une rainure circulaire ( 53) qui, avec la surface périphérique ( 52), forme un bord circulaire ( 35) coopérant avec la surface terminale ( 54) du plateau de valve ( 32). 3 Amplificateur selon la revendication 1 ou 2, carac25 térisé en ce que la rainure circonférentielle ( 53) est aménagée sensiblement à mi-hauteur de la surface périphérique ( 52) de l'extrémité du piston de valve ( 22) aménagée en tronc de c 6 ne droit. 4 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe longitudinal de l'ouver30 ture ( 37) dans le moyeu de commande ( 3), cette ouverture formant le canal d'aspiration et la voie par laquelle la chambre annulaire ( 55) située derrière l'extrémité tronconique du piston de valve ( 22) est reliée à la chambre de travail ( 5), s'étend parallèlement à une ligne génératrice de la surface périphérique ( 52) de ladite extré35 mité tronconique. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure circulaire ( 53) aménagée dans la surface périphérique ( 52) de l'extrémité tronconique du piston de valve ( 22) présente au moins une paroi latérale ( 56) qui est elle- mime la surface périphérique d'un tronc de cône et qui forme, avec la surface périphérique ( 52) de l'extrémité du piston de valve ( 22), un bord d'étanchéité ( 35) à configuration en contredépouille. 6 Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du piston de valve ( 22) coopérant avec la valve à plateau ( 25) présente deux portions (f,m) tronconiques ayant des surfaces de base et de sommet différentes, les deux troncs de cônes droits ayant des angles de conicité (a) identiques et étant coaxiaux, et l'épaulement ( 57) formé par les 15 deux portions (f,m) constituant la surface d'étanchéité coopérant avec le plateau de valve ( 25). 7 Amplificateur selon La revendication 6, caractérisé en ce qu'il y a, dans la région de l'épaulement ( 57) formé par les deux portions tronconiques (f,m) une rainure annulaire dont une 20 paroi latérale forme la surface d'étanchéité de la valve.