Brevet FR2656269A1 — publié le 19910628

- ENSEMBLE D'UN SERVOMOTEUR DOUBLE D'ASSISTANCE FREINAGE ET D'UN MAITRE CYLINDRE La présente invention concerne les ensembles émetteurs de pression pour des circuits hydrauliques de freinage, utilisés à bord des véhicules automobiles, et plus particulièrement ceux qui sont constitués d'un servomoteur double, ou encore appelé tandem, et d'un maître cylindre. De tels ensembles sont bien connus dans la technique du freinage De façon classique, le servomoteur double comporte dans une enveloppe extérieure une cloison fixe délimitant à l'intérieur de cette enveloppe un volume avant et un volume arrière, chaque volume étant divisé de façon étanche en une chambre avant et une chambre arrière par une cloison mobile, au moins un moyen élastique tendant à déplacer une cloison mobile vers l'arrière, au moins un passage reliant les deux chambres avant et au moins un passage reliant les deux chambres arrière, une différence de pression étant établie entre les chambres avant et arrière du volume arrière par un moyen de valve lors de l'actionnement d'une tige de commande pour actionner une tige de sortie Cette tige de sortie actionne à son tour le piston d'un maître cylindre, ce qui provoque une élévation de pression dans au moins un circuit hydraulique de freinage. De tels ensembles sont disposés de façon classique dans le compartiment moteur du véhicule, o la place disponible se réduit de plus en plus à mesure que les constructeurs veulent disposer de plus en plus d'accessoires tout en respectant l'aérodynamisme du capot moteur. Les constructeurs ont donc tendance à vouloir intégrer différents systèmes en un seul, tout en respectant évidemment les normes de sécurité. Il existe d'autre part diverses situations o il est désirable d'engendrer un accroissement de pression dans le circuit de freinage indépendamment de la volonté du conducteur du véhicule, comme par exemple pour empêcher les roues de patiner au démarrage, pour faire fonction d'antivol, pour les démarrages en 2 - côte, etc Les systèmes connus d'antipatinage au démarrage comportent des capteurs de la vitesse des roues motrices reliés à un calculateur Lorsque le calculateur détecte une tendance des roues au patinage, une technique connue consiste à commander le freinage des roues motrices comme FR-A-2 513 201 Cette dernière solution conduit à des réalisations extrêmement complexes, fragiles, encombrantes et onéreuses De plus, lors des périodes de fonctionnement en antipatinage, l'actionnement des freins entraîne un enfoncement de la pédale de frein, ce qui peut surprendre le conducteur car, s'il désire freiner pendant ces périodes, son pied ne trouvera pas la pédale de frein à sa place habituelle. Les systèmes connus d'antivol agissent sur divers organes de commande ou de manoeuvre du véhicule, et sont à chaque fois des éléments ajoutés dans le compartiment moteur Certains actionnent les freins si le véhicule est occupé par un conducteur non autorisé, et sont là encore des systèmes complexes, encombrants et onéreux. Pour apporter une aide à la conduite, les constructeurs développent également des systèmes d'assistance au démarrage en côte Ces systèmes maintiennent l'application des freins tant que la pédale d'accélérateur n'est pas actionnée Ces systèmes viennent encore se surajouter aux précédents et présentent les mêmes inconvénients. La présente invention a donc pour objet un ensemble d'un servomoteur double d'assistance au freinage et d'un maître cylindre qui permette d'assurer une fonction de freinage sans que le conducteur agisse sur la pédale de frein, sans réaction sur cette pédale, qui soit de conception simple, robuste, fiable et compacte. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un ensemble du type rappelé plus haut, dans lequel les cloisons mobiles avant et arrière sont indépendantes l'une de l'autre, et dans lequel le passage reliant les deux chambres avant est réalisé dans un prolongement cylindrique du piston du maître- cylindre Dans un mode de réalisation préféré, ce prolongement cylindrique assure l'étanchéité entre la chambre 3 - arrière du volume avant et la chambre avant du volume arrière De façon avantageuse, des moyens sont prévus pour établir une différence de pression entre la chambre arrière du volume avant et la chambre arrière du volume arrière De préférence, ces moyens sont constitués par une électrovanne disposée dans le passage reliant les deux chambres arrière. Grâce à cet agencement, les pressions dans les chambres arrière peuvent être différentes, et donc les cloisons mobiles peuvent avoir des mouvements différents, le mouvement de la seule cloison mobile avant n'impliquant pas le mouvement de la tige de commande du servomoteur De plus, la communication entre les chambres avant et l'étanchéité entre les deux volumes étant assurées par le prolongement cylindrique du piston du maître cylindre, cette disposition permet de rendre l'ensemble servomoteur-maître cylindre compact. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin sur lequel la Figure unique représente schématiquement en demi-coupe un ensemble d'un servomoteur double d'assistance au freinage et d'un maître cylindre réalisé conformément à la présente invention. En référence à la Figure unique, l'ensemble représenté comporte un servomoteur I associé à un maître cylindre II. Le servomoteur double I comporte de façon classique une enveloppe extérieure 10, dont l'intérieur est divisé par une cloison fixe Il en un volume avant A et un volume arrière B. Par convention, on appelle "avant" la direction dans laquelle les pièces se déplacent lorsqu'elles sont actionnées et "arrière" la direction dans laquelle les pièces se déplacent pour revenir à leur position de repos Ainsi, sur la Figure, l'avant est situé à gauche et l'arrière est situé à droite. Le volume avant A est divisé en une chambre avant 12 et une chambre arrière 14 par une paroi mobile 16 De même, le volume arrière B est divisé en une chambre avant 18 et une chambre arrière 20 par une paroi mobile 22 Chaque paroi mobile 16,22 est pourvue d'une membrane 24,26 respectivement dont le bord -4- périphérique extérieur est fixé de façon étanche à l'enveloppe extérieure 10 pour séparer de façon étanche les chambres avant 12,18 des chambres arrière 14,20 de chaque volume. De façon classique, les chambres avant de chaque volume communiquent entre elles, et sont reliées à une source de dépression De façon également classique, la cloison fixe Il comporte un prolongement cylindrique 13 permettant de définir avec l'enveloppe extérieure 10 une chambre annulaire périphérique mettant en communication les deux chambres arrière 14 et 20 grâce à des encoches ou ouvertures pratiquées dans le bourrelet périphérique extérieur de la membrane 26, la chambre arrière 14 communiquant avec la chambre annulaire 15 Lors de l'actionnement de la tige d'entrée 27 reliée à une pédale de frein (non représentée), des moyens de valve 35 interrompent la communication entre les chambres avant et les chambres arrière et laissent pénétrer de l'air à la pression atmosphérique dans les chambres arrière 14 et 20, ce qui provoque une différence de pression sur les parois mobiles 16 et 22 qui avancent alors à l'encontre de l'action du ressort de rappel 31 et procurent l'assistance recherchée dans l'actionnement du maître cylindre II. Conformément à l'invention, lorsqu'il est souhaitable d'actionner les freins du véhicule sans que cet actionnement provienne de l'enfoncement de la pédale de frein, et sans que cet actionnement provoque cet enfoncement de la pédale de frein, et ce pour assurer par exemple les fonctions d'antipatinage au démarrage, d'antivol ou d'aide au démarrage en côte, il est prévu de rendre les cloisons mobiles avant 16 et arrière 22 indépendantes l'une de l'autre. Dans le mode de réalisation représenté sur la Figure, la cloison fixe Il comporte une ouverture centrale 28 dans laquelle coulisse de façon étanche grâce à un joint 29 un prolongement cylindrique 30 du piston 32 du maître cylindre II La cloison mobile 16 est fixée de façon étanche sur le prolongement 30 grâce à deux bagues de blocage 34,37 et un joint 36 Du fait du coulissement étanche du prolongement 30 dans la paroi fixe 11, et du fait que la cloison mobile du volume avant A soit solidaire du prolongement cylindrique 30 du piston 32, ce prolongement 30 - assure également la séparation entre la chambre arrière 14 du volume avant A et la chambre avant 18 du volume arrière B De ce fait, de façon avantageuse grâce à l'invention, le passage reliant les deux chambres avant 12 et 18 est réalisé de façon très simple par une ouverture 38 pratiquée dans le prolongement cylindrique 30, mettant en communication la chambre 12 avec l'intérieur de ce prolongement 30 qui débouche lui-même dans la chambre 18. La cloison mobile 22 du volume arrière est classique et constitue la jupe du piston 40 actionné par le moyen de valve 35, et actionnant une tige de sortie 42 par l'intermédiaire d'un disque de réaction 44 La tige de sortie 42 pénètre avec jeu dans le prolongement cylindrique 30 et, dans la position de repos représentée, vient en butée contre le fond 46 du prolongement 30. La cloison mobile arrière 22 est rappelée en position de repos par un ressort 33 qui prend appui sur la face arrière de la cloison fixe 11 De façon avantageuse grâce à l'invention, il n'est pas nécessaire de prévoir de ressort de rappel pour la cloison mobile avant 16 puisque celle-ci, étant solidaire du prolongement cylindrique arrière 30 du piston 32 du maître cylindre II, est déjà rappelée en position de repos par le ressort de rappel 31 du piston 32. La tige de sortie 42 venant en butée contre le fond 46 du prolongement 30, l'actionnement du servomoteur I par la tige d'entrée 27 entraîne le mouvement simultané des cloisons mobiles 22 et 16 et l'actionnement du maître cylindre II, de façon identique à celle d'un servomoteur double classique. Par contre, lorsque l'on désire qu'une action de freinage se produise sans qu'il y ait intervention sur la tige d'entrée 27, grâce au jeu existant entre la tige 42 et la partie cylindrique , l'avancée de la paroi mobile avant 16 permettra l'actionnement du piston 32 du maître cylindre, sans être transmise à la tige 42, et donc à la tige 27. Conformément à l'invention, l'avancée de la seule paroi mobile avant 16 est réalisée de la façon suivante Le bourrelet périphérique extérieur de la membrane 26 est réalisé de façon continue, c'est à dire qu'il est exempt de toute ouverture ou encoche traditionnelle Dans ces conditions, les chambres arrière 6 - 14 et 20 ne peuvent plus communiquer par l'intermédiaire de la chambre annulaire 15 Suivant l'invention, le passage reliant les deux chambres arrière est obtenu par une communication 53 établie entre une ouverture 52 réalisée dans l'enveloppe extérieure 10 et débouchant dans la chambre annulaire 15, qui communique avec la chambre arrière 14, et une ouverture 54 réalisée elle aussi dans l'enveloppe extérieure 10 et débouchant dans la chambre arrière 20. Dans la communication 53 entre ces ouvertures 52 et 54 est intercalée une électrovanne à trois voies et deux positions 56. Dans la position de repos représentée, l'électrovanne 56 permet la communication entre les deux chambres arrière 14 et 20, et donc un fonctionnement classique du servomoteur comme décrit précédemment. Par contre, lorsqu'une action de freinage est désirée indépendamment de la volonté du conducteur, un calculateur (non représenté) commande le passage de l'électrovanne 56 dans sa deuxième position, dans laquelle la communication entre les chambres arrière 14 et 20 est interrompue, et dans laquelle la chambre arrière 14 du volume avant est reliée à une source d'air à la pression atmosphérique 58 Une pression réduite régnant en permanence dans la chambre avant 12, la paroi mobile 16 est soumise à une pression différentielle qui la fait avancer, ainsi que le piston 32 du maître cylindre, ce qui provoque l'action de freinage requise, cependant que le jeu existant entre le prolongement cylindrique 30 et la tige 42 permet à cette dernière de ne pas être entraînée dans ce mouvement, pas plus que la tige 27. On a ainsi réalisé de façon simple un ensemble constituée d'un servomoteur double d'assistance au freinage et d'un maître cylindre, capable de produire une action de freinage indépendamment d'un appui sur la pédale de frein, et sans entraîner cette pédale de frein, et pouvant être utilisé pour différentes fonctions telles que l'antipatinage au démarrage, l'antivol et l'aide au démarrage en côte. Bien qu'un seul mode de réalisation ait été décrit, de nombreuses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de la présente invention On pourra par exemple utiliser de l'air ou un autre gaz sous pression au lieu de la pression atmosphérique De même, les volumes avant et arrière peuvent ne pas avoir le même diamètre. -8- REVENDICATIONS 1 Ensemble d'un servomoteur double d'assistance au freinage et d'un maître cylindre, le servomoteur comportant dans une enveloppe extérieure ( 10) une cloison fixe ( 11) délimitant à l'intérieur de l'enveloppe ( 10) un volume avant (A) et un volume arrière (B), chaque volume (A,B) étant divisé de façon étanche en une chambre avant ( 12,18) et une chambre arrière ( 14,20) par une cloison mobile ( 16,22), au moins un moyen élastique ( 31) tendant à déplacer une ( 16) des cloisons mobiles ( 16,22) vers l'arrière, au moins un passage ( 38) reliant les deux chambres avant ( 12,18), au moins un passage ( 53) reliant les deux chambres arrières ( 14,20), une différence de pression étant établie entre les chambres avant ( 18) et arrière ( 20) du volume arrière (B) par un moyen de valve ( 35) lors de l'actionnement d'une tige de commande ( 27) pour actionner une tige de sortie, la tige de sortie actionnant un piston du maître cylindre, caractérisé en ce que les cloisons mobiles avant et arrière sont indépendantes l'une de l'autre et en ce que le passage reliant les deux chambres avant est réalisé dans un prolongement cylindrique du piston du maître cylindre. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement cylindrique du maître cylindre assure l'étanchéité entre la chambre arrière ( 14) du volume avant (A) et la chambre avant ( 18) du volume arrière (B). 3 Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens ( 52,53,54,56) sont prévus pour établir une différence de pression entre la chambre arrière ( 14) du volume avant (A) et la chambre arrière ( 20) du volume arrière (B). 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens ( 52,53,54,56) pour établir une différence de pression- entre les chambres arrière ( 14,20) sont constitués par une électrovanne ( 56) disposée dans le passage ( 53) reliant les deux chambres arrière ( 14,20). Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrovanne ( 56) est à trois voies et deux positions. 6 Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans une position, l'électrovanne ( 56) permet la communication entre les deux chambres arrière ( 14,20), et dans une autre position, interrompt la communication entre les deux chambres arrière ( 14,20), et relie la chambre arrière ( 14) du volume avant (A) à une source ( 58) d'air à la pression atmosphérique. 7 Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cloison mobile du volume avant est solidaire du piston du maître cylindre. 8 Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen élastique tendant à déplacer vers l'arrière la cloison mobile du volume avant est situé dans le maître cylindre.