Brevet FR2633443A1 — publié le 19891229

CONTACTEUR ELECTRIQUE POUR SERVOMOTEUR PNEUMATIQUE DE FREINAGE La présente invention concerne les contacteurs électriques pour servomoteur pneumatique de freinage, notamment destinés à équiper les véhicules automobiles. De façon plus précise, la présente invention concerne les contacteurs électriques, destinés à être reliés à un circuit électrique d'avertissement de freinage et à être montés à engagement étanche dans un orifice d'une paroi arrière d'un boîtier de servomoteur pneumatique divisé en une chambre avant et une chambre arrière sélectivement intercommunicantes par un moyen de piston déplaçable à partir d'une position de repos voisine de la paroi arrière, le contacteur étant du type comprenant un corps en matériau plastique avec une première partie de corps destinée à être engagée dans l'ouverture de la paroi arrière du boîtier du servomoteur et une seconde partie de corps demeurant extérieure au boîtier de servomoteur et renfermant au moins une paire de contacts électriques métalliques actionnables par un palpeur monté coulissant dans un alésage de la première partie de corps et sollicité par un ressort vers l'extérieur de cette première partie de corps pour porter normalement contre le moyen de piston lorsque ce dernier se trouve au voisinage de sa position de repos, la paire de contacts comprenant une lame de contact fixe et une lame de contact mobile sollicitée élastiquement à l'écart de la lame de contact fixe dans la direction opposée à la direction de sollicitation du palpeur et couplée à un plongeur. Un contacteur électrique d'avertissement de freinage de ce type est décrit dans le document FR-A-2 561 817, dont le contenu est supposé intégré ici pour référence. Dans ce document, le palpeur est formé intérieurement avec un logement central cylindrique dans lequel coulisse - 2 - une partie de diamètre élargi d'un plongeur comportant, à son extrémité voisine de la tête du palpeur, une bride annulaire et, à son extrémité opposée, une autre bride annulaire, les deux brides étant reliées a la partie de diamètre élargi du plongeur par des parties de diamètre réduit. Le palpeur comporte, en outre, une butée annulaire faisant saillie radialement vers l'intérieur dans le logement et susceptible de coopérer avec la face arrière de la bride ou collerette d'extrémité du plongeur. Dans la configuration de repos, il existe, entre la collerette d'extrémité du plongeur et la butée annulaire du palpeur, un jeu qui peut varier dans des proportions notables et accommoder ainsi les tolérances de positionnement au repos entre le moyen de piston et la paroi arrière du boîtier de servomoteur, sans modifier pour autant la position de repos de l'ensemble lame de contact mobile/plongeur. Par contre, en fonctionnement, lorsque le moyen de piston est écarté de la paroi arrière sous l'effet de l'admission de l'air atmosphérique dans la chambre de travail arrière, le palpeur suit le déplacement du moyen de piston, en annulant tout d'abord la course morte, puis en entraînant, par sa butée annulaire intérieure, le plongeur jusqu'à venir plaquer le plot de contact de la lame mobile contre la lame de contact fixe à l'encontre de la sollicitation élastique propre de la lame de contact mobile. Le jeu précité étant susceptible de varier dans des proportions nctables, le contact sera donc établi a des instants différents de la course du moyen de piston, et donc à des moments différents du freinage. Il en résulte donc l'inconvenient que l'avertissement de freinage peut n'avoir lieu que lorsque le freinage est déjà devenu effectif, alors qu'il est souhaitable que l'avertisserent de freinage ait lieu le plus tôt possible. Pour pallier cet inconvénient, la présente invention a pour objet de proposer un contacteur électrique du type précité, dont le montage permette de tenir compte des - 6 73 4- tolérances de positionnement au repos entre le moyen de piston et la paroi arrière du boîtier de servomoteur, et qui établisse le contact d'avertissement de freinage au tout début de la période de freinage. Dans ce but, l'invention prévoit de relier le plongeur au palpeur par un moyen d'engagement élastique unidirectionnel. De cette façon, lors du montage du contacteur selon l'invention sur la paroi arrière du boîtier du servomoteur pneumatique d'assistance au freinage, le plongeur prend par rapport au palpeur une position qui dépend des tolérances de positionnement au repos entre le moyen de piston et la paroi arrière du boîtier de servomoteur, et "mémorise" cette position une fois pour toutes. Il en résulte que le contact d'avertissement de freinage est établi dès que le moyen de piston a parcouru une distance égale à celle qui sépare le plot de contact de la lame mobile de la lame de contact fixe, distance qui peut être rendue aussi faible qu'on le désire, et qui ne dépend pas des tolérances de fabrication du servomoteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre illustratif, faite en relation avec le dessin annexé sur lequel: - la Figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un contacteur électrique selon l'invention monté en place sur la paroi arrière d'un boitier de servomoteur pneumatique d'assistance au freinage, - la Figure 2 est une vue analogue à celle de la -Figure 1, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 3 est une vue analogue aux deux précédentes, d'un troisième mode de réalisation de l'invention, et - 4 - - la Figure 4 est une vue en coupe d'un contacteur prêt à être installé. Sur les Figures, les éléments identiques portent le même numéro de référence. Sur la Figure 1, on a représenté une portion de la paroi arrière 1 d'un boîtier de servomoteur pneumatique d'assistance au freinage divisé intérieurement par un moyen de piston 2 en une chambre avant, ou chambre à vide 3, et une chambre arrière, ou chambre de travail 4 entre le moyen de piston 2 et la paroi arrière 1. Cette paroi arrière 1 comporte un orifice 5 dans lequel est montée par engagement élastique unidirectionnel une première partie de corps 6 d'un contacteur électrique comprenant également une seconde partie de corps 7 demeurant extérieure à la paroi arrière 1 du boîtier de servomoteur, les deux parties de corps 6 et 7 étant formées d'une seule pièce à partir d'un matériau plastique présentant une certaine élasticité pour permettre l'engagement élastique de la première partie de corps 6 dans l'orifice 5 et son maintien verrouillé en place dans ce dernier. La première partie de corps 6 présente une configuration générale cylindrique et est pourvue périphériquement' d'un joint d'étanchéité annulaire 8 destiné, en configuration de montage, à être comprimé entre la face extérieure arrière de la paroi arrière 1 et un épaulement annulaire 9 défini autour de la première partie de corps 6 par la face avant de la seconde partie de corps 7. Le montage du contacteur sur la paroi arrière 1 peut être effectué selon tout procédé connu. Avantageusement, le montage dit "a baïonnette" pourra être utilisé, la première partie de corps 6 comportant.à cet effet des excroissances radiales 12, dont une seuL.e est représentée. La première partie de corps 6 comporte une partie centrale 10 formée avec un alésage central 11, dans lequel est monté coulissant un palpeur 13 portant une tête d'extrémité 14 destinée à porter en appui contre la face arrière du moyen de piston 2 du servomoteur. La partie cylindrique du palpeur 13 est munie, sur sa périphérie, de rainures axiales 24, permettant à la chambre de travail 4 de communiquer avec l'intérieur d'une cavité 40 située en arrière du palpeur 13, ainsi qu'il est décrit dans le document FR-A-2 561 817. Conformément à l'invention, le palpeur 13 est formé intérieurement avec un logement central cylindrique 16, délimité a l'extrémité opposée à celle qui porte la tête 14, par une paroi 25 comportant une ouverture 26 de la forme générale d'un cercle, dont le diamètre varie linéairement entre les deux bords de la paroi 25, de façon à ce que l'ouverture 26 définisse dans la paroi 25 un volume de forme générale tronconique dont la petite base est du côté de la tête 14. Conformément à l'invention, un plongeur 15 est prévu, dont la tête pénètre par l'ouverture 26 dans le logement 16. La tête du plongeur 15 a la forme générale d'un cylindre, et comporte à sa périphérie des sillons circulaires jointifs 30, formés dans un plan perpendiculaire à l'axe du plongeur. Chaque sillon a en section la forme d'un "V" dont un côté 17 est perpendiculaire a l'axe du cylindre formant la tête du plongeur 15, l'autre côte de chaque sillon étant incliné sur cet axe, le côté incline du sillon étant situé du côte de la tête 14 du palpeur 13. La tête du plongeur 15 pourrait aussi être définie comme étant constituée d'un empilement de troncs de cônes identiques, empilés coaxialement dans le même sens, la petite base de l'un étant confondue avec la grande base du suivant. De façon avantageuse, l'épaisseur de chaque tronc de cône élémentaire est égale à celle de la paroi 25 à l'extrémité du palpeur 13, et l'angle au sommet du cône est égal à celui qui est formé dans l'ouverture 26 de la paroi 25 du palpeur 13, de façon à ce que l'ouverture 26 et les sillons 30 aient des formes complémentaires aptes à coopérer pour former un - 6 - engagement élastique unidirectionnel de parties en relief formées sur l'une des pièces avec des parties en creux formées sur l'autre pièce. Le palpeur 13 est sollicité vers l'extérieur de la première partie de corps 6 dans la direction vers le moyen de piston 2, par un ressort hélicoidal 19 monté sur la périphérie de la partie centrale 10 et prenant appui, d'une part, sur le fond d'une gorge annulaire 27 formée dans la partie 10, de même axe que l'alésage 11, et, d'autre part, sur la face arrière de la tête 14 du palpeur 13. Comme décrit dans le document précité, dans la cavité allongée 40 de la seconde partie de corps 7 du contacteur sont montées perpendiculairement au plongeur une lame de contact fixe 20 positionnée sur la face avant de la cavité 40 voisine de la paroi arrière 1 du boîtier de servomoteur et une lame de contact mobile 21 réalisée en métal élastique et conformée de façon à s'étendre, au repos, suivant un angle par rapport a la lame de contact fixe 20 à l'écart de celle-ci. Typiquement, la lame de contact mobile 21 est montée en porte-a-faux par son extrémité éloignée (non représentée) du plongeur 15 et son extrémité libre 23 est découpée en forme de U, et engagée sur une partie de diamètre réduit entre la tête du plongeur 15 et le pied 22 du plongeur 15 pour solliciter normalement ce dernier en appui contre la face arrière de la cavité 40 sous l'effet de l'élasticité propre de la lare de contact mobile 21. Ccmre décrit dans le document précité, la lame de contact mobile 21 est avantageusement sertie par son extrémité éloignée du plongeur 15 dans un couvercle (non représenté) monté et soudé, par exemple aux ultrasons, dans une extrémité élargie de la cavité 40 opposée à la première partie de corps 6 de façon a clore de manière étanche cette cavité 40, le couvercle comportant des organes électriques de raccordement des lames de contact et 21 à un circuit électrique d'avertissement de freinage (non représenté). De préférence, la lame de -7- contact mobile 21 est pourvue d'un zone d'établissement de contact hémisphérique 28 destinée a coopérer avec une zone de contact en creux 29 du contact fixe 20. Le montage du contacteur selon la présente invention s'effectue de la façon suivante. La partie centrale 10 de la première partie de corps 6 est tout d'abord équipée du joint 8, le ressort 19 est ensuite introduit dans la gorge 27, puis le palpeur 13 est inséré dans l'alésage 11 de manière à ce que l'ouverture 26 dans la paroi 25 coopère avec un des premiers sillons formés sur la tête du plongeur 15. Avant l'introduction du palpeur 13 dans l'alésage 11, on peut avantageusement prévoir de disposer un collier ou manchon 50 (Figure 4), prenant appui sur l'extrémité de la partie extérieure de la première partie de corps 6, et sur lequel viendra buter la face arrière de la tête 14. Ce manchon remplit le tripe rôle de permettre au palpeur de ne s'engager que sur un des premiers sillons du plongeur, de protéger le ressort 19 pendant le transport, et d'empêcher tout enfoncement exagéré accidentel du palpeur sur le plongeur, ce qui rendrait le contacteur inutilisable. Ce manchon sera facilement arrachable au moment de la mise en place du contacteur sur la paroi arrière du servomoteur, par tout procéde connu (lignes de moindre résistance, amorce d'arrachage, etc...). L'ensemble étant ainsi préparé et tel qu'il est représenté sur la figure 4, après avoir arraché le manchon 50, cr. introduit la première partie de corps 6 dans l'orifice 5 de la paroi arrière 1 du boîtier de servomoteur de façon à ce que les excroissances radiales 12 se presentent en face d'échancrures radiales de formes et de dimensions correspondantes pratiquées à la périphérie de l'orifice 5. Lors de cette introduction, la tête 14 du palpeur 13 est amenée à rencontrer le moyen de piston 2. Du fait de l'élasticité relative de la paroi 25 du palpeur 13, et de la résistance opposée par le moyen de piston 2, le plongeur 15 pénètre dans l'ouverture 26 - 8 - jusqu'à ce que les excroissances 12 aient traversé les échancrures correspondantes. Le joint 8 se trouve alors comprimé, et une rotation de l'ensemble du contacteur amène les excroissances 12 derrière la paroi 1, bloquant ainsi le contacteur en position de fonctionnement. On voit donc que l'ouverture 26 dans la paroi 25 du palpeur 13 coopère avec la tête du plongeur 15 à la façon d'un engagement élastique unidirectionnel qui permet, lors de la mise en place du contacteur sur la paroi arrière du boîtier de servomoteur, l'ajustement de la longueur de l'ensemble palpeur/plongeur pour tenir compte des tolérances de positionnement au repos entre le moyen de piston 2 et la paroi arrière 1 du boitier de servomoteur. En fonctionnement, lorsque le moyen de piston 2 est écarte de la paroi arrière 1 sous l'effet de l'admission de l'air atmosphérique dans la chambre de travail arrière, le palpeur 13 suit le déplacement du moyen de piston 2 sous l'effet du ressort 19, entraînant avec lui, l'ouverture 26 coopérant avec les sillons formés sur la tête du plongeur 15, jusqu'à venir plaquer le plot de contact 28 de la lame mobile 21 contre la lame de contact fixe 20, a l'encontre de la sollicitation élastique propre de la lame ce contact mobile 21. L'engagement élastique unidirectionnel entre le plongeur et le palpeur empêche tout mouvement relatif entre ces deux pièces, le palpeur éar.t scilicité vers l'extérieur de la premiere partie de corps 6 par le ressort 19, tandis que le plongeur est sollicité dans l'autre sens par la force élastique propre de la lame de contact mobile 21, dont la raideur est égale à environ la moitié de celle du ressort 19. On voit donc que grâce à l'invention, le contact d'avertissement de freinage est toujours obtenu après une course du moyen de piston 2 correspondant à la distance entre le plot de contact 28 de la lame mobile 21 et la lame de contact fixe 20, cette course étant typiquement de quelques millimètres. On obtient donc bien - 9 l'établissement du contact au tout début de la période de freinage, quelles que soient les tolérances de fabrication ou de montage, et sans aucun réglage. Les figures 2 et 3 représentent deux autres modes de réalisation de contacteurs selon l'invention, la liaison entre le palpeur et le plongeur étant réalisée avec engagement élastique unidirectionnel. Sur la Figure 2, le palpeur 13 est formé d'une tête 14, venant en appui sur la face arrière du moyen de piston 2 du servomoteur, et d'un pied 100, ayant la forme générale d'un cylindre. Le pied 100 comporte à sa périphérie des sillons circulaires jointifs 110, chaque sillon ayant en section la forme d'un "V", dont un côté 101 est perpendiculaire à l'axe du cylindre formant le pied, et dont l'autre côté 102 est incliné par rapport à cet axe, le côté incliné du sillon se trouvant du côté de la tête 14 du palpeur 13. Le pied du palpeur 13 pourrait aussi être défini comme étant constitué d'un empilement de troncs de cônes identiques, empilés coaxialement dans le même sens, la petite base de l'un étant confondue avec la grande base du suivant. Le plongeur 15 est formé d'une partie cylindrique 103, coulissant dans l'alésage 11, et munie sur sa périphérie, de rainures axiales 104, permettant à la chambre de travail 4 de communiquer avec l'intérieur de la cavité 40. Le plongeur 15 est formé intérieurement avec un logement central cylindrique 105, délimité à son extrémité dirigée du côté de la tête 14 du palpeur, par une paroi 106 comportant une ouverture 107 de la forme générale d'un cercle dont le diamètre varie linéairement entre les deux bords de la paroi 106 de façon à ce que l'ouverture 107 définisse dans la paroi 106 un volume de forme générale tronconique dont la grande base est du côté de la tête 14 du palpeur 13. L'autre extrér'té du plongeur 15 est reliée, par une partie 108, à un pied 22 coopérant avec la lame de contact mobile 21. Les autres éléments du contacteur de la figure 2 sont identiques à ceux de la Figure 1, et son - 10 - 26 3443' fonctionnement est identique, seuls le plongeur et le palpeur ont été modifiés, mais remplissent toujours la même fonction de liaison avec engagement élastique unidirectionnel. De même, sur la Figure 3, on a représenté un troisième mode de réalisation du plongeur et du palpeur, qui ont la fonction de liaison avec engagement élastique unidirectionnel, dans un contacteur dont les autres éléments et le fonctionnement sont identiques à ceux des deux modes de réalisation précédentes. Selon la mode de réalisation de la figure 3, le palpeur 13 comporte un corps cylindrique 200 coulissant dans l'alésage 11 de la première partie de corps 6, portant a une extrémité une tête 14, et muni à son autre extrémité d'un alésage 201. Dans l'alésage 201 sont tracés intérieurement des sillons circulaires jointifs 202, chaque sillon ayant en section la forme d'un "V", dont un côté 203 est perpendiculaire à l'axe de l'alésage 201, et dont l'autre côté 204 est incliné par rapport à cet axe, le côté incliné du sillon se trouvant du côté de la tête 14 du palpeur 13. Un perçage 205 est de plus prévu dans la tête 14 de façon à faire communiquer les espaces situés devant et derrière le palpeur 13. Le plongeur 15 est formé d'un pied 22 coopérant avec la lame 21, ce pied 22 étant réuni par une partie 206 à une partie 207 en forme de lyre dont les branches portent à leurs extrémités des protubérances ou crochets 210, de section en "V", aptes à s'engager dans les sillons intérieurs du palpeur. Les autres éléments du contacteur de la Figure 3 et son fonctionnement sont identiques à ceux des deux autres modes de réalisation. Ayant ainsi décrit trois modes de réalisation de l'invention, il est clair que de nombreuses modif-cations pourront y être apportées par l'homme du métier sans pour autant sortir de son cadre. Ainsi tout type d'engagement élastique unidirectionnel entre le palpeur et le plongeur peut être utilisé, comme par exemple un embrayage linéaire unidirectionnel à bille ou à ressort. De même on pourra prévoir que l'engagement entre le plongeur et le palpeur soit réalisé sur plusieurs sillons, et/ou que les parties sur lesquelles cet engagement est réalisé aient une autre forme que cylindrique et circulaire, par exemple soient carrées ou rectangulaires. Enfin, bien qu'ayant été décrit plus particulièrement pour les circuits électriques d'avertissement de freinage, il est bien clair que le contacteur électrique de l'invention peut également servir à fermer un circuit lorsque le moyen de piston a parcouru une course prédéterminée, la longueur de cette course étant égale à la distance entre le plot de contact de la lame mobile et la lame de contact fixe. - 12 - REVENDICATIONS 1. Contacteur électrique, pour servomoteur pneumatique de freinage, destiné à être monté à engagement étanche dans un orifice (5) d'une paroi arrière (1) d'un boîtier de servomoteur pneumatique d'assistance au freinage divisé en une chambre avant (3) et une chambre arrière (4) sélectivement intercommunicantes par un moyen de piston (2) déplaçable à partir d'une position de repos voisine de la paroi arrière (1), le contacteur comprenant un corps en matériau plastique avec une première partie de corps (6) destinée à être engagée dans l'ouverture (5) de la paroi arrière (1) et une seconde partie de corps (7) demeurant extérieure au boîtier et renfermant au moins une paire de contacts électriques métalliques (20,21) actionnables par un palpeur (13) muni d'une tête (14) monté coulissant dans un alésage (11) de la première partie de corps (6) et sollicité par un ressort (19) vers l'extérieur de la -première partie de corps pour que sa tête porte normalement contre le moyen de piston (2) au voisinage de sa position de repos, la paire de contacts comprenant une lame de contact fixe (20) et une lame de contact mobile (21) sollicitée élastiquement à l'écart de la lame de contact fixe (20) dans la direction opposée à la direction de sollicitation du palpeur (13) et couplée à un plongeur (15), caractérisé en ce que le plongeur (15) est relié au palpeur (13) par un moyen d'engagement élastique unidirectionnel (26,30; 107,110; 202,210). 2. Contacteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'engagement élastique unidirectionnel entre le plongeur et le palpeur est obtenu par la coopération de parties en relief formées sur le plongeur et/ou le palpeur avec des parties en creux formées sur le palpeur et/ou le plongeur. 3. Contacteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties en creux formées sur le - 13 - plongeur et/ou le palpeur sont des sillons (30,110,202). 4. Contacteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sillons (30,110,202) sont circulaires dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie du plongeur et/ou du palpeur sur lequel ils sont formés. 5. Contacteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, entre l'extrémité de la partie extérieure de la première partie de corps (6) et la face arrière de la tête (14) du palpeur (13), un manchon (50). 6. Contacteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon (50) est facilement arrachable au moment de la mise en place du contacteur sur la paroi arrière du servomoteur. 7. Servomoteur pneumatique d'assistance au freinage, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un contacteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.