Brevet FR2561598A1 — publié le 19850927

l 2561598 La présente invention concerne un anplificateur d'effort de freinage à dépression comprenant une paroi mobile montée étanche par rapport au boîtier à dépression et comprenant une tige de piston reliée à une pédale de frein et servant à actionner une valve de commande au moyen de laquelle une chambre de travail de l'amplifica- teur d'effort de freinage est reliée au choix au vide ou à une pres- sion différentielle plus élevée, ladite valve de commande comportant un piston de valve de commande conçu pour coulisser axialement à l'intérieur du corps de valve de commande, ledit piston de valve de commande agissant sur l'une des extrémités d'une tige faisant coulis- ser le piston du maître-cylindre, un élément de réaction étant inter- calé entre le piston de valve de commande et la tige. Pour des unités d'amplification d'effort de freinage de conception plus récente, on constate une tendance croissante à l'al- lègement et à la réduction de la longueur hors tout. La réalisation de ces deux objectifs entraîne toutefois les inconvénients suivants: les matériaux de construction de faible densité (aluminium) entrant dans la fabrication des amplificateurs de conception allégée ne per- mettent pas de réduire suffisamment le bruit de succion de l'unité d'amplification d'effort de freinage et, du fait de la faible lon- gueur hors tout, les conduits de ventilation de la chambre de travail sont encaissés dans la partie du col cylindrique du boîtier à dé- pression. L'air est projeté à grande vitesse contre la partie du col, la met en vibration et ces vibrations sont transmises sur toute la surface du boîtier, provoquant un bruit de succion désagréable. La présente invention a pour but de fournir un amplificateur d'effort de freinage à dépression de ce type de manière -à supprimer le bruit provoqué par l'amplificateur lors du fonctionnement des freins. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que, d'une part, au niveau du jeu annulaire formé par une surface péri- phérique du corps de valve de commande et/ou par un diaphragme entou- rant le corps de valve de commande et/ou par un manchon ou un élément à brides entourant le corps de valve de commande et, d'autre part, au niveau de la partie du col du boîtier à dépression, il est prévu un élément déflecteur d'air modifiant le courant d'air dans le jeu annulaire. Dans cet agencement, l'élément déflecteur d'air est de pr6- fércnce mrintenu non coulissant sur le corps de valve de commande, sur l'élément à brides ou sur le diaphragme et il se déplace donc avec la paroi mobile dans le sens longitudinal de 1' amplificateur d'effort de freinage à dépression lors du fonctionnement des freins. Dans un mode de réalisation avantageux, un anneau de serrage entou- rant le corps de valve de commande est prévu pour assurer une bonne fixation l'élément déflecteur d'air sur le corps de valve de commande. De manière avantageuse, l'anneau de serrage est muni à cet effet de plusieurs nervures ou pattes sur sa surface annulaire tour- née radialement vers l'intérieur, lesdites nervures ou pattes s'éten- dant radialement vers l'intérieur et servant à ancrer l'anneau de serrage sur la surface extérieure du corps de valve de commande, le- dit anneau de serrage comportant, à son extrémité tournée vers la pédale de frein, une bride ou un bord s'étendant radialement vers l'extérieur et empêchant que l'anneau en matière plastique expansée glissé sur l'anneau de serrage ne se décale dans le sens axial. Dans un autre mode de réalisation, le diaphragme assurant l'étanchéité du plateau de diaphragme bombé de la paroi mobile est muni d'une collerette entourant de manière étanche le corps de valve de. commande, ladite collerette comportant sur son enveloppe exté- rieure radiale des saillies, des barrettes ou des nervures s'éten- dant sensiblement à travers le jeu annulaire environ jusqu'à la sur- face de paroi intérieure radiale de la coquille du bottier à dépres- sion. Dans une version intégrée de l'élément déflecteur d'air, le secteur en forme de disque circulaire s'étendant radialement vers l'extérieur qui appartient au diaphragme assurant l'étanchéité du plateau de diaphragme bombé comporte avantageusement plusieurs nervures qui s'étendent plus ou moins radialement vers l'extérieur et qui sont uniformément réparties sur la circonférence, lesdites nervures formant avec la paroi intérieure de la coquille du bottier à dépression des conduits radiaux qui permettent à l'air de passer du jeu annulaire a la chambre de travail. I; 2S561598 si l'é1ément déflccteur d'air est conçu sous la forrile d'un cnneau en matière plastique expansée, le diaphragme assurant l'Etan- chéit6 du plateau dc diaphragme bombé de la paroi mobile est avanta- geusement muni d'une collerette qui entoure de manière étanche le corps de valve de commande et qui présente plusieurs barrettes répar- ties s'étendant radialement permettant de fixer l'anneau en matière plastique expansée. Dans un autre mode de réalisation, l'élément déflecteur d'air est exécuté dans un matériau céramique et présente une forme sensiblement annulaire, sa surface intérieure cylindrique comportant au moins une gorge circulaire facilitant la circulation de l'air à travers le corps annulaire et amortissant les vibrations. En outre, un ancrage particulièrement avantageux de l'élément déflecteur d'air sur le corps de valve de commande est rendu possible en ce que l'élé- ment déflecteur d'air est conçu sous la forme d'un cylindre creux présentant une section transversale sensiblement rectangulaire et en ce qu'il possède une nervure s'étendant radialement vers l'intérieur sur le pourtour de sa surface intérieure cylindrique, ladite nervure s'engageant dans une rainure, une gorge ou un alésage pratiqué à la surface périphérique du corps de valve de commande et empêchant l'élément déflecteur d'air de se décaler dans le sens axial. 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 partielle d'un amplificateur d'effort de freinage à dépression dans lequel un élé- ment déflecteur d'air en forme de cylindre creux constitué par un anneau en matière plastique expansée est glissé sur le diaphragme roulant, - les figures 2 et 3, des représentations partielles du dia- phragme conforme à la figure 1, l'anneau en matière plastique expan- sée étant déposé, - les figures 4 et 5, des représentations du diaphragme dans lequel l'élément déflecteur d'air est conçu sous la forme d'un corps 4 2561598 nervuré appliqué sur la collerette du diaphragme, - la figure 6, une vue en coupe longitudinale partielle d'un autre mode de réalisation d'un amplificateur d'effort de freinage dans lequel l'élément déflecteur d'air en forme d'anneau cylindrique creux en matière plastique expansée est monté dans la partie interne radiale de la chambre de travail au niveau de l'ouverture du jeu an- nulaJre, - la figure 7, une vue en coupe longitudinale partielle d'un autre mode de réalisation d'un amplificateur d'effort de freinage à dépression dans lequel l'élément déflecteur d'air en forme d'anneau cylindrique creux en matière plastique expansée est retenu au moyen d'un anneau de serrage dans le jeu annulaire existant entre le corps de valve de commande et la partie du col du bottier à dépression, - les figures 8 et 9, une vue de dessus et une vue en coupe transversale partielle de l'anneau de serrage retenant l'anneau cy- lindrique creux en matière plastique expansée conforme à la figure 7, - la figure 10 une coupe transversale d'un élément déflec- teur d'air en forme d'anneau cylindrique creux réalisé en matériau céramique poreux. L'amplificateur d'effort de freinage conforme à figure 1 comprend un bottier à dépression 1 qui est divisé en une chambre de travail 3 et en une chambre à dépression 4 au moyen d'une paroi mo- bile axialement 2. Ladite paroi mobile axialement 2 se compose d'un plateau de diaphragme bombé 5 obtenu par emboutissage profond à par- tir d'une tôle ou d'une plaque métallique, et d'un diaphragme souple 6 appliqué contre ledit plateau 5 et formant un diaphragme roulant assurant, de manière non représentée en détail sur la figure,l'étan- chéité entre la circonférence du plateau de diaphragme bombé 5 et le bottier à dépression 1. Une valve de commande 9 actionnée par une tige de piston 8 se compose d'un piston de valve de commande 10 relié à la tige de piston 8, ledit piston commandant des passages de valve dans un corps de valve de commande 11 de manière que, dans la position non action- née représentée, la chambre de travail 3 soit mise en communication avec la chambre à dépression 4 par l'intermédiaire de conduits d'ali- 2561598 nentation en air 12 s'étend. At latéralement à l'intérieur du corps de valve dc commande Il et débouchant sur la face frontale à la péri- phérie du corps de valve de commande 11. Lorsque la valve de commande 9 est actionnée, c'est-à-dire quand la tige de piston g accomplit un déplacement axial, la communication entre la chambre à dépression 4 et la chambre dc travail 3 est interrompue. La chambre de travail 3 est ensuite mise à l'atmosphère, de sorte que la paroi mobile 2 se dé- place en direction de la chambre à dépression 4. L'effort de freinage est transmis par un disque de réaction élastique en caoutchouc 13 placé dans un logement de la face avant du corps de valve de commande 11 et par une tige 14 comportant une bride frontale 15 à un piston d'actionnement d'un maître-cylindre (non re- présenté sur la figure) du système du freinage, ledit maître-cylindre étant placé à l'extrémité côté dépression de l'amplificateur d'effort de freinage. Un ressort de compression 16 prenant appui sur l'une des parois avant 7 du bottier à dépression 1 et sur une bride i7 retient la paroi mobile 2 dans la position de départ représentée sur la fi- gure. Un disque de guidage 20 réalisé dans une tôle ou une plaque métallique est fixé au corps de valve de commande 11. Le disque de guidage 20 empêche la tige 14 de tomber ou de se casser lors du dé- montage du maître-cylindre et la partie 21 en forme d'entonnoir du disque de guidage 20 maintient la bride frontale 15 de la tige 14 dans l'évidement 25 du corps de valve de commande 11. Lorsque la pédale de frein est actionnée, la-tige de piston 8 reliée au piston de valve 10 glisse vers la gauche à l'encontre de la force du ressort 24. Pendant ce processus, le ressort 24 de la valve à disque 23 pousse cette dernière vers la gauche jusqu'au siège 22 du bottier de la valve de commande 11 et le conduit d'aspiration d'air 12 est fermé. Dans une phase ultérieure du déplacement, le piston de valve 10 s'éloigne de la valve à disque 23 et le passage de mise à l'atmosphère est donc ouvert. L'air atmosphérique peut alors librement circuler à travers le passage de commande 26 du boîtier de la valve de commande 11 vers le côté droit du piston de valve 10, après quoi la dépression régnant à l'intéricur de la chambre de tra- vail 3 disparaît. La force provoqu6e par la différence de pression s'établissant alors entre les c6té droit et gauche de la paroi mobile 2 déplace le piston de valve 10 vers la gauche à l'encontre de la force du ressort de compression 16 et déplace Egalement vers la gauche la tige 14 et le piston du maître-cylindre. La pression s'éta- blissant dans le maître-cylindre grâce a la coupelle primaire lorsque l'orifice de compensation est dépassé exerce une force de réaction sur le disque de réaction 13 par l'intermédiaire du piston du mattre-cylindre et de la tige 14, ladite force de réaction étant pro- portionnelle dans le rapport de réduction. La pression de réaction est également transmise au piston de valve 10, apres quoi ce dernier est décalé vers la droite et, avec son siège 18, vient reposer de manière étanche sur la valve à disque 23. Le conduit d'aspiration d'air 12 et l'orifice de mise à l'atmosphère 26 sont donc fermés. Le piston de valve 10 a ainsi adopte sa position dite d'attente. En cas de freinage à fond, le passage de mise à l'atmosphère est constamment ouvert et la différence de pression maximale disponi- ble au niveau de la paroi mobile 2 et done la pression maximum d'ap- pui sont établies. A ce stade, la pression maximale de commande de l'unité est atteinte. A partir de cet instant,une pression supérieure dans le maitre-cylindre ne peut être obtenue qu'en exerçant une force supplémentaire sur la tige de piston 8 par l'intermédiaire de la pé- dale de frein sur laquelle agit le conducteur. Lorsque la pédale de frein est complètement revenue, le piston de valve 10 retourne à sa position de départ, l'orifice de mise à l'atmosphère 26 étant fermé et l'orifice de dépression 12, 27, 28 étant constamment ouvert. Par suite de l'équilibre de dépression s'établissant nécessairement de ce fait au niveau de la paroi mobile 2, aucune force n'est plus exer- cée sur le piston de valve 10 et la force de rappel du ressort 16 suffit à ramener le piston de valve 10 dans sa position relâchée. Par conséquent, le piston du maitre-cylindre revient lui aussi à sa posi- tion relâchée. Comme le montre la figure 1, le bottier de l'élément de commande 11 comporte un conduit 27 s'étendant transversalement par 7 2561598 rapport à l'axe longitudinal de l'unité, ledit conduit 27 reliant la chambre de valve 2b situge derrière la valve de commande 9 avec la chambre de travail 3, ledit conduit 27 étant traversé par l'air atmosphérique lorsque la pédale de frein est actionnée. En l'occurence, l'arrivée de l'air atmosphérique dans la chambre de tra- vail 3 s'effectue très rapidement et les vitesses d'écoulement sont ]élevées, notamment au niveau de la partie du col"a"de la coquille de bottier 29 guidant le corps de valve de commande 11. Du fait que,d'une part, le diamètre extérieur du la partie du col"ene peut pas en général être choisi arbitrairement et que, d'autre part, les dimensions du corps de valve de commande 11 ne peuvent pas être r&- duites, le diaphragme en caoutchouc 6 comporte, au niveau de la par- tie du col'', un anneau 31 en matière plastique expansée poreuse qui remplit le jeu annulaire'Ytexistant entre la paroi intérieure cylin- drique de la coquille de bottier 29 au niveau de la partie du col 'y' et la surface périphérique cylindrique de la partie correspondante du diaphragme en caoutchouc 6. L'anneau en matière plastique expansée 31 a un effet amortisseur sur l'air atmosphérique entrant à vitesse Ele- vée dans la chambre de travail 3, étant donné que l'air est contraint de se disperser devant l'anneau en matière plastique expansée 31 pour le traverser à une vitesse réduite. En outre, d'éventuelles vibra- tions de la coquille de bottier 29 et/ou du corps de valve de commande 11 sont amorties car l'anneau en matière plastique expansée 31 adhère à ces éléments avec une certaine tension radiale. Au niveau du secteur'f"en forme de disque circulaire, le diaphragme6 comporte des nervures 32 s'étendant dans le sens radial pour garantir que la vitesse du courant d'air ne soit pas davantage réduite lorsqu'elle passe de l'anneau en matière plastique expansée 31 à la chambre de travail 3 quand le diaphragme 6 adhère à la surface intérieure de la coquille de bottier 29 (position relâchée du frein). En outre, les- dites nervures 32 garantissent que le diaphragme 6 ne colle pas à la surface intérieura de la coquille de bottier 29. Comme le montrent les figures 2 et 3, le diaphragme 6 comporte plusieurs barrettes s'étendant radialement vers l'extérieur 34 au niveau de la partie du col"a', lesdites barrettes 34 étant uni- 8 2561598 forcément réparties et présentant une forme appropriée pour que l'anneau en matière plastique expansée 31 puisse y être solidement fixé. Le diaphragme 6' représenté aux figures 4 et 5 se différen- cie de celui représenté aux figures 1 à 3 par plusieurs ailettes ou nervures 33 qui sont conçues spécialement pour adhérer à la paroi intérieure de la coquille de bottier 29 au niveau de la partie du col "et qui, pour le reste, ont le même effet que l'anneau en matière plastique expansée 31 prévu au même endroit dans le mode de réalisa- tion conforme aux figures 1 à 3. La version conforme à la figure 6 concerne un amplificateur d'effort de freinage dans lequel, au niveau du jeu annulaire"b"' est prévu un anneau en matière plastique 31' sur la partie cylindrique du diaphragme 6" s'étendant en direction de la pédale de frein. L'air passant à travers le conduit 27' et pénétrant dans le jeu annulaire "b'"'pendant le processus de freinage rencontre l'anneau en matière plastique expansée 31' collé ou vulcanisé sur la collerette 40" du diaphragme 6" et est ralenti au passage dudit anneau 31', l'air en- trant étant donc uniformément réparti de sorte qu'aucun bruit ne peut se produire. La version conforme aux figures 7 à 9 se distingue de celles décrites précédemment en ce que l'anneau en matière plastique expan- sée 31" ralentissant l'écoulement de l'air, répartissant uniformément l'air et amortissant d'éventuelles vibrations et qui est placé au niveau de la transition entre le conduit s'étendant radialement 27" et le jeu annulaire b" est retenu sur le corps de valve de commande 11" au moyen d'un anneau de serrage 35. Comme le montrent les figures 8 et 9, l'anneau de serrage 35 présente plusieurs pattes 36 réparties sur sa circonférence, au moyen desquelles il est fixé sur la surface extérieure cylindrique du corps de valve de commande 11". L'anneau en matière plastique expansée 31" est glissé sur les éléments cylindri- ques à brides 37 et est appliqué sur le bourrelet d'étanchéité 38 du diaphragme 6" au moyen dudit anneau de serrage 35. Dans les différents modes de réalisation, l'élément déflecteur d'air est conçu sous la forme d'un anneau circulaire cylindrique creux, il est placé sur le corps de valve de commande 11, 11', 11" dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps de valve de commande et qui passe par le conduit s'étendant radialement 27, une face de guidage étant montée rigide dans le conduit du corps de valve de commande 11, 11', 11" et servant d'appui à l'élément déflecteur d'air. 9 2561598 :EVENDICATIONS 1. Amplificateur d'effort de freinage à dépression compre- nant une paroi mobile (2, 2', 2") montée étanche par rapport au boî- tier à dépression (1, 1', 1", 1"') et comprenant une tige de piston (8, 8', 8") reliée à une pédale de frein et servant à actionner une valve de commande (9, 9', 9") au moyen de laquelle une chambre de travail de l'amplificateur d'effort de freinage est reliée au choix au vide ou i une pression différentielle plus élevée, ladite valve de commande (9, 9', 9") comportant un piston de valve de commande (10, ', 10")conçu pour coulisser axialement à l'intérieur du corps de valve de commande (11, 11', 11"), ledit piston de valve de commande (10, 10', 10") agissant sur une extr&mité d'une tige (14, 14', 14") faisant coulisser le piston du maître-cylindre, un élément de réac- tion (13, 13', 13") étant intercalé entre ledit piston de valve de commande (10, 10', 10") et ladite tige (14, 14', 14"), caractérisé en ce que, d'une part, au niveau du jeu annulaire (b, b', b") form& par une surface périphérique dudit corps de valve de commande (11, 11', 11") et/ou par un diaphragme (b, 6', 6", 6"') entourant ledit corps de valve de commande (11, 11', 11'") et/ou par un manchon ou un élé- ment à brides (17) entourant ledit corps de valve de commande (11) et, d'autre part, au niveau de la partie du col (a, a', a") dudit bottier à dépression (1, 1', 1", 1"'), il est prévu un Elément dé- flecteur d'air (31, 31', 31", 33) modifiant le courant d'air dans ledit jeu annulaire (b, b', b"). 2. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit él&ment déflecteur d'air (31, 31', 31") est maintenu non coulissant sur ledit corps de valve de commande (11"), sur 1 'élément a brides (17) ou sur ledit diaphragme (6', 6") et se déplace donc avec ladite paroi mobile (2, 2', 2") dans le sens longitudinal de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression. 3. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme aux revendications 1 et 2, caract&risé en ce qu'il comprend un anneau e 2561598 de serrage (35) entourant ledit corps de valve de commande (11") et permettant de fixer un élément déflecteur d'air, par exemple un an- neau en matière plastique cxpansée (31"). 4. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ledit anneau de serrage (35) comporte plusieurs nervures ou pattes (36) sur sa surface annu- laire tournée radialement vers l'intérieur (38), lesdites nervures ou pattes (36) s'étendant radialement vers l'intérieur et servant à an- crer ledit anneau de serrage (35) sur la surface extérieure dudit corps de valve de commande (11"), ledit anneau de serrage (35) étant muni, à son extrémité tournée vers la pédale de frein, d'une bride ou d'un bord (39) qui empêche ledit anneau en matière plastique expansée (31") glissé sur ledit anneau de serrage (35) de se décaler dans le sens axial. 5. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit diaphragme (6') assurant l'étanchéité du plateau de diaphragme bombé (5) de ladite paroi mobile (2) est muni d'une collerette (40") entourant de manière étanche ledit corps de valve de commande (11), ladite collerette (40") comportant sur son enveloppe extérieure radiale des saillies, des barrettes ou des nervures (33) qui s'étendent sensiblement à travers le jeu annulaire (b) environ jusqu'à la surface de la paroi intérieure radiale de ladite partie du col (a) de la coquille (29) dudit bottier à dépression (1) et qui tiennent lieu d'élément déflec- teur d'air. 6. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le secteur (f, f') en forme de disque circulaire s'étendant ra- dialement vers l'extérieur appartenant audit diaphragme (6, 6') assu- rant l'étanchéité du plateau de diaphragme bombé (5) comporte plu- sieurs nervures (32, 32') qui s'étendent plus ou moins radialement vers l'extérieur et qui sont uniformément réparties sur la circonfé- rence, lesdites nervures (32, 32') formant avec la paroi intérieure de ladite coquille (29) dudit bottier à dépression (1) des conduits radiaux (43) qui permettent à l'air de passer dudit jeu annulaire (b) hll 2561598 à ladite chambre de travail (3). 7. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit diaphragme (6) assurant l'étanchéité dudit plateau de dia- phragme bombé (5) de ladite paroi mobile (2) comporte une collerette (40) qui entoure de manière étanche ledit corps de valve de commande (11) et qui présente plusieurs barrettes réparties s'étendant radia- lement (34) sur lesquelles est fixé un élément déflecteur d'air, par exemple un anneau en matière plastique expansée (31). 8. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément déflecteur d'air est réalisé en matériau céramique, ledit élément déflecteur d'air (41) possédant sensiblement une forme annulaire et comportant au moins une gorge circulaire (42) ménagée dans sa surface intérieure cylindrique. 9. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément déflecteur d'air est conçu comme un anneau cir- culaire en forme de cylindre creux de section transversale sensible- ment rectangulaire, et en ce qu'il possède une nervure s'étendant radialement vers l'intérieur sur le pourtour de sa surface intérieure cylindrique, ladite nervure s'engageant dans une rainure, une gorge ou un alésage (27, 27', 27") pratiqué sur la surface périphérique dudit corps de valve de commande (11, 11', 11") et empêchant ledit élément déflecteur d'air de se décaler dans le sens axial. 10. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément déflecteur d'air est conçu sous la forme d'un an- neau circulaire cylindrique creux, et en ce qu'il est placé sur ledit corps de valve de commande (11, 11', 11") dans un plan qui est per- pendiculaire à l'axe longitudinal dudit corps de valve de commande (11, 11', 11") et qui passe par le conduit s'étendant radialement (27), une face de guidage étant montée rigide dans ledit conduit (27) dudit corps de valve de commande (11, 11', 11") et servant d'appui à l'élément déflecteur d'air.