Brevet FR2653386A1 — publié le 19910426

La présente invention concerne un amplificateur d'effort à commande mécanique, notamment pour systèmes de freinage de véhicules auto- mobiles, comprenant, d'une part, un boîtier d'amplificateur qui est divisé d'une manière étanche en une chambre à dépression et une chambre de travail par une paroi axialement mobile sur laquelle peut être appliquée une pres- sion différentielle pneumatique et, d'autre part, un bottier de commande, se trouvant en liaison de coopération avec la cloison mobile, dans lequel est disposée une valve de commande faisant communiquer la chambre de travail soit avec la chambre à dépression, soit avec l'atmosphère, cette valve de commande étant constituée d'un premier siège d'étanchéité, réalisé sur le boîtier de commande, d'un second siège d'étanchéité, réalisé sur un piston de valve, et d'un élément de valve à disque, pouvant être actionné à l'aide du piston de valve qui est relié à une tige d'actionnement, la mise en communication de la chambre de travail avec l'atmosphère s'effectuant par l'intermédiaire d'un canal qui s'étend d'une manière approximativement radiale dans le boîtier de commande. La demande de brevet allemand publiée 3 413 739 décrit déjà un amplificateur d'effort de ce type. Les particularités de cet amplificateur d'effort précédemment connu résident dans le fait que, en vue d'éliminer les bruits d'aspiration provoqués, lors de l'actionnement, par l'air entrant, il est prévu un élément de déviation d'air qui est maintenu par la tige d'actionnement et fait saillie à l'intérieur de l'élément de valve à disque, cet élément de déviation d'air présentant des surfaces de déviation s'étendant radialement vers l'extérieur et réalisées sous la forme de brides, de gorges, de nervures ou d'ailes. Dans la zone de sa surface d'étanchéité coopérant avec le premier siège d'étanchéité réalisé sur le boîtier de commande, l'élément de valve à disque comprend une saillie cylindrique s'étendant vers le piston de valve et coopérant avec la paroi du boîtier de- commande qui délimite ce premier siège d'étanchéité, cette saillie empêchant que l'extrémité de l'élément de valve à disque située du côté du piston de valve ne se déplace suivant la direction radiale. Dans l'amplificateur d'effort connu, on doit considérer comme un inconvénient l'agencement complexe de l'élément de valve à disque qui est nécessaire pour la déviation voulue de l'air entrant, notamment dans la zone du premier siège d'étanchéité. L'assemblage problématique de l'élément de déviation d'air est également très peu favorable. Lors de l'assemblage de l'amplificateur, on doit être assuré, sur la tige d'actionnement, d'un débattement angulaire d'environ À 3 , ce débattement angulaire étant condi- tionné par l'effet cinématique d'actionnement, de sorte qu'entre l'élément de déviation d'air et la tige d'actionnement, il doit être maintenu un intervalle annulaire qui nuit à l'obtention de l'action visée. On peut aussi voir un autre inconvénient dans la bride, à dispo- sition verticale, de l'élément de déviation d'air, cette bride pouvant provoquer une réflexion de l'écoulement d'air incident qui entraîne des turbulences et des réflexions acoustiques. C'est pourquoi la présente invention a pour but de perfectionner un amplificateur d'effort à commande mécanique du type indiqué au début de façon à obtenir une simplification de l'ensemble de commande tout en accroissant simultanément l'effet voulu de réduction du bruit. A cet effet, l'invention a pour objet un amplificateur d'effort à commande mécanique du type précité, caractérisé en ce que la zone du second sibge d'étanchéité qui est disposée radialement vers l'extérieur se raccorde à une surface de déviation d'air, s'étendant radialement vers l'extérieur, qui converge vers l'élément de valve à disque et qui, lors d'un actionnement, se trouve radialement en regard du canal. Selon d'autres caractéristiques: - le second siège d'étanchéité, ainsi que la surface de dévia- tion d'air sont réalisés sur un anneau monté sur le piston de valve; - la surface de déviation d'air présente une configuration à profil incurvé d'une manière concave suivant la direction transversale longitudinale; la surface de déviation d'air présente une configuration à profil en arcde-cercle en section transversale longitudinale; - la surface de déviation d'air offre une configuration dont le profil est analogue à un arc de parabole en section transversale longitudi- nale; - l'anneau est vissé sur le piston de valve; - l'anneau est glissé sur le piston de valve; - l'anneau est collé sur le piston de valve; - la surface de déviation d'air se raccorde à une partie cylin- drique; - il est prévu, dans une position adjacente à la surface de déviation d'air, une partie qui est incurvée d'une manibre convexe en section transversale longitudinale; et - la partie présente un profil semi-circulaire en section transversale longitudinale; Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, il peut être prévu que la surface de déviation d'air soit réalisée d'une pièce avec le piston de valve, ce piston de valve présentant une forme tronco- nique et sa surface périphérique servant de surface de déviation d'air ayant une configuration à profil rectiligne ou incurvé d'une manière con- cave en section transversale longitudinale. Grâce à cette disposition, le niveau de bruit de l'air pénétrant lors d'un actionnement de l'amplificateur d'effort est réduit considérable- ment et le comportement en résonance du boîtier de commande, ainsi que le guidage de l'écoulement d'air dans ce boîtier de commande sont influencés d'une manière positive. Suivant une autre réalisation de l'invention, le second siège d'étanchéité, ainsi que la surface de déviation d'air peuvent être réalisés sur un anneau monté sur le piston de valve. Suivant encore une autre réali- sation de l'invention, la surface de déviation d'air peut présenter une configuration à profil incurvé d'une manière concave suivant la direction transversale longitudinale. Il peut alors avantageusement être prévu que la surface de déviation d'air présente une configuration à profil en arc-de- cercle en section transversale longitudinale. Il peut aussi être avantageu- sement prévu que la surface de déviation d'air offre une configuration dont le profil est analogue à un arc de parabole en section transversale longi- tudinale. Dans ce dernier cas, l'anneau peut être vissé sur le piston de valve. Cet anneau peut aussi être glissé sur le piston de valve. Cet anneau peut encore être collé sur le piston de valve. Suivant une réalisation particulière de l'invention, la surface de déviation d'air peut se raccorder à une partie cylindrique. Avantageusement, il peut être prévu, dans une position adjacente à la surface de déviation d'air, une partie qui est incurvée d'une manière convexe en section transversale longitudinale. De préférence, cette partie présente un profil semi-circulaire en section transversale longitudinale. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amplifica- teur d'effort à commande mécanique conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale, à plus grande échelle, du boîtier de la valve de commande de cet amplificateur d'effort, la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle, à plus grande échelle, du piston de valve utilisé sur l'amplificateur d'effort des figures 1 et 2, la figure 4 représente une variante d'agencement du piston de valve utilisable sur cet amplificateur de puissance, la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'un anneau coopérant avec le piston de valve et la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un second mode de réalisation de l'anneau coopérant avec le piston de valve. L'amplificateur d'effort à commande mécanique représenté aux figures 1 et 2 comprend un bottier d'amplificateur 1 qui est constitué de deux parties de boîtier 22, 23 assemblées entre elles et qui est divisé en une chambre de travail 3 et une chambre à dépression 4 par une cloison axialement mobile 2. Cette cloison axialement mobile 2 est constituée d'un disque à membrane 5 embouti en tôle et d'une membrane souple 6, en appui sur celuici, qui, en tant qu'élément d'étanchéité, forme une membrane à déroulement, d'une manière non représentée, entre la périphérie extérieure du disque à membrane 5 et le bottier à dépression 1. Une valve de commande 9 pouvant être actionnée par une tige d'actionnement 8 est logée dans un boîtier de commande 11 qui porte la cloison mobile 2 et est guidé d'une manière étanche dans la partie de boîtier 23, cette valve étant constituée d'un premier siège d'étanchéité 18, réalisé sur le boîtier de commande 11, un second siège d'étanchéité 19, réalisé sur un piston de valve 10 solidaire de la tige d'actionnement 8, ainsi que d'un élément de valve à disque 7, coopérant avec ces deux sièges d'étanchéité 18, 19, qui, par l'intermédiaire d'un manchon de précontrainte 21, est repoussé en appui sur le siège de valve 19 à l'aide d'un ressort de compression 20 qui prend appui sur la tige de piston 8. Dans la position non actionnée qui est représentée, la chambre de travail 3 communique avec la chambre à dépression 4 par l'intermédiaire d'un canal 12 s'étendant latéralement dans le boîtier de valve de commande 11. Par l'intermédiaire d'un élément de réaction 13, à élasticité du type caoutchouc, qui est logé dans un évidement situé à l'extrémité frontale du boîtier de commande 11, ainsi que par l'intermédiaire d'une tige de poussée 14 comportant une bride formant tête 15, la force de frei- nage est transmise sur un piston d'actionnement d'un maître-cylindre du système de freinage qui n'est pas représenté et qui est monté sur l'extré- mité de l'amplificateur d'effort qui est située du côté de la dépression. Un ressort de rappel 16, qui est représenté schématiquement au dessin et prend appui sur une collerette sur la paroi extrême du boîtier d'amplificateur 1 qui est située du côté de la dépression, maintient la cloison mobile 2 dans la position initiale représentée. Par ailleurs, il * 2653386 est prévu un second ressort de compression 32 qui est disposé entre l'élé- ment de valve à disque 7 et un épaulement réalisé sur la tige d'actionne- ment 8 et dont l'effort assure une précontrainte du piston de valve 10 et/ou de son siège de valve 19 par rapport à l'élément de valve à disque 7. Afin de pouvoir faire communiquer la chambre de travail 3 avec l'atmosphère lors de l'actionnement de la valve de commande 9, il est fina- lement prévu, dans le boîtier de commande 11, un canal 25 qui s'étend d'une manière approximativement radiale. Ainsi que cela ressort notamment des figures 2 et 3, le piston de valve 10 présente de préférence une configuration tronconique, plus précisément d'une façon telle que la zone du siège d'étanchéité 19 qui est disposée radialement vers l'extérieur se raccorde à une surface de dévia- tion d'air 26 qui s'étend radialement vers l'extérieur et converge en direction de l'élément de valve à disque 7. De préférence, l'agencement du piston de valve 10 dans le boîtier de commande 11 est choisi d'une façon telle que, lors de l'actionnement de la valve de commande 9, c'est- à-dire lorsque le piston de valve 10 se déplace vers la gauche sur le dessin, la surface de déviation d'air 26 soit amenée dans la zone du débouché du canal de façon à être située radialement en regard de ce canal 25. Il en résulte, lorsque la chambre de travail 3 est mise à l'atmosphère, une déviation régulière, en direction du canal 25, de l'air extérieur qui pénètre dans le boîtier de commande 11 à une vitesse élevée d'écoulement, cet air pénétrant ainsi dans la chambre de travail 3 sans turbulences ou tourbillons importants. Ainsi que le montre la figure 3, la surface de déviation d'air 26 est formée par la surface périphérique du piston de valve 10 représenté aux figures 1 et 2 et elle est réalisée d'une pièce avec ce piston, de manière à présenter une configuration à courbure concave, par exemple en forme d'arc-de-cercle, en section transversale longitudinale. Dans une position adjacente à cette surface de déviation d'air 26, il est prévu une partie cylindrique 24 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la zone recevant le piston de valve 10 dans le boîtier de commande 11. Dans la variante d'exécution, représentée à la figure 4, du piston de valve 10 réalisé conformément à l'invention, la surface de dévia- tion d'air 26 a, en coupe transversale passant par l'axe du piston, une forme analogue à un arc de parabole et elle se termine par une partie 27 à courbure convexe, de préférence semi-circulaire, en coupe transversale longitudinale. Finalement, ainsi qu'on peut le voir aux figures 5 et 6, la surface de déviation d'air 26 peut aussi être réalisée sur une pièce séparée, par exemple un anneau 17, qui peut être vissée sur le piston de valve 10 (non représenté à la figure 5) à l'aide d'un taraudage 31 repré- senté schématiquement. On peut aussi envisager, ainsi que le représente la figure 6, un agencement dans lequel l'anneau 17 est glissé sur le piston de valve 10 et est collé sur celui-ci. A cet effet, cet anneau 17 comporte une surface intérieure conique de collage 28 qui, à l'état assemblé, coopère avec une surface conique 29 réalisée sur le piston de valve 10. La surface de déviation d'air 26 formée par la surface périphérique de l'anneau 17 s'étend suivant un profil en ligne droite dans la réalisation représentée à la figure 6 et elle se raccorde à une partie cylindrique 30 analogue à celle de l'agencement présenté en regard de la figure 3. * F 2653386 REVENDICATIONS 1. Amplificateur d'effort à commande mécanique, notamment pour systèmes de freinage de véhicules automobiles, comprenant, d'une part, un boîtier d'amplificateur qui est divisé d'une manière étanche en une chambre à dépression et une chambre de travail par une paroi axialement mobile sur laquelle peut être appliquée une pression différentielle pneumatique et, d'autre part, un bottier de commande, se trouvant en liaison de coopération avec la cloison mobile, dans lequel est disposée une valve de commande faisant communiquer la chambre de travail soit avec la chambre à dépres- sion, soit avec l'atmosphère, cette valve de commande étant constituée d'un premier siège d'étanchéité, réalisé sur le bottier de commande, d'un second siège d'étanchéité, réalisé sur un piston de valve, et d'un élément de valve à disque, pouvant être actionné à l'aide du piston de valve qui est relié à une tige d'actionnement, la mise en communication de la chambre de travail avec l'atmosphère s'effectuant par l'intermédiaire d'un canal qui s'étend d'une manière approximativement radiale dans le bottier de commande, caractérisé en ce que la zone du second siège d'étanchéité (19) qui est disposée radialement vers l'extérieur se raccorde à une surface de déviation d'air (26), s'étendant radialement vers l'extérieur, qui converge vers l'élément de valve à disque (7) et qui, lors d'un actionnement, se trouve radialement en regard du canal (25). 2. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que la surface de déviation d'air (26) est réalisée d'une pièce avec le piston de valve (10). 3. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que le second siège d'étanchéité (19), ainsi que la surface de déviation d'air (26) sont réalisés sur un anneau (17) monté sur le piston de valve (10). 4. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le piston de valve (10) ou l'anneau (17) présentent une forme tronconique, sa surface périphérique servant de surface de déviation d'air (26) ayant une configu- ration à profil rectiligne en section transversale longitudinale. 5. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 4, caractérisé en ce que la surface de déviation d'air (26) présente une configuration à profil incurvé d'une manière concave suivant la direction transversale longitudinale. 6. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 5, caractérisé en ce que la surface de déviation d'air (26) présente une configuration à profil en arc-de-cercle en section transver- sale longitudinale. 7. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 5, caractérisé en ce que la surface de déviation d'air (26) offre une configuration dont le profil est analogue à un arc de parabole en section transversale longitudinale. 8. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 7, caractérisé en ce que l'anneau (17) est vissé sur le piston de valve (10). 9. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la reven- dication 7, caractérisé en ce que l'anneau (17) est glissé sur le piston de valve (10). 10. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'anneau (17) est collé sur le piston de valve (10). 11. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de déviation d'air (26) se raccorde à une partie cylindrique (24). 12. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans une position adjacente à la surface de déviation d'air (26), une partie (27) qui est incurvée d'une manière convexe en section transver- sale longitudinale. 13. Amplificateur d'effort à commande mécanique suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la partie (27) présente un profil semi-circulaire en section transversale longitudinale.