Brevet FR2627735A1 — publié le 19890901

La présente invention concerne un amplificateur de freinage constitué d'un bottier d'amplificateur qui est subdivisé, au moyen d'une paroi mobile agencée à l'intérieur, en une chambre de pression constante (chambre de dépression) et en une chambre de travail, la paroi mobile étant formée par un disque de diaphragme et par un diaphragme roulant venant s'appuyer partielle- ment sur le disque de diaphragme, et d'une tige de piston couplée avec une pédale de frein pour l'actionnement d'une valve de commande qui relie alternativement la chambre de travail avec une dépression ou avec une pres- sion différentielle plus élevée et qui comporte un piston de valve de commande mobile dans le sens axial à l'inté- rieur d'un bottier de valve de commande en agissant sur l'extrémité d'une tige par l'intermédiaire d'un élément de réaction. Un amplificateur de freinage de ce type est connu par le brevet allemand PS N 28 25 550. La particularité de cet amplificateur de freinage connu consiste en ce qu'il est prévu, sur son bottier de valve de commande, une butée qui limite le mouvement d'avancement initial de la paroi mobile par rapport au logement de valve de commande et qui se situe à une distance axiale prédéterminée par rapport à la partie correspondante de la paroi mobile lorsque celle-ci et le bottier de valve de commande se trouvent à leurs positions de repos respectives, et en ce que la paroi mobile est mobile dans le sens axial hors de sa position de repos jusqu'à ce que sa partie vienne en prise avec la butée du bottier de valve de commande, sans exercer sur celui-ci une force qui le pousserait dans le sens de l'avancement. Grâce à cette mesure, dans le cas d'une faible course d'entrée initiale, l'amplificateur de freinage connu aura une course de sortie plus longue prédétermi- nable puis une course de sortie proportionnelle à la course d'entrée. Dans le cadre de l'idée de l'invention divulguée par le brevet mentionné précédemment existe aussi un amplificateur de puissance utilisant une source de pression pour établir la différence de pression agissant sur la paroi mobile. Toutefois il faut considérer comme inconvénient la nécessité de séparer la chambre de pres- sion constante (chambre de dépression) de la source de vide existante et de l'exposer à l'atmosphère ambiante, car en cas de différence de pression excessive, il existe un risque de fonctionnement automatique non désiré de l'amplificateur de puissance qui pourrait aboutir à une opération de freinage incontrôlable. Or, ceci signifie qu'il ne restera pas d'énergie d'amplifi- cation disponible en cas de panne de la source de pres- sion. La présente invention a donc pour but d'éviter ce grave inconvénient et de fournir un amplificateur de freinage du type mentionné précédemment, fonctionnant à une pression supérieure à la pression atmosphérique et sans influences négatives mutuelles des deux types d'énergie et sans changement du comportement de réaction du dispositif en cas de défaillance de l'un ou l'autre type d'énergie. Conformément à la présente invention ce but est atteint au moyen de dispositifs pneumatiques qui, durant le fonctionnement de l'amplificateur de freinage à uhe pression supérieure à la.pression atmosphérique, rendent active une composante de force afin qu'elle s'oppose aux forces créées par l'élévation de la différence de pres- sion et agissant sur le piston de la valve de commande ainsi que sur le bottier de valve de commande. Grace à cette mesure, il est possible de transformer tous les types d'amplificateurs de freinage au moyen de légères modifications de manière à en faire un dispositif chargé. Afin de réaliser l'idée de l'invention, les dispo- sitifs pneumatiques constitués par un piston de compen- sation relié au bottier de valve de commande et par une surface active communiquant avec le piston de la valve de commande, la pression différentielle pouvant être appliquée sur ce piston et cette surface. Dans un mode de réalisation particulièrement com- pact de l'invention, la surface active est formée sur la tige de piston actionnant le piston de la valve de com- mande et guidée étanche à l'intérieur du piston de compensation. Dans un perfectionnement avantageux de cette inven- tion, la surface active est formée sur l'extrémité, éloi- gnée du piston de la valve de commande, d'une tige inter- médiaire qui est guidée.étanche à l'intérieur du piston de compensation et qui coopère avec la tige de piston, celle-ci étant appuyée à l'intérieur de la tige intermé- diaire au moyen d'un support élastique de tige de piston. Grâce à cette mesure, la mobilité de la tige de piston n'est pas réduite indûment par son guidage à l'intérieur du piston de compensation. Dans un mode de réalisation particulièrement com- pact de l'invention est prévue, sur le bottier d'ampli- ficateur, une bride munie d'une liaison de pression dif- férentielle qui, avec le bottier d'amplificateur ainsi le bottier de valve de commande, délimite une chambre de pression différentielle. Enfin, un délestage important du ressort de com- pression ramenant la paroi mobile en position initiale est obtenu du fait qu'il est prévu en amont du piston de compensation, dans le sens de l'actionnement, une chambre de pression pneumatique qui communique avec la chambre de travail de l'amplificateur de freinage. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la descrip- tion qui va suivre, faite à titre d'exemple non limita- tif, en se reportant aux figures annexées qui représen- tent: - la figure 1, une coupe longitudinale d'un ampli- ficateur de freinage conforme à l'invention, et - la figure 2, une coupe longitudinale d'une autre réalisation de l'amplificateur de freinage conforme à l'invention. L'amplificateur de freinage conforme aux figures 1 et 2 comporte un bottier d'amplificateur 1 subdivisé en une chambre de travail 3 et en une chambre de dépres- sion 4 au moyen d'une paroi mobile dans le sens axial 2. Cette paroi mobile dans le sens axial 2 est constituée d'un disque de diaphragme 5 en tôle emboutie et d'un diaphragme souple 6 s'appuyant sur celui-ci. Entre la circonférence extérieure du disque de diaphragme 5 et le bottier de dépression 1 ce diaphragme 6 forme, d'une manière non illustrée plus en détail, un diaphragme roulant faisant fonction de garniture d'étanchéité. Une valve de commande 9 qui peut, de préférence au moyen d'une tige intermédiaire 20, être actionnée par une tige de piston 8 comporte un piston de valve de commande 10 relié à la tige intermédiaire 20. Ce piston de valve de commande 10 permet les ouvertures de la valve à l'intérieur d'un bottier de valve de commande 11l 2627735 de manière que la chambre de travail 3, à la position non actionnée illustrée, communique avec-la chambre de dépression 4 par des canaux de guidage de l'air 12 dis- posés latéralement à l'intérieur du bottier de valve de commande 11 et se terminant sur la face frontale à la périphérie du bottier de valve de commande 11. Dès un actionnement de la valve de commande 9, c'est-à-dire dès un déplacement axial de la tiqe de piston 8, la communication entre la chambre de dépression 4 et la chambre de travail 3 est interrompue la chambre de tra- vail 3 est reliée à l'atmosphère de manière que la paroi mobile 2 se déplace vers la chambre de dépression 4. Au moyen d'un disque de réaction 13 élastique en caoutchouc logé dans un évidement prévu sur la face frontale du loqement de valve de commande 11 et au moyen d'une tiqe 14 munie d'une bride 15, la force de freinaqe est transmise au piston d'actionnement d'un mattre-cylindre (non illustré) du système de freinaqe, aqencé sur l'extrémité côté dépression de l'amplifica- teur de freinaqe. Un ressort de compression 16 qui s'appuie sur la paroi frontale 7 côté dépression du bottier d'amplifica- teur 21 et sur une bride 17 maintient la paroi mobile 2 à la position initiale illustrée. Sur la paroi frontale 29 côté pédale du bottier d'amplificateur 1 est fixée une bride 25 au moyen des éléments de fixation 42 maintenant l'amplificateur de freinage sur le tablier d'un véhicule automobile. Cette bride 25 comporte une liaison de pression différentielle 21 pouvant être reliée à une source de pression 41 ou à l'atmosphère ambiante par une valve portant le chiffre de référence 40. La bride 25, qui comporte de préférence un prolongement axial 30, délimite avec le bottier d'am- plificateur 1, ou plutôt sa paroi frontale 29 côté pédale, ainsi qu'avec le bottier de valve de commande 6- 11 une'chambre de pression différentielle 36. Un piston de compensation 31 relié au bottier de valve de commande 11, de préférence par vissage, est guidé étanche à l'intérieur du prolongement axial 30 de la bride 25. Ce piston de compensation 31 comprend un passage radial 38 reliant la chambre de pression dif- férentielle 36 avec l'intérieur du bottier de valve de commande 11. un joint 32 coulissant le long de la paroi du prolongement axial 30 assure l'étanchéité du piston de compensation 31. Ce piston 31 est muni d'un alesage axial à l'intérieur duquel la tige intermédiaire 20 mentionnée précédemment est guidée étanche au moyen d'un joint torique 33 en formant une surface active 34. A l'extrémité du prolongement axial 30 est prévue une chambre de pression 39 qui est agencée, dans le sens de l'actionnement, en amont du piston de compensation 31. Afin de délester le ressort de compression 16, cette chambre de pression 39 communique avec la chambre de travail 3 au moyen d'une liaison pneumatique 44. La tige de piston 8 s'appuie, à l'intérieur de la tige intermé- diaire 20, au moyen d'un support élastique 35 de tige de piston. Grâce à l'agencement du piston de compensation 31 et de la surface active 34, l'action des forces axiales qui, par suite de l'élévation de pression de l'air amené, tendraient à déplacer le bottier de valve de commande 11 ainsi que le piston de valve de commande 10 dans le sens de l'actionnement, est éliminée à la position de repos. Dès l'actionnement de la pédale de frein, la tige de piston 8, ou plutôt la tige intermédiaire 20, se déplace à gauche avec le piston de valve 10 en sens opposé à la force d'un ressort 24. De ce fait, le ressort 24 pousse une valve à disque 23 à gauche sur un siège d'étanchéité 22 à l'intérieur du logement de valve de commande 11 et le canal de guidage de l'air 12 se ferme. Durant la suite du mouvement, le siège 18 prévu sur le piston de valve 10 s'éloigne de la valve à disque 23. Un passage d'air extérieur 26 f6rmé à l'intérieur du bol- tier de valve de commande tl s'ouvre. La voie est désor- mais ouverte pour que l'air fourni par la source de pression 41 ou l'air atmosphérique atteigne le côté droit du piston de valve 10 par le passage d'air extérieur 26 situé à l'intérieur du bottier de valve de commande 11, la dépression régnant à l'intérieur de la chambre de travail 3 étant ainsi éliminée par un canal d'air 27 formé à l'intérieur du bottier de valve de commande 11. La force créée par suite de la différence de pression régnant maintenant sur les côtés droit et gauche de la paroi mobile 8 déplacent celle-ci à gauche en sens opposé à la force du ressort de compression 16 et déplacent de la même façon la tige 14 et le piston prévu à l'inté- rieur du maltre-cylindre. La pression qui s'établit à l'intérieur du maître-cylindre lorsque la coupelle d'étanchéité primaire a dépassé l'alésage de compensa- tion exerce une force de réaction sur le disque de réac- tion 13 par l'intermédiaire du piston et de la tige 14 en fonction du rapport de transmission. La pression de réaction est transmise de la même manière sur le piston de valve 10, celui-ci se déplaçant alors à droite et s'appuyant étanche par son siège 18 sur la valve à dis- que 23. De ce fait, le canal de guidage de l'air 12 et le passage d'air extérieur 26 se ferment. Le piston de valve aura ainsi adopté sa position dite prête. Dès un actionnement complet des freins, le passage d'air extérieur 26 s'ouvre de façon permanente, de sorte qu'il se forme sur la paroi mobile 2 la différence de pression maximum possible et, ainsi; l'effort d'amplifi- cation maximum. Ainsi, la pression de commande maximum du dispositif est atteinte. Désormais, il n'est plus possible d'obtenir une élévation de la pression à l'inté- rieur du maître-cylindre que grâce à une force addition- nelle exercée sur la tige de piston 8 au moyen de la pression exercée par le pied de l'automobiliste. Si la pédale de frein est relâchée complètement, le piston de la valve de commande 10 revient à sa position ini- tiale, le passage d'air extérieur 26 se ferme et le passage de dépression 12, 27 reste ouvert en permanence. Par suite de la compensation de la dépression qui en résulte automatiquement sur la paroi mobile 2, plus aucune force n'agit sur celleci et la force de rappel du ressort agencé à l'intérieur du bottier 1 de l'ampli- ficateur de freinage est suffisante pour ramener la paroi mobile 2 à sa position relâchée. Ainsi, le piston du maitre-cylindre revient aussi à sa position relâchée. Dans le mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 2, le piston de compensation 31 est rendu étanche par un soufflet 37 qui est fixé sur celui-ci et dont l'autre extrémité est fixée directement à la bride 25. La chambre de pression pneumatique 36 de cet exemple de réalisation est délimitée en partie par la paroi du soufflet 37 muni de bagues de renforcement 43. REVENDICATIONS 1. Amplificateur de freinage constitué d'un bottier d'amplificateur qui est subdivisé, au moyen d'une paroi mobile agencée à l'intérieur, en une cham- bre de pression constante (chambre de dépression) et en une chambre de travail, la paroi mobile étant formée par un disque de diaphragme et par un diaphragme roulant venant s'appuyer partiellement sur le disque de dia- phragme, et d'une tige de piston couplée avec une pédale de frein pour l'actionnement d'une valve de commande qui relie alternativement la chambre de travail avec une dépression ou avec une pression différentielle plus élevée et qui comporte un piston de valve de commande mobile dans le sens axial à l'intérieur d'un bottier de valve de commande et agissant sur l'extrémité d'une tige par l'intermédiaire d'un élément de réaction, caractérisé en ce qu'il est prévu des dispositifs pneu- matiques (31, 34) qui, durant le fonctionnement de l'amplificateur de freinage à une pression supérieure à la pression atmosphérique, rendent active une compo- sante de force afin qu'elle s'oppose aux forces créées par l'élévation de la différence de pression et agis- sant sur le piston de la valve de commande (10) ainsi que sur le bottier de valve de commande (11). 2. Amplificateur de freinage selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les dispositifs pneumatiques sont constitués par-un piston de compensa- tion (31) relié au bottier de valve de commande (11) et par une surface active (34) communiquant avec le piston de la valve de commande (10), la pression dif- férentielle pouvant être appliquée sur ce piston (31) et cette surface (34). 3. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que le piston de compensa- 2627735 1 0 tion (31) est vissé au bottier de valve de commande(11). 4. Amplificateur de freinage selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que la surface active (34) est formée sur la tige de piston (8) actionnant le piston de la valve de commande (10) est guidée étanche à l'intérieur du piston de compensation (31). 5. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que la surface active (34) est formée sur l'extrémité, éloignée du piston de la valve de commande (10), d'une tige intermédiaire (20) qui.est guidée étanche à l'intérieur du piston de compensation (31) et qui communique activement avec la tige de piston (8). 6. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 5, caractérisé en ce que la tige de piston (8) s'appuie à l'intérieur de la tige intermédiaire (20) au moyen d'un support élastique de tige de piston (35). 7. Amplificateur de freinage selon l'une quel- conque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le boîtier d'amplificateur (1) une bride (25) munie d'une liaison de pression différentielle (21) et délimitant, avec le bottier d'amplificateur (1) ainsi qu'avec le bottier de valve de commande (11), une chambre de pression différen- tielle (36). 8. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que le piston de compen- sation (31) est rendu étanche vis-à-vis de la bride (25) au moyen d'un soufflet renforcé dans le sens radial (37). 9. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que la bride (25) comporte un prolongement axial tubulaire (30) à l'intérieur duquel le piston de compensation (31) est guidé étanche. 10. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que la chambre de pression différentielle (36) est disposée à l'intérieur de la zone comprise entre le prolongement (30) et le bottier de valve de commande (11). - 11. Amplificateur de freinage selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que le piston de compensation (31) est rendu étanche vis-à-vis du prolongement (30) au moyen d'un joint (32). 12. Amplificateur de freinage selon l'une quel- conque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'une valve (40.) est reliée à la liaison de pression différentielle (21) et relie cette liaison de pression différentielle (21) avec une source de pression (41) ou l'atmopshère ambiante en fonction du niveau de la pression différentielle fournie. 13. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 9 ou la revendication 11, caractérisé en ce qu'une chambre de pression pneumatique (39) qui communique avec la chambre de travail (3) de l'amplificateur de frei- nage est agencée en amont du piston de compensation(31) dans le sens de l'actionnement. 14. Amplificateur de freinage selon la revendi- cation 9 ou la revendication 13, caractérisé en ce que le piston de compensation (31) est muni d'un passage radial (38) reliant la chambre de pression différen- tielle (36) avec l'intérieur du bottier de valve de commande (11).