Brevet FR2582274A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne un amplificateur d'effort de freinage à dépression, comprenant au moins un piston d'amplificateur, monté étanche par rapport au bottier d'amplificateur, et une tige de piston reliée à une pédale de frein et destinée à actionner une dou- ble valve qui permet de relier une chambre de travail de l'amplifica- teur d'effort de freinage soit à une dépression, soit à une plus grande différence de pression, dans lequel une première valve est formée par un siège de valve, prévu sur le piston d'amplificateur, et par un élément de valve, sollicité en direction du siège de valve, et dans lequel une seconde valve est formée par le même élément de valve et par un piston de valve relié à la tige de piston, le piston d'am- plificateur coopérant avec un bottier de commande dans lequel coulis- se le piston de valve, un disque de réaction en caoutchouc étant maintenu dans le bottier de commande et étant soumis à l'action, d'une part, du piston de commande et, d'autre part, d'une tige reliée au piston du maître-cylindre. Dans des amplificateurs d'effort de freinage à dépression de ce type, un disque de réaction en caoutchouc est prévu entre le pis- ton de valve, déplacé au moyen de la pédale de frein par l'intermé- diaire d'une tige de piston, et l'extrémité côté pédale de la tige qui coopère avec le piston du mattre-cylindre. Par l'intermédiaire du piston de maitre-cylindre et de la tige, la pression, qui est établie dans le maitre-cylindre lorsque l'orifice de compensation est recouvert par le joint primaire, exer- ce, sur le disque de réaction en caoutchouc, une force de réaction correspondant au rapport de transmission. La pression de réaction transmise au piston de valve déplace ce dernier et amine son siège en contact étanche avec la valve. Le canal de dépression et le passage d'air sont donc fermés. La plupart des efforts visant à perfectionner l'amplifica- teur d'effort de freinage à dépression avaient pour but de réduire l'hystérésis, qui désigne la différence d'allure de la courbe ef- fort-effort lors de l'actionnement et du relâchement (force de sortie appliquée à la tige/force d'entrée appliquée à la tige de piston). Cependant, on exige également des amplificateurs d'effort de - 2 - 2582274 freinage utilisés actuellement que les températures élevées, produi- tes en particulier par des moteurs modernes à puissance élevée (par exemple moteurs à allumage commandé à suralimentation), n'affectent pas le fonctionnement du disque de réaction en caoutchouc de l'ampli- ficateur d'effort de freinage. La présente invention a donc pour but de faire appel à un matériau relativement tendre comme matériau de réaction et, dans le même temps, de concevoir le disque de réaction en caoutchouc de ma- nière que, même en cas de variations thermiques extrêmes, le gonfle- ment ou le retrait du matériau n'aient pas d'incidence notable sur le mode de fonctionnement de l'amplificateur d'effort de freinage. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que le disque de réaction en caoutchouc comporte une première par- tie, qui présente la forme d'un disque circulaire, qui s'étend radia- lement vers l'extérieur en forme de collerette, et dont l'une des ex- trémités est appliquée contre la tige du mattre-cylindre, et une secondb partie, qui est adjacente à la première, qui est conçue sous la forme d'une portion sphérique ou d'un cône circulaire tronqué, la face extrême qui délimite la seconde partie du côté du piston de val- ve et qui présente la forme d'un disque circulaire étant plus petite que la surface transversale adjacente à la première partie. De préférence, le disque de réaction en caoutchouc comporte une première partie conçue sous la forme d'un cylindre circulaire, une seconde partie présentant la forme d'un cône circulaire tronqué étant adjacente à cette première partie, la plus petite face extrême de la seconde partie, qui forme un disque circulaire, étant dirigée vers le piston de valve, et la première partie dépassant radialement, vers l'extérieur, de la surfacepériphérique de la seconde partie au moyen d'un bord conçu sous la forme d'une collerette circonférentiel- le qui s'engage dans une gorge circulaire, prévue dans le bottier de valve de commande, ou qui est appliquée contre une butée de l'alésage longitudinal du bottier de valve de commande. Dans un mode de réalisation avantageux, le disque de réac- tion en caoutchouc comprend une première partie conçue sous la forme d'un cylindre circulaire, une seconde partie présentant la forme d'un cône tronqué étant adjacente à cette première partie, la seconde par- tie étant prolongée par une troisième partie conçue sous la forme d'un cylindre circulaire de plus petit diamètre. De manière appropriée, la seconde partie, qui est conçue sous la forme d'un cône tronqué et qui est adjacente à la première partie du disque de réaction en caoutchouc présentant la forme d'un cylindre circulaire, comprend une face extrême en forme de disque circulaire, dont le diamètre correspond à celui du piston de valve et/ou du disque. A cet effet, l'évidement, qui est prévu à l'extrémité du bottier de commande située du côté du maître-cylindre, et qui est conçu pour maintenir et guider le disque de réaction en caoutchouc, comprend une surface qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitu- dinal du bottier de valve de commande, et qui forme une surface d'ap- pui pour la première partie en forme de collerette, une pièce en for- me d'entonnoir étant adjacente, en direction du piston de valve, à la surface conçue pour recevoir la seconde partie conique du disque de réaction en caoutchouc. La troisième partie du disque de réaction en caoutchouc pré- sente avantageusement un diamètre correspondant à celui du piston de valve et/ou du disque. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront 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'unité de comman- de d'un amplificateur d'effort de freinage comprenant deux pièces de bottier de commande qui peuvent se déplacer l'une par rapport à l'au- tre, et un disque prévu entre le piston de valve et le disque de ré- action en caoutchouc, - la figure 2, la variante d'un disque de réaction en caout- chouc, - la figure 3, le disque de réaction en caoutchouc conforme à la figure 1. Comme le montre la vue en coupe, l'amplificateur d'effort de - 4 2582274 freinage se compose pour l'essentiel du bottier d'amplificateur 7, du diaphragme roulant 18, qui divise l'intérieur du bottier en deux chambres 20, 23, du plateau de diaphragme 19, du ressort de disposi- tif 25, des deux pièces de bottier de commande 2, 4, de la valve à disque 1, du piston de valve 16, du disque de réaction en caoutchouc , de la tige de piston 14 et de la tige 29. Le ressort de dispositif 25 pousse le plateau de diaphragme 19 ainsi que la première pièce de bottier de commande 2, par l'inter- médiaire du siège d'étanchéité 12, contre la valve à disque 1 et/ou contre la surface d'étanchéité 11, et, par l'intermédiaire de la se- conde pièce de bottier de commande 4, contre la pièce de bottier d'amplificateur 7, le ressort de dispositif 25 reposant, à cet effet, contre la première pièce de bottier de commande 2 par l'intermédiaire du plateau de diaphragme 19. Sur son côté opposé à la surface d'étanchéité 11, la valve à disque 1 comporte une butée qui, en position relâchée, est appliquée contre la pièce de bottier de commande 4 par l'intermédiaire du man- chon 36. De préférence, la pièce de bottier de commande 4 est, quant à elle, en butée contre l'anneau d'étanchéité 5 et possède donc une position arrière et définie fixe. Dans cette position, le siège d'étanchéité 9, prévu sur piston de valve 16, ainsi que le siège d'étanchéité 12, prévu à l'intérieur de la pièce de bottier de com- mande 2 du bottier de commande en deux parties 2, 4, sont appuyés contre la surface d'étanchéité 11l de la valve à disque 1. Lors de l'actionnement de la tige de piston 14, le siège d'étanchéité 9 du piston de valve peut donc se décoller immédiatement, et le dispositif réagit sans course à vide. Lors de l'actionnement de la tige de piston 14, la première pièce de bottier de commande 2 se déplace vers l'avant jusqu'à ce que la butte 3 entratne la seconde pièce de bottier de commande 4. La portée de l'anneau d'étanchéité 5 est donc courte. L'étanchéité réci- proque des deux pièces de bottier de commande 2, 4 est assurée par le bord d'étanchéité 40 de la valve à disque 1. Le piston de valve 16 n'est pas relié de manière étanche avec le disque 6 qui sert à régler le rapport de transmission du dis- positif, car la butée 3 limite la course d'ouverture du piston de valve 16. Etant donné que les deux pièces de bottier de commande 2, 4 sont emboîtées l'une dans l'autre, on obtient une importante longueur de guidage, ce qui empêche toute déformation ou coincement des pièces de bottier de commande 2, 4. Les deux pièces de bottier de commande 2, 4 effectuent un déplacement relatif l'une par rapport à l'autre, à savoir lorsque le dispositif réagit et lorsqu'il est revenu en position arrière. Lors de toutes les autres fonctions, les deux pièces de bottier de comman- de 2, 4 ne se déplacent pas l'une par rapport à l'autre. Etant donné qu'en position relâchée, le ressort de disposi- tif 25 et le ressort de rappel de tige de piston 10 sont en appui contre la valve à disque 1 par l'intermédiaire de la surface d'étan- chéité 11, les sièges d'étanch6ité 9 et 12 sont, de préférence, con- çus de manière à donner naissance, après une déformation d'environ 0,2 mm du caoutchouc, à une surface comparativement importante pour empêcher toute détérioration du matériau. L'anneau d'étanchéité 17, mis en place par le c8té, limite la course relative des deux pièces de bottier de commande 2, 4 à la butée 3. En position relâchée, la collerette 28 de la seconde pièce de bottier de commande 4 est en butée contre l'anneau d'étanchéité 5 pourvu de la butte 27, cet anneau d'étanchéité étant logé dans la pièce de bottier d'amplificateur 7 et la valve à disque 1 étant ap- pliquée contre la butte 8 de la pièce de bottier de commande 4 par l'intermédiaire du manchon 36. Au moyen du ressort 10, le siège d'étanchéité 9 du piston de valve 16 est poussé contre la surface d'étanchéité 11 de la valve à disque, le siège d'étanchéité 12 de la pièce de bottier de commande 2 étant poussé par le ressort de dispo- sitif 25, par l'intermédiaire du plateau de diaphragme 19, contre la surface d'étanchéité 11 de la valve à disque 1. Lorsque les deux piè- ces de bottier de commande 2, 4 se trouvent dans la position repré- sentée sur la figure, un équilibre de pression règne dans les cham- bres 20, 23. Lors de l'actionnement, la tige de piston 14 est déplacée dans le sens de la flèche A, de sorte que le siège d'étanchéité 9 du -6 - 2582274 piston de valve décolle de la surface d'étanchéité 11l de la valve à disque, et qu'une pression atmosphérique pénètre dans la chambre 20. En raison de la différence de pression établie entre les chambres 20, 23, une force est produite qui pousse la première pièce de bottier de commande 2 en direction du maitre-cylindre (non représenté). La force de réaction, destinée à régler le dispositif, est transmise à la tige de piston 14 par l'intermédiaire du disque de réaction en caoutchouc 30. Lors de la première phase de déplacement, le siège d'étan- chéité 12 du bottier de commande est maintenu de façon étanche par la surface d'étanchéité 11 de la valve à disque 1 qui se déplace avec la pièce de bottier de commande 2, car le ressort 15 prend appui, par l'intermédiaire du siège d'étanchéité 12 du bottier de commande, jus- qu'à ce que les sièges de valve 12 et 9 aient adopté la position dite de mise à l'air. Lors de l'actionnement, le bottier de commande 4 reste, dans un premier temps, immobile jusqu'à ce qu'il soit entrains par l'an- neau élastique 17 par l'intermédiaire d'une butée 3. A l'issue de ce mouvement relatif, le ressort 41, assisté par le ressort 15, main- tient alors les deux pièces de bottier de commande 2, 4 dans cette position. Lors du relâchement, la force exercée sur la tige de piston 14 disparatt, ce qui permet au ressort 10 de repousser le piston de valve 16 avec le siège d'étanchéité 9 jusqu'à ce que le siège d'itan- chéité 12 du bottier de commande soit ouvert. La pression atmosphéri- que peut alors être aspirée de la chambre 20 par l'intermédiaire des canaux 31, 32. Le siège d'étanchéité du bottier de commande reste ou- vert jusqu'à ce que le dispositif ait parcouru un mouvement de rappel complet, que la collerette 28 de la pièce de bottier de commande 4 soit appliquée contre la butte 27, et que le siège d'étanchéité 12 du bottier de commande soit repoussé au moyen du ressort de dispositif 25. Les deux pièces de bottier de commande 2, 4 rentrent alors l'une dans l'autre et la butée 3 est libérée, de sorte que le dispositif se trouve alors en position relâchée. A son extrémité opposée à la tige de piston 14, le piston de -7- 2582274 valve 16 comporte une face extrême 42 qui est conçue sous la forme d'une portion sphérique et qui est en butée contre le disque 6, empê- chant ainsi que le disque 6 ne se coince dans son guide prévu dans la pièce de bottier de commande 2. Lors de l'assemblage, la tige de piston 14 est introduite dans la pièce de bottier de commande 2 avec le manchon 36, la valve à disque 1, le piston de valve 16 et les ressorts 41 et 15, l'épaule- ment 43 reposant contre des talons 44 qui s'étendent radialement vers l'intérieur à partir du manchon 36, ce qui permet, par l'intermédiai- re de la tige de piston 14, d'enfoncer le manchon 36 ainsi que la valve à disque 1 et les ressorts 41 et 15. Lors de la dernière phase de l'assemblage, la pièce de bottier de commande 4 est glissée sur la pièce de bottier de commande 2, des talons 45 venant alors en butée contre la pièce de bottier de commande 4 sur le manchon 36 et mainte- nant les ressorts 41 et 15 en position sollicitée. Enfin, les deux pièces de bottier de commande 2, 4 sont bloquées l'une par rapport à l'autre au moyen de l'anneau élastique 17. La valve à disque 1 est particulièrement avantageuse en ce qu'elle est, d'une part, maintenue et guidée sur la première pièce de bottier de commande 2, et en ce qu'elle comprend, d'autre part, une lèvre circulaire ou un bord d'étanchéité 40 qui est en contact étan- che avec la paroi intérieure cylindrique de la seconde pièce de bol- tier de commande 4, ce qui évite de prévoir un anneau d'étanchéité supplémentaire pour assurer l'étanchéité des deux pièces de boîtier de commande 2, 4 l'une par rapport à l'autre. Pour maintenir à un niveau aussi faible que possible la for- ce exercée, en raison de la pression atmosphérique, sur la pièce ar- rière de la pièce de bottier de commande 4, le moyen d'étanchéité de la valve à disque 1 par rapport à la pièce de bottier de commande 4 est situé radialement vers l'extérieur, et est constitué à cet en- droit par un bord d'étanchéité 40. La valve à disque 1 est, quant à elle, en contact étanche avec la première pièce de bottier de comman- de 2. Cet agencement permet de réduire sensiblement la force atmos- phérique, qui peut être entièrement compensée par le ressort 41. Pour pouvoir monter une tige 29 de grand diamètre dans l'es- - 8 - 2582274 pace de montage disponible à l'intérieur de l'unité de commande, il est prévu un évidement 24 qui, à l'une des ses extrémités, se rétré- cit en forme d'entonnoir, et qui possède une pièce cylindrique per- mettant au disque de pression 33 de pénétrer dans le bottier de com- mande 2. Comme le montre la figure 1, le disque de réaction en caout- chouc 20 comporte une première partie a qui présente une forme cylin- driqueet dont la portion faisant saillie radialement vers l'extérieur est appliquée contre une butée (b) du bottier de commande 2. Le disque de réaction en caoutchouc 30 remplit l'évidement en forme d'entonnoir du bottier de commande 2 au moyen d'une seconde partie d conçue sous la forme d'un c8ne circulaire tronqué. A cet ef- fet, ce disque de réaction en caoutchouc de forme sensiblement coni- que 30 est exactement adapté à la partie en entonnoir 13 de l'évide- ment 24. Dans le mode de réalisation conforme à la figure 2, le disque de réaction en caoutchouc 30' comprend une première partie cy- lindrique a', une seconde partie d', conçue sous la forme d'un cône tronqué, et une troisième partie e dont le diamètre correspond à ce- lui du disque 6 situé entre le piston de valve 16 et le disque de ré- action en caoutchouc 30', ce qui permet à la troisième partie e de pénétrer dans le perçage réservé au disque 6. L'évidement du disque de réaction en caoutchouc 30, 30', qui est conçu sous la forme d'un cône circulaire tronqué, permet d'utili- ser un matériau très tendre et élastique, car l'augmentation de volu- me du disque de réaction en caoutchouc 30, 30', qui est provoquée par les différences de température, est compensée par le fait que le ma- tériau pénètre dans l'interstice existant entre le disque 6 et le disque de réaction en caoutchouc 30, 30', dans la mesure o la plus grande face extrême du disque de réaction en caoutchouc 30, 30', qui est située côté mattre-cylindre, est fermement appliquée contre la tige 29 du piston de mattre-cylindre, cette tige étant sollicitée par un ressort. La réduction de l'interstice existant entre le disque 6 et/ou le piston de valve 16 et le disque de réaction en caoutchouc , 30' a une incidence extrêmement favorable, dans la mesure o elle permet de réduire la course de réponse ou à vide de l'amplificateur d'effort de freinage. 9 - 2582274 REVENDICATIONS 1. Amplificateur d'effort de freinage à dépression, compre- nant au moins un piston d'amplificateur (18, 19), monté étanche par rapport au bottier d'amplificateur (7), et une tige de piston (14) reliée à une pédale de frein et destinée à actionner une double valve (11, 9 et/ou 11, 12) qui permet de relier une chambre de travail (20) de l'amplificateur d'effort de freinage soit à une dépression, soit à une plus grande différence de pression, dans lequel une première valve (11, 12) est formée par un siège de valve (12), prévu sur le piston d'amplificateur (18, 19), et par un élément de valve (1), sol- licité en direction du siège de valve (12), et dans lequel une secon- de valve (9, 11) est formée par le même élément de valve (1) et par un piston de valve (16, 9) relié à la tige de piston (14), le piston d'amplificateur (18, 19) coopérant avec un bottier de commande (2, 4) dans lequel coulisse le piston de valve (16), un disque de réaction en caoutchouc (30, 30') étant maintenu dans le bottier de commande (2, 4) et étant soumis à l'action, d'une part, du piston de commande (16) et, d'autre part, d'une tige (29) reliée au piston du mattre-cy- lindre, caractérisé en ce que le disque de réaction en caoutchouc (30, 30') comporte une première partie (a, a'), qui présente la forme d'un disque circulaire, qui s'étend radialement vers l'extérieur en forme de collerette, et dont l'une des extrémités est appliquée con- tre la tige (29) qui déplace le piston du maitre-cylindre, et une se- condepartie (d, d'), qui est adjacente à la première (a, a'), qui est conçue sous la forme d'une portion sphérique ou d'un c8ne circulaire tronqué, la face extrême (21, 21') qui délimite la seconde partie (d, d') du c8té du piston de valve et qui présente la forme d'un disque circulaire étant plus petite que la surface transversale adjacente à la première partie (a, a'). 2. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de réaction en caoutchouc (30, 30') comprend une première partie (a, a', a") conçue sous la forme d'un cylindre circulaire, une seconde partie (d, d') - lo - 25822r4 présentant la forme d'un cône circulaire tronqué étant adjacente à cette première partie, la plus petite face extrême (21, 21') de la seconde partie qui forme un disque circulaire, étant dirigée vers le piston de valve (16), et la première partie (a, a') dépassant radia- lement, vers l'extérieur, de la surface périphérique de la seconde partie au moyen d'un bord conçu sous la forme d'une collerette cir- conférentielle qui s'engage dans une gorge circulaire, prévue dans le bottier de valve de commande (2), ou qui est appliquée contre une bu- tée de l'alésage longitudinal du bottier de valve de commande (2). 3. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le disque de réac- tion en caoutchouc (30') comprend une première partie (a') conçue sous la forme d'un cylindre circulaire, une seconde partie (d') pré- sentant la forme d'un cBne tronqué étant adjacente à ladite première partie, la seconde partie (d') étant prolongée par une troisième par- tie (e) conçue sous la forme d'un cylindre circulaire de plus petit diamètre. 4. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la seconde partie (d'), qui est conçue sous la forme d'un c8ne tronqué et qui est adja- cente à la première partie (a') du disque de réaction en caoutchouc (30') présentant la forme d'un cylindre circulaire, comprend une face extrême (21') en forme de disque circulaire, dont le diamètre corres- pond à celui du piston de valve (16) et/ou du disque (6). - 5. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évidement (24), qui est prévu à l'extrémité du bottier de courm- mande (2, 4) située du côté du maitre-cylindre, et qui est conçu pour maintenir et guider le disque de réaction en caoutchouc (30, 30'), comprend une surface qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitu- dinal du bottier de valve de commande (2), et qui forme une surface d'appui pour la première partie en forme de collerette (a, a'), une pièce en forme d'entonnoir (13, 13') étant adjacente, en direction du piston de valve (16), à la surface conçue pour recevoir la seconde partie conique (d, d') du disque de réaction en caoutchouc (30, 30'). - 1 - 2582274 6. Amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième partie (e) du disque de réaction en caoutchouc (30') possède un diamètre correspondant à celui du piston de valve (16) et/ou du disque (6).