Brevet FR2596714A1 — publié le 19871009

SERVOMOTEUR D'ASSISTANCE AU FREINAGE La présente invention concerne les servomoteurs d'assistance au freinage, et plus particulièrement les servomoteurs pneumatioues du type comprenant un boîtier, une paroi mobile divisant le boîtier en deux chambres et 5 déplaçable axialement dans le boîtier sous la commande d'un moyen de valve de distribution agencé dans un corps de valve solidaire de la paroi mobile et actionnable par un organe d'entrée, et au moins un organe de positionnement du moyen de valve supporté par le corps de valve et déplaçable 10 relativement à celui-ci, à partir d'une position de repos, quand le servomoteur est en position inactive de repos, dans laquelle l'organe de positionnement coopère avec le moyen de valve pour placer celui-ci dans une position de repos correspondante relativement au corps de valve. Des servomoteurs de ce type sont décrits dans les documents FR-A-2 469 589 et EP-A-O 153 888 dans lesquels l'organe de positionnement du moyen de valve de distribution, constitué respectivement d'une clé montée avec possibilité de débattement axial dans le corps de 20 valve ou c'un organe basculeur monté à pivotement dans le corps de valve, vient porter, en fin de course de retour du servomoteur vers sa position de repos, contre une surface stationnaire liée au boîtier, dans un agencement o le positionnement du moyen de valve s'effectue brutalement en 25 fin de course de retour du servomoteur avec les inconvénients afférents d'une sollicitation également brutale du moyen de valve de distribution pouvant induire des risques de battement du moyen de valve de distribution perceptibles par l'utilisateur et, à la longue, une perte 30 de précision du moyen de valve, voire un endommagement de ce dernier susceptible d'affecter le bon fonctionnement du servomoteur. La présente invention a pour objet de proposer un servomoteur d'assistance au freinage du type considéré, 35 évitant Les inconvénients ci-dessus et assurant un fonctionnement précis et fiable, et exempt d'à-coups lors de sa mise en oeuvre. Pour ce faire, selon une caractéristique de 5 l'invention, le servomoteur comprend un organe élastique rétractable à faible élasticité ayant une extrémité associée à l'organe de positionnement et déformable entre une configuration détendue et, dans la position de repos du servomoteur, une configuration rétractée o sa dite 10 extrémité se situe dans une position de référence fixe par rapport au boîtier et déterminant la position de repos de l'organe de positionnement et, partant, du moyen de valve de distribution. Selon une caractéristique plus particulière de 15 l'invention, dans la position de repos du servomoteur, l'organe élastique est en appui sur une surface stationnaire liée au bottier et présente alors une épaisseur contractée déterminée. Avec un tel agencement, lorsque le servomoteur approche 20 sa position de repos, l'organe élastique prépositionne avec anticipation, malgré sa faible élasticité, l'organe de positionnement vis-à-vis du moyen de valve, la phase finale de positionnement du moyen de valve dans sa position de repos étant effectuée de façon progressive et amortie, sans 25 choc entre l'organe de positionnement et le moyen de valve, la position de repos in fine de ce dernier étant déterminée avec toute la précision requise par la position de référence fixe par rapport au bo tier adoptée par l'extrémité de l'organe élastique dont l'effort de réaction 30 en compression augmente progressivement depuis sa configuration détendue jusqu'à sa configuration rétractée. D'autre part, du fait de l'association entre l'extrémité de l'oroane élastique et l'organe de positionnement, les problèmes habituellement rencontrés de maintien de l'organe 35 de positionnement par rapport au corps de valve sont supprimés. Les documents GB-A-2 155 132 et GB-A-2 095 778 3 2596714 décrivent des servomoteurs d'assistance du type considéré dans lesquels l'organe de positionnement comporte un petit tampon en matériau élastomère qui ne permet que de réduire Les bruits de contact entre l'organe de positionnement et 5 une surface fixe contre laquelle iL vient porter sans assurer la progressivité d'actionnement de l'agencement selon l'invention et ne permettant pas, le matériau élastomère du tampon pouvant s'endommager ou fluer, de garantir pour toute la vie du servomoteur une position de 10 référence fixe au repos pour l'organe de positionnement. Selon une caractéristique plus particulière de l'invention, dans un agencement particulièrement simple, fiable et robuste et de faibles coûts de fabrication, l'organe élastique est constitué d'un ressort spiral d'axe 15 parallèLe à l'axe de déplacement de la paroi mobile, et est avantageusement disposé autour du corps de valve. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement 20 limitatif, faite en relation-avec les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un servomoteur d'assistance au freinage selon l'invention; - La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale suivant le plan de coupe II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à La figure 1 montrant un second mode de réalisation de l'invention; et 30 - la figure 4 est une vue en coupe transversale, analogue à celle de la figure 2 du mode de réalisation de la figure 3. Dans la description qui va suivre et sur les dessins, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes 35 chiffres de référence, éventuellement indicés. Comme représenté sur les dessins, un servomoteur d'assitance pneumatique au freinage selon l'invention 259 6 7 14 comprend un boîtier 1 divisé intérieurement par une paroi de piston mobile 2 en une chambre avant 3, ou chambre de dépression, et une chambre arrière 4, ou chambre de travail. La paroi mobile 2 est fixée centralement sur un 5 moyeu 5 portant l'organe de sortie 6 du servomoteur et se prolongeant vers l'arrière et vers l'extérieur par un corps de valve tubulaire 7 guidé à coulissement étanche par un ensemble de guidage et d'étanchéité 8 monté dans un prolongement tubulaire arrière 9 de la paroi arrière 10 du 10 boitier 1, contre laquelle la paroi mobile 2 est ramenée en appui, dans la position de repos du servomoteur, par un ressort de rappel 11. Dans le corps de valve 8 est aménagé un moyen de valve de distribution comprenant, dans l'exemple représenté, un 15 moyen de clapet sollicité élastiquement, désigné généralement par la référence 12, et déplaçable axialement pour coopérer sélectivement avec un siège fixe de clapet 13 formé centralement dans le corps de valve 7, et avec un siège mobile de clapet 14 formé par l'extrémité arrière 20 d'un plongeur 15 coulissant dans un alésage central 16 du corps de valve 7 et solidarisé à l'extrémité d'une tige d'entrée et d'actionnement 17 dont l'autre extrémité est destinée a être reliée à une pédale de frein de véhicuLe (non représentée). La tige 17 (et, partant, le plongeur 15) 25 est sollicitée vers l'arrière du corps de valve 7 par un ressort de rappel 18 prenant appui sur un épaulement de la tige 17 et sur un épaulement à l'intérieur du corps de valve 7. Le plongeur 15 comporte une rainure annulaire périphérique 19 définissant un épaulement annulaire 20 30 dirigé vers l'arrière. Dans une rainure radiale 21 (figure 2) du corps de valve 7 débouchant dans l'alésage 16, est montée à force une clé 22 de configuration générale plane, réalisée à partir d'une plaque métallique, par exemple du type décrit 35 dans le document EP-A-0 101 658 au nom de la demanderesse, dent le contenu est supposé intégré ici pour référence. La cLé 22 comporte une extrémité intérieure en U s'étendant, une fois la clé 22 positionnée dans la rainure 21, dans la rainure périphérique 19 du plongeur 15 sans contact radial avec celle-ci de façon à limiter, par venue en butée de l'épaulement 20 contre l'extrémité intérieure en U de la 5 clé 22, te retrait, sous l'effet du ressort de rappel 18, du plongeur 15 par rapport au corps de valve 7 et déterminer ainsi un jeu maximum, dit de sur-ouverture au retour, entre le siège de clapet fixe 13 et l'élément de clapet 12. Dans le mode de réalisation représenté, le corps 10 de valve 7 comporte, du côté du plongeur 15 opposé à la rainure radiale 21, un alésage transversal traversant 23 dans lequel est monté à rotation un organe de positionnement pivotant 24 constitué à partir d'une plaque métallique et dont la partie centrale s'étend dans l'aLésage 16 et dans la rainure périphérique 19 du plongeur pour coopérer sélectivement avec une zone de l'épaulement 20 du plongeur 15 diamétralement opposée par rapport à l'extrémité intérieure en U de la clé 22. L'organe de positionnement pivotant 24 est supporté et 20 guidé en rotation dans l'alésage 23 par une paire de coussinets cylindriques en matériau plastique 25,25' enfichés latéralement et en bout, respectivement, sur la lame formant l'organe de positionnement pivotant 24. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'organe de positionnement pivotant 24 est actionné par un bras extérieur 26 avantageusement formé d'une seule pièce avec la lame 24 et pivotant au voisinage d'un pan coupé 27 formé dans la périphérie du corps de valve 7. L'extrémité libre du bras 26 comporte une patte s'étendant vers 30 l'extérieur et reçue dans un orifice formé dans l'extrémité 28 d'une spire d'extrémité de diamètre réduit d'un ressort spiral conique 29 à faible élasticité et à spires de section rectangulaire disposées, dans l'exemple représenté, autour du corps de valve 16 et présentant un diamètre 35 extérieur maximal inférieur au diamètre intérieur du prolongement tubulaire 9 de la paroi arrière 10 du boîtier 1, et destinées à coopérer, par leurs extrémités arrières, 6 2596714 en butée contre une surface de référence stationnaire 30 formée avantageusement par la face annulaire avant du joint d'étanchéité de l'ensemble de guidage et d'étanchéité 8. Le fonctionnement du servomoteur qui vient d'être décrit est le suivant: Lorsque le servomoteur est actionné, en exerçant un effort axial vers l'avant sur la tige d'entrée 17, le plongeur 15 se déplace vers l'avant en provoquant, en premier lieu, après une brève course initiale d'actionnement, la venue en contact de l'élément de clapet 12 contre le siège de clapet fixe 13 pour isoler l'une de l'autre les deux chambres 4 et 3 puis, en second lieu, l'ouverture d' un passage entre l'élément de clapet 12 et le siège de clapet mobile 14 pour admettre la pression 15 atmosphérique dans la chambre de travail 4 et réaliser ainsi une assistance sur la tige de sortie 6. Lors d'une telle phase de freinage, le plongeur 15 n'interfère avec aucun des organes de positionnement 22 et 24. Si, durant une telle phase de freinage, l'effort exercé sur la tige 20 d'ent-rée 17 est relâché, celle-ci se déplace vers l'arrière sous l'effet du ressort de rappel 18 et le plongeur 15, revenant en contact par son siège mobile 14 avec l'élément de clapet 12, déplace ce dernier élastiquement vers l'arrière pour le dégager du siège de clapet fixe 13 et 25 rétablir une communication entre les deux chambres 4 et 3. Pour permettre un rééquilibrage rapide de pression (en l'occurence de dépression) entre les deux chambres, le plongeur 15 est autorisé à reculer d'une distance relativement importante vis-à-vis du corps de valve 7, le 30 passage maximum entre le siège de clapet fixe 13 et l'élément de clapet 12 étant déterminé de façon précise par venue en butée, sous l'effet du ressort de rappel 18, de l'épaulement 20 contre la clé 22. Lors de cette phase de fonctionnement, l'organe de positionnement pivotant 24 35 n'interfère pas dans le déplacement du plongeur 15 vis- àvis du corps de valve 7. Par contre, lorque l'effort sur a tige d'entrée est définitivement relâché, la paroi mobile 2 est ramenée, sous l'effet de son ressort de rappel 11, vers la paroi arrière 10 du boîtier 1. Ce mouvement de recul de la paroi mobile 2 et du corps de valve 7 provoque une compression progressive du ressort 29 préalablement 5 placé en appui, par l'extrémité arrière de sa dernière spire arrière, contre la surface stationnaire 30. Cette compression progressive du ressort 29 place tout d'abord l'organe de positionnement pivotant 24 en appui franc contre l'épaulement 20 du plongeur 15 puis, au fur et à 10 mesure de la compression du ressort 29, amorce un pivotement dextrogyre (sur la figure 1) du bras 26 tendant à déplacer le plongeur 15 vers l'avant e. écartant son épaulement 20 de la clé 22. Lorsque le servomoteur parvient en fin de course de retour, la réaction induite par le plongeur 15, via l'organe de positionnement 24 sur le bras 26 amène le ressort 29 en configuration complètement rétractée o toutes les spires viennent porter par leur extrémité arrière, contre la surface de référence stat.i onnaire 30, conférant ainsi à l'organe de 20 positionnement pivotant 24 une orientation angulaire parfaitement déterminée vis-à-vis du corps de valve 7 et positionnant donc le plongeur 15 dans une position relative déterminée par rapport au corps de valve 7 ayant entre temps atteint sa position de repos assignée, déterminant ainsi le jeu requis entre le siège de clapet fixe 13 et l'élément de clapet 12. Lorsque le servomoteur est de nouveau actionné pour une phase de freinage, les opérations décrites plus haut sont reproduites à l'identique, le déplacement vers l'avant du corps de valve 7 et de la paroi 30 mobile 2 étant accompagné par une détente progressive du ressort 29 jusqu'à ce que celui-ci recouvre une configuration totalement détendue préparatoire à une nouvelle phase de retrait vers la position de repos du servomoteur. Le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4 est dans ses grandes lignes analogue à celui qui vient d'être décrit et s'en distingue essentiellement par la 25967 14 nature de l'organe élastique 29' et son couplage à l'organe de positionnement pivotant 24. Ce dernier est identique à celui décrit dans le mode de réalisation précédent mais n'est pas formé, ici, d'une seule pièce avec le bras 5 d'actionnement 26. Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, le bras d'actionnement de l'organe de positionnement pivotant 24 est formé par deux bras repliés jointifs 26' et 26" formant une boucle 27 entourant une extrémité de la plaque formant l'organe de positionnement 10 pivotant 24 prolongeant la spire d'extrémité intérieure d'un ressort hélicoldal à spire jointive de section carrée 29' disposée, comme dans le mode de réalisation précédent, autour du corps de valve 7 et venant porter, cette fois par sa seule spire d'extrémité arrière contre la surface de 15 référence stationnaire 30 dans le prolongement tubulaire 9 de la paroi arrière 10 du boîtier 1. Dans ce mode de réalisation, la position de référence finalement adoptée par Les bras 26' et 26" est déterminée par l'épaisseur axiale prédéterminée en phase de 20 compression à spires jointives du ressort 29'. Le fonctionnement de ce second mode de réalisation est en tout point identique à celui décrit précédemment en relation avec les figures 1 et 2. Quoique la présente invention ait été décrite en 25 relation avec des modes de réalisation particuliers, elLe ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, selon les besoins, l'organe élastique 29', de diamètre réduit, peut 30 être logé dans une rainure longitudinale externe du corps de valve 7. REVENDICATIONS 1. Servomoteur d'assistance au freinage, comprenant: un boitier (1); une paroi mobile (2) divisant le boitier en deux chambres (3; 4) et déplaçable axialement dans le bo tier sous la commande d'un moyen de valve de 5 distribution (12,13,14) agencé dans un corps de valve (7) solidaire de la paroi mobile et actionnable par un organe d'entrée (17); et au moins un organe (24) de positionnement du moyen de valve, supporté par le corps de valve (7) et déplaçable relativement à celui-ci à partir 10 d'une position de repos, quand le servomoteur est en position de repos, dans laquelle l'organe de positionnement coopère avec le moyen de valve pour placer celui-ci dans une position de repos correspondante relativement au corps de valve, caractérisé en ce qu'il comprend un organe élastique rétractable à faible élasticité 129; 29') ayant une extrémité (28; 26'-26") associée à l'organe de positionnement et dEformable entre une configuration détendue et une configuration rétractée, dans la position de repos du servomoteur, o ladite extrémité se situe dans 20 une position de référence fixe par rapport au boitier (1) et déterminant la position de repos de l'organe de positionnement (24). 2. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position de repos du servomoteur, l'organe 25 élastique (29; 29') est en appui sur une surface stationnaire (30) liée au boltier (1) et présente une épaisseur contractée déterminée. 3. Servomoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe élastique est constitué d'un ressort spiral 30 (29; 29') d'axe parallèle à l'axe de déplacement de la paroi mobile. 4. Servomoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe élastique est ur. ressort spiral conique (29). 1 0 2 52596714 5. Servomoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe élastique est un ressort spiral à spire concentrique (29'). 6. Servomoteur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le ressort spiral (29; 29') est disposé concentriquement autour du corps de valve (7). 7. Servomoteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la surface stationnaire (30) est formée par un élément (8) rapporté dans une partie centrale 10 (9) du boîtier (1) entourant le corps de valve (7). 8. Servomoteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que L'organe de positionnement (24) est monté à rotation dans le corps de valve (7) et comporte un bras d'actionnement (26; 26' 15 26") extérieur au corps de valve et couplé à l'organe élastique (29; 29'). 9. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de positionnement (24) est monté à rotation dans un alésage transversal (23) du corps de valve (7). 10. Servomoteur selon la revendication 6 et la revendication 9, caractérisé en ce que le bras d'actionnement (26' - 26") est formé par ladite extrémité de l'organe élastique (29'). 11. Servomoteur selon la revendication 10, caractérisé 25 en ce que le bras d'actionnement formé par un bras d'extrémité (26' - 26") d'extrémité du ressort (29') est replié en U (27) autour d'une extrémité de l'organe d'actionnement (24). 12. Servomoteur selon l'une des revendications 30 précédentes, dans lequel le moyen de valve comprend un élément de clapet (12) coopérant sélectivement avec un premier siège de clapet (13) formé dans le corps de vaLve (7) et un second siège de clapet (14) formé concentriquement à l'extrémité de l'organe d'entrée (17), 35 caractérisé en ce que l'organe de positionnement (24) positionne, dans sa position de repos, l'ensemble élément de clapet (12)/second siège de clapet (14) par rapport au premier siège de clapet (13). 13. Servomoteur selon la revendication 12 comprenant un plongeur (15) formant le second siège de clapet (14), relié à l'organe d'entrée (17) et coulissant dans un alésage central (16) du corps de valve (7), caractérisé en ce que 5 l'organe de positionnement (24) comprend une partie s'étendant dans l'alésage (16) et coopérant avec un épaulement périphérique (20) du plongeur (15). 14. Servomoteur selon la revendication 13, dans son rattachement à la revendication 8, caractérisé en ce qu'il 10 comporte un second organe de positionnement (22) fixé dans une rainure radiale (21) du corps de valve (7) et coopérant avec l'épaulement (20) du plongeur (15).