Brevet FR2612474A1 — publié le 19880923

La présente invention concerne un amplificateur d'effort de freinage à dépression pour véhicule automobile, comprenant un carter à dépression qui est subdivisé de ma- nière étanche par une paroi mobile axialement en une cham- bre à dépression et une chambre de travail, une valve de commande à actionnement mécanique pour relier la chambre de travail à la chambre à dépression et/ou à l'atmosphère, le bottier de valve de commande mobile axialement étant réalisé en matériau thermoplastique et recevant, dans un alésage axial, un disque de réaction en élastomère qui est appliqué contre une collerette avant d'une tige transmet- tant la force de freinage à un piston d'actionnement d'un maitre-cylindre monté sur le carter à dépression côté dé- pression, la paroi mobile étant reliée au bottier de valve de commande, un manchon de guidage étant prévu pour guider axialement la tige et comprenant une collerette radiale, ainsi cu'un procédé de fabrication d'un amplificateur d'effort de freinage à dépression de ce type. Un amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion de ce type est divulgué dans la demande de brevet al- lemand P 33 44 110.3. Dans cet amplificateur d'effort de freinage, un disque de pression est disposé entre le dis- que de réaction et la tige, et une plaque de guidage est logée dans un évidement du boîtier de valve de commande ou dans un manchon de serrage relié au boîtier de valve de commande, la plaque de guidage comportant un alésage cen- tral et son bord in érieur radial étant conçu sous la forme d'un collet ou d'une collerette s'étendant axiale- ment en direction du maitre-cylindre et servant à mainte- nir et guider la tige dont l'extrémité ou partie avant proche du bottier de commande coopère avec le disque de pression. L'un des inconvénients de l'amplificateur d'effort de freinage indiqué ci-dessus réside dans la ma- nière dont la plaque de guidage est fixée et/ou immobili- sée axialement sur le bottier de valve de commande, car il est nécessaire de prévoir une pièce métallique compor- tant des encoches pour maintenir la plaque de guidage con- tre une surface extrême du bottier de valve de commande. Cette pièce est formée par le collet axial d'un disque à diaphragme qui, avec le diaphragme roulant, est fixé au bottier de valve de commande. Cet agencement nuit en par- ticulier à la conception allégée des amplificateurs d'ef- fort de freinage à dépression dans lesquels sont utilisés des disques à diaphragme en aluminium, car, compte tenu des fissures qui se forment lors de l'emboutissage de l'aluminium, il est nécessaire d'utiliser une pièce sépa- rée réalisée en métal résistant mieux à l'emboutissage. On obtient donc un disque à diaphragme en deux parties, ce qui en augmente le coût. Un autre inconvénient réside dans le montage de la plaque de guidage, qui peut être réalisé dans le sens axial et radial, et dans le peu de latitude disponible pour concevoir le boîtier de valve de commande et/ou ses canaux. La présente invention a donc pour but de four- nir un amplificateur d'effort de freinage à dépression du type indiqué précédemment, dans lequel les inconvé- nients évoqués ci-dessus sont en grande partie supprimés et qui permet de donner à la paroi mobile une forme plus avantageuse et de concevoir les canaux à dépression de manière plus appropriée sur le plan de l'écoulement. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que la collerette radiale du manchon de guidage prend appui axialement à l'intérieur de l'alé- sage du bottier de valve de commande et est entourée axialement par un élément de retenue avec lequel elle co- opère, cet élément de retenue étant relié au boîtier de valve de commande. On obtient donc un amplificateur d'effort de freinage à dépression pour véhicule automobile permettant de simplifier considérablement le montage par l'utilisa- tion de composants bon marché. Parallèlement, la concep- tion de l'amplificateur d'effort de freinage conformément à l'invention garantit un excellent centrage de la tige 26 12474 et permet de transmettre des forces de retenue très élevées. En cas d'emploi de matériaux thermoplastiques, qui conviennent moins bien au formage, mais se prêtent mieux au soudage, un perfectionnement de la présente inven- tion prévoit que l'élément de retenue est formé par un an- neau de retenue dont la surface intérieure ou extérieure radiale coopère avec la surface du boîtier de valve de com- mande et/ou avec la paroi de l'alésage du boîtier de valve de commande dans lequel est logé le disque de réaction, le matériau de base de l'anneau de retenue étant identique à celui du bottier de valve de commande. Cette caractéristi- que permet d'obtenir une meilleure solidité d'accouplement entre la tige et le boîtier de valve de commande, ce qui est important surtout dans des dispositifs d'amplification de grand diamètre. Pour pouvoir utiliser des disques de réaction de plus petit diamètre, sans pour autant modifier les for- ces de freinage, il est prévu, conformément à une autre caractéristique de la présente invention, que l'appui axial de la collerette radiale du manchon de guidage s'effectue sur un insert métallique en forme de pot dans lequel est logé le disque de réaction. Cette caractéristique offre une protection efficace du boîtier de valve de commande en ma- tière plastique contre les hautes pressions du disque de réaction et permet un meilleur ajustage entre l'insert mé- tallique en forme de pot, le disque de pression de la tige et la plaque de transmission disposée entre le piston de valve de commande et le disque de réaction. Un procédé de fabrication de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la présente invention est décrit plus avant. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la descrip- tion qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées o les pièces identi- ques sont désignées par les mêmes chiffres de référence et qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe longitudinale partiel- le d'un premier mode de réalisation de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la présente invention, - la figure 2, une vue en coupe longitudinale partiel- le d'un deuxième mode de réalisation de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la présente invention, - la figure 3, une vue en coupe longitudinale partiel- le d'un troisième mode de réalisation de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à la présente invention. Le carter de l'amplificateur d'effort de freina- ge est constitué de deux parties de carter qui sont reliées en un point de liaison au moyen d'encoches. Par souci de clarté, seule la partie de carter côté pédale de frein 7 a été partiellement représentée. L'intérieur du carter est subdivisé par un piston d'amplificateur 19 en une chambre à dépression 20, qui communique avec une source de dépres- sion (non représentée) par l'intermédiaire d'un perçage de liaison, et en une chambre de travail 23. Le piston d'am- plificateur 19 comprend un diaphragme roulant 18, qui est appliqué contre ce dernier dans la chambre de travail 23, et un bottier de valve de commande en deux parties 10 qui est relié au piston d'amplificateur 19 et au diaphragme roulant 18. Le diaphragme roulant 18 est inséré de manière étanche à la pression au point de liaison 26 et sa partie intérieure entoure le bord intérieur du piston d'amplifi- cateur 19 et en assure l'étanchéité par rapport au bottier de valve de commande 10. La partie de guidage cylindrique 4 du boîtier de valve de commande 10 dépasse du carter d'amplificateur 7 et sa surface est protégée des impuretés au moyen d'un -soufflet plissé 27. Le bottier de valve de commande 10 rend étanche la chambre de travail 23 par rap- port à l'extérieur au moyen d'un anneau coulissant 5. A l'intérieur du bottier de valve de commande , une tige de commande composée d'une tige de piston 13 et d'un piston de valve 16 est disposée de manière axiale- ment coulissante, cette tige de commande pouvant être re- liée à une pédale de frein d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'une tête de fourchette non représentée. En outre, le boîtier de valve de commande 10 contient un ensemble de valves 1, 9, 12 qui est actionné par le piston de valve 16 et qui commande la différence de pression en- tre la chambre à dépression 20 et la chambre de travail 23 par l'intermédiaire de canaux 36, 37. En outre, la partie avant 2 du boîtier de valve de commande 10, disposée dans la chambre à dépression 20, comporte un alésage 3 dans le- quel est logé un disque de réaction 30. Une tige 29 action- ne un maitre-cylindre de freinage non représenté qui est fixé au fond du carter d'amplificateur. Pour ramener le piston d'amplificateur en posi- tion initiale 19, il est prévu un ressort de rappel 25 qui est intercalé entre la partie avant 2 du boîtier de valve de commande 10 et le fond du carter d'amplificateur. L'ensemble de commande de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression est représenté en posi- tion relâchée, c'est-à-dire dans une position o les deux chambres 20, 23 sont isolées. En effet, dans cette posi- tion, les deux sièges d'étanchéité 9, 12 reposent contre la surface d'étanchéité d'une valve à disque 1 qui, sur son côté éloigné de la surface d'étanchéité, comporte une butée 8 qui, par l'intermédiaire d'un manchon 38, est ap- pliquée contre la pièce de guidage 4. En position relâ- chée, le collet 28 de la pièce de guidage 43 est appliqué contre l'anneau coulissant 5, tandis que le siège d'étan- chéité 9 du piston de valve de commande 16 est poussé par un ressort de rappel de tige de piston 11 contre la surfa- ce d'étanchéité d'une valve à disque 1. Simultanément, la valve à disque 1 est sollicitée en direction des deux siè- ges d'étanchéité 9, 12, au moyen d'un ressort de compres- sion 15 dont l'autre extrémité repose contre le manchon 38. En outre, il est prévu un second ressort de compres- sion 39 qui prend appui, d'une part, sur un guide 40 d'une valve à disque 1 et, d'autre part, sur une surface annulaire 41 du manchon 38 et qui maintient les deux par- ties de boîtier de valve de commande 2, 4, éloignées l'une de l'autre. Pour réaliser un guidage précis de la tige 29, il est prévu un manchon de guidage 14 dont la collerette radiale 24 est introduite dans l'alésage 3 de la partie avant 2 et qui prend appui axialement sur un insert métal- lique 21 muni d'un alésage axial étagé 42. En l'occurren- ce, le disque de réaction 30 est disposé dans une partie de l'alésage étagé 42 tourné vers la chambre à dépression , un disque de pression 17 étant prévu entre le disque de réaction 30 et l'extrémité de la tige 29 proche du car- ter de commande. Dans une seconde partie de l'alésage étagé 42 de plus petit diamètre est disposée une plaque de transmission 6 qui coopère avec le piston de valve de com- mande 16 et dont la surface en contact avec le disque de réaction 30 détermine le rapport de transmission de l'uni- té de freinage. Tout gauchissement de la tige 29 et/ou de son manchon de guidage 14 est empêché par un élément de retenue 22 qui coopère avec la collerette radiale 24 du manchon de guidage 14 en l'entourant axialement. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de retenue 22 est formé par un collet radial 28 qui est réalisé d'une seule pièce avec la partie avant 2 du boîtier de valve de commande par déformation plastique de ce dernier. L'élé- ment de retenue peut, en variante être formé par une plu- ralité de saillies intérieures radiales qui sont réali- sées d'une seule pièce avec le boîtier de valve de com- mande. Dans les modes de réalisation de l'invention représentés aux figures 2 et 3, qui conviennent surtout à des appareils de plus grande taille, un anneau de rete- nue 31 et, respectivement, 33 est utilisé pour immobili- ser le manchon de guidage 14 axialement en position. La collerette radiale 24 du manchon de guidage 14 prend ap- pui sur une saillie en forme d'étage 35 de l'alésage 3. Alors que la figure 2 représente l'anneau de retenue 31, dont la surface intérieure radiale 34 est soudée et/ou collée à la surface du bottier de valve de commande 10, la figure 3 représente l'anneau de retenue 33 dont la surface extérieure radiale 34 coopère avec la paroi de l'alésage 3 et, le cas échéant, y est reliée par soudage ou par collage. L'utilisation d'un anneau de retenue séparé augmente considérablement la solidité de la liaison entre le bottier de valve de commande et la tige, ce qui permet de transmettre les forces de retenue les plus élevées. L'ihvention propose également un procédé de fabrication de l'amplificateur d'effort de freinage à dé- pression, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de procédé suivantes: a) insertion de la collerette radiale 24 du manchon de guidage 14 dans l'alésage 3 du bottier de valve de com- mande 10; b) chauffage de la partie en saillie de la paroi de l'alésage 3 jusqu'à ce que la température de fusion du ma- tériau du bottier de valve de commande soit dépassée; et c) formage de la pièce chauffée pour obtenir un élé- ment de retenue antérieur radial 22. Le chauffage peut être effectué au moyen d'ul- trasons, ou d'une spirale de chauffage électrique. Selon une variante, le procédé de fabrication d'un amplificateur d'effort de freinage à dépression com- prend les étapes de procédé suivantes: al) insertion de la collerette radiale 24 du manchon de guidage 14 dans l'alésage 3 du bottier de valve de com- mande 10; bl) prémontage de l'anneau de retenue 31 et, respec- tivement, 33 à la surface du bottier de valve de commande et, respectivement, dans l'alésage 3 de ce dernier; et cl) assemblage de l'anneau de retenue 31 et, respec- tivement, 33 et du bottier de valve de commande 10 jusqu'à ce qu'il y soit appliqué axialement. L'assemblage de l'anneau de retenue 31 et, res- pectivement, 33 et du bottier de valve de commande 10 peut être effectué par soudage, le soudage étant effectué aux ultrasons, ou par friction. L'assemblage de l'anneau de retenue 31, 33 et du boîtier de valve de commande 10 peut être effectué en collant les deux pièces ensemble. REVENDICATIONS 1. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion pour véhicule automobile, comprenant un carter à dé- pression qui est subdivisé de manière étanche par une pa- roi mobile axialement en une chambre à dépression et une chambre de travail, une valve de commande à actionnement mécanique pour relier la chambre de travail à la chambre à dépression et/ou à l'atmosphère, le bottier de valve de commande mobile axialement étant réalisé en matériau ther- moplastique et recevant, dans un alésage axial, un disque de réaction en élastomère qui est appliqué contre une col- lerette avant d'une tige transmettant la force de freinage à un piston d'actionnement d'un maitre-cyLindre monté sur le carter à dépression côté dépression, la paroi mobile étant reliée au bottier de valve de commande, un manchon de guidage étant prévu pour guider axialement la tige et comprenant une collerette radiale, caractérisé en ce que la collerette radiale (24) du manchon de guidage (14) prend appui axialement à l'intérieur de l'alésage (3) du bottier de valve de commande (10) dans lequel est logé le disque de réaction (30) et est entouré axialement par un élément de retenue (22) avec lequel elle coopère, ledit élément de retenue étant relié au bottier de valve de com- mande (10). 2. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue (22) est formé par un collet radial (28)quiestréalisé d'une seule pièce sur le bottier de val- ve de commande (10). 3. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue (22) est formé par une pluralité de saillies intérieures radiales qui sont réalisées d'une seule pièce avec le bottier de valve de commande.(10). 4. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue (22) est formé par un anneau de rete- nue (31) dont la surface intérieure radiale (32) coopère avec la surface du bottier de valve de commande (10). 5. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue (22) est formé par un anneau de rete- nue (33) dont la surface extérieure radiale (34) coopère avec la surface du bottier de valve de commande (10). 6. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme aux revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le matériau de base de l'anneau de retenue (31, 33) est identique à celui du bottier de valve de commande. (10). 7. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui axial de la collerette radiale (24) du manchon de guidage (14) s'effectue sur un insert en forme de pot (21) recevant le disque de réaction (30). 8. Amplificateur d'effort de freinage à dépres- sion conforme à l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'alésage recevant le disque de ré- action (30) comprend une saillie en forme d'étage (35) sur laquelle la collerette radiale (24) prend appui axia- lement. 9. Procédé de fabrication de l'amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme à l'une quel- conque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de procédé suivantes: a) insertion de la collerette radiale (24) du man- chon de guidage (14) dans l'alésage (3) du bottier de valve de commande (10); b) chauffage de la partie en saillie de la paroi de l'alésage (3) jusqu'à ce que la température de fusion du matériau du bottier de valve de commande soit dépas- sée; et c) formage de la pièce chauffée pour obtenir un élément de retenue antérieur radial (22), 10. Procédé conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage est effectué au moyen d'ultrasons. 11. Procédé conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage est effectué au moyen d'une spirale de chauffage électrique. 12. Procédé de fabrication d'un amplificateur d'effort de freinage à dépression conforme aux revendica- tions 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de procédé suivantes: al) insertion de la collerette radiale (24) du man- chon de guidage (14) dans l'alésage (3) du bottier de val- ve de commande (10); bl) prémontage de l'anneau de retenue (31 et, res- pectivement, 33) à la surface du boîtier de valve de com- mande (10) et, respectivement, dans l'alésage (3) de ce dernier; et ci) assemblage de l'anneau de retenue (31 et, res- pectivement, 33) et du bottier de valve de commande (10) jusqu'à ce qu'il y soit appliqué axialement. 13. Procédé conforme à la revendication 12, -caractérisé en ce que l'assemblage de l'anneau de retenue (31 et, respectivement, 33) et du boîtier de valve de commande (10) est effectué par soudage. 14. Procédé conforme à la revendication 13, caractérisé en ce que le soudage est effectué aux ultra- sons. 15. Procédé conforme à la revendication 13, caractérisé en ce que le soudage est effectué par fric- tion. 16. Procédé conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que l'assemblage de l'anneau de rete- nue (31, 33) et du bottier de valve de commande (10) est effectué en collant les deux pièces ensemble.