Brevet FR2684630A1 — publié le 19930611

SERVOMOTEUR D'ASSISTANCE AU FREINAGE La présente invention concerne les servomoteurs pneumatiques, et plus particulièrement du type de ceux qui sont utilisés pour fournir une assistance au freinage des véhicules automobiles. Des servomoteurs de ce type comprennent de façon classique une enveloppe à l'intérieure de laquelle se trouve une structure de piston qui, à l'aide d'une membrane déroulante, définit une chambre avant reliée en permanence à une source de dépression et une chambre arrière reliée sélectivement à la chambre avant ou à l'atmosphère par un moyen de valve lors de l'actionnement d'une tige de commande, et un dispositif de fixation du-servomoteur sur une paroi adjacente à une première face de l'enveloppe. Le servomoteur est monté, en règle générale, sur le tablier du compartiment moteur du véhicule par des vis de montage qui sont fixées sur la partie arrière de l'enveloppe du côté du tablier. I1 est donc nécessaire de serrer des écrous sur les vis de montage du côté de la cabine du véhicule. Cette manoeuvre présente des inconvénients pour les constructeurs lors de la fabrication du véhicule, car elle exige l'exécution d'opérations à la fois du côté du compartiment moteur et du côté de la cabine. La présente invention a donc pour but de réaliser un servomoteur d'assistance en freinage qui permette son montage dans un véhicule en travaillant du seul coté de la paroi où est monté le servomoteur. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu en pratiquant des ouvertures dans la structure de piston et dans une seconde face de l'enveloppe, ces ouvertures étant alignées en direction axiale du servomoteur pour permettre l'actionnement du dispositif de fixation par l'ouverture pratiquée dans la seconde face de l'enveloppe. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit des modes de réalisation donnés à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un servomoteur d'assistance de freinage, réalisé de façon classique sur la moitié supérieure de cette figure et réalisé conformément à un premier mode de réalisation de l'invention sur la moitié inférieure de cette figure. - La figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1 et illustre sur sa moitié inférieure un second mode de réalisation de l'invention. - La Figure 3 represente une vue partielle d'une variante de la Figure 2. On reconnaît sur la Figure 1 un servomoteur d'assistance au freinage prévu pour être placé, de façon habituelle, entre la pédale de frein d'un véhicule et le maître-cylindre commandant le circuit de freinage hydraulique . Par convention, on appellera "avant" la partie du servomoteur dirigée vers le maître-cylindre et "arrière" la partie du servomoteur dirigée vers la pédale de frein. Le servomoteur comprend une enveloppe extérieure 10 en forme de coquille présentant sensiblement une symétrie de révolution autour d'un axe X - X'. Une membrane souple en élastomère 12, renforcé dans sa partie centrale par un disque métallique 14 encore appelé jupe, définit à l'intérieur de l'espace délimité par l'enveloppe 10 une chambre avant 16 et une chambre arrière 18 La chambre avant 16 est reliée en permanence à une source de dépression par un clapet de retenue de vide 17 disposé dans une ouverture de la paroi avant de l'enveloppe 10. Le bord périphérique extérieure de la membrane 12 est fixé de façon étanche sur l'enveloppe extérieure 10. Le bord périphérique intérieur de cette membrane se termine par un bourrelet reçu de façon étanche dans une gorge annulaire formée sur la surface périphérique extérieure d'un moyeu de piston 20 disposé selon l'axe X - X' du servomoteur .Ce moyeu 20 se prolonge vers l'arrière sous la forme d'une partie tubulaire 22 qui traverse de façon étanche la paroi arrière de l'enveloppe 10. L'étanchéité de cette traversée est assurée par un joint d'étanchéité annulaire armé 24 qui est fixé par une bague 26 dans une partie centrale tubulaire prolongeant vers l'arrière la paroi arrière de l'enveloppe 10. Un ressort de compression 28 interposé entre la jupe 14 et la paroi avant de l'enveloppe extérieure 10 maintient normalement la jupe 14 dans une position arrière de repos illustrée sur la Figure 1, dans laquelle la chambre arrière 18 occupe son volume minimal et la chambre avant 16 son volume maximal. De façon connue, la partie tubulaire 22 du moyeu 20 reçoit une tige de commande 30 destinée a être reliée à la pédale de frein (non représentée). L'autre extrémité de la tige 30 comporte un plongeur 32 qui est destiné, lors d'une mise en oeuvre du servomoteur, a actionner un moyen de valve classique 34 qui contrôle de façon connue le passage d'air vers la chambre arrière 18 ou de la chambre arrière 18 vers la chambre avant 16. Le servomoteur comporte de plus, comme on l'a représenté sur la moitié supérieure de la Figure 1, des dispositifs de fixation 36 sur une paroi 38 du véhicule, comme par exemple le tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur. Les dispositifs de fixation 36 sont classiquement constitués de vis dont la tête 82 est située dans la chambre arrière 18 et dont la tige 40 est sertie, à son extrémité proche de la tête 82, dans l'enveloppe 10.Ainsi, lors du montage sur le véhicule, le servomoteur est présenté sur le tablier par le compartiment moteur pour que les tiges 40 pénètrent dans les ouvertures 42 du tablier, puis, par l'habitacle, un écrou est vissé sur le filetage de la vis 36, avec les difficultés afférentes bien connues pour l'opérateur qui ne peut être à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de l'habitacle du véhicule, l'accès à la zone de fixation de l'ensemble, coté habitacle, étant de plus extrêmement malaisé La présente invention a précisément pour objet d'obvier à ces inconvénients en proposant un servomoteur facilitant grandement les opérations de montage et de démontage et permettant notamment à l'opérateur de réaliser toutes les opérations de montage, ou de démontage, en demeurant du seul coté de la paroi du véhicule où est installé l'ensemble de freinage. Pour ce faire, ainsi qu'on l'a représenté sur la moitié inférieure de la Figure 1, l'ouverture 42 dans le tablier 38 est conformée pour pouvoir coopérer avec le filetage d'une vis. Ainsi qu'on l'a représenté, le tablier 38 peut être formé pour présenter autour de l'ouverture 42 une partie tubulaire 44 s'étendant vers l'arrière dans l'habitacle et possédant un taraudage intérieur. En variante, on peut prévoir de solidariser sur le tablier 38 un écrou. Le dispositif de fixation 36 est constitué d'une vis dont la tête 82 est située dans la chambre arrière 18 et dont la tige 40 traverse une ouverture 46 pratiquée dans la face arrière de l'enveloppe 10. La vis 36 est reçue dans l'ouverture 46 de façon à être libre en rotation dans cette ouverture, mais en est captive c'est à dire qu'elle ne peut en être extraite, à la façon des vis imperdables. Une ouverture 50 est pratiquée dans la structure de piston, et de plus précisément dans la jupe 14, de façon à ce que cette ouverture 50 soit alignée en direction axiale avec l'ouverture 46 et la vis 36. A cet endroit de la jupe, la membrane déroulante 12 est formée de façon à former un clapet 52. Dans l'exemple représenté, la membrane 12 comporte une collerette 54 pour ancrer la membrane sur la jupe 14, et, s'étendant à partir de cette collerette 54, une partie tubulaire 56 s'étendant vers l'arrière, et dont les bords arrières restent normalement plaqués l'un sur l'autre. Une telle conception est connue sous le nom de valve en bec de canard. La jupe 15 pourra avantageusement être formée à cet endroit avec un bossage pour faciliter le fonctionnement du clapet 52. Enfin, une ouverture 60 est pratiquée dans la paroi avant de l'enveloppe 10, de façon à être alignée en direction axiale avec l'ouverture 50 comportant le clapet 52 et l'ouverture 46 contenant la vis 36, D'après les explications qui précèdent , on aura compris comment le servomoteur peut être installé sur le tablier du véhicule . Le servomoteur est présenté sur le tablier 38 par le compartiment moteur de façon à ce que les tiges 40 des vis 36 s'engagent dans les ouvertures 42 du tablier 38. De par leur conception, elles restent prisonniéres les ouvertures 46 de l'enveloppe 10, et viennent buter contre la partie tubulaire 44, ou l'écrou, disposé en arrière de l'ouverture 42.A cet instant, l'opérateur introduit à travers l'ouverture 60 dans la paroi avant du servomoteur un outil de serrage dont la tête pénétrant dans le servomoteur a une forme complémentaire de celle de la tête de la vis 36. Dans l'exemple représenté, la tête 82 de la vis 36 est formée avec un évidement borgne, par exemple en forme de six pans creux. En poursuivant son introduction, la tête de l'outil va rencontrer le clapet 52 et écarter les bords de la partie tubulaire 56 pour arriver à la tête 82 de la vis 36. Il suffit alors à l'opérateur de tourner l'outil pour visser la vis 36 dans la partie 44 du tablier 38, ou dans l'écrou solidaire du tablier. Une fois la vis mise en place et serrée avec le couple de serrage requis, l'opérateur peut retirer l'outil du servomoteur .Au cours de ce retrait, l'outil coulisse le long de la partie tubulaire 56 de la membrane 12 et au fur et à mesure du passage de la tête de l'outil dans cette partie tubulaire, les bords de cette partie se rapprochent et reprennent la position représentée à la Figure 1. Lorsque l'outil est complètement sorti du servomoteur, l'ouverture 60 dans la paroi avant peut alors être obturée pour rendre le servomoteur opérationnel. On peut prévoir de disposer un bouchon 62 dans cette ouverture, comme on l'a représenté. On peut également prévoir d'obturer l'ouverture 60 à l'aide du clapet de retenue de vide 17 qui sera alors disposé à cet endroit plutôt que dans la position représentée. On peut aussi prévoir que l'obturation de l'ouverture 60 soit effectuée par la bride de montage d'un maître-cylindre (non représenté) sur la face avant du servomoteur. La même opération est répétée avec la ou les autres vis de fixation du servomoteur (en général au nombre de deux) pour parfaire l'installation du servomoteur. On voit donc bien qu'on a réalisé conformément à l'invention un servomoteur dont toute l'installation est effectuée en travaillant du seul coté de la paroi où est installé le servomoteur. Il s'ensuit donc un montage et un démontage particulièrement faciles du servomoteur, pouvant même être automatisés au moyen de robots industriels. On a représenté sur la Figure 2 un exemple d'un second mode de réalisation de l'invention. Sur cette Figure, les mêmes éléments que ceux de la Figure 1 portent les mêmes numéros de référence. Selon ce mode de réalisation l'ouverture 46 coopérant avec la vis 36 dans la paroi arrière, ainsi que l'ouverture 60 et le bouchon 62 dans la paroi avant sont identiques à ceux du mode de réalisation précédent. Par contre l'ouverture 50 dans la jupe 14 reçoit un élément intermédiaire 64. De façon plus précise, l'ouverture 50 est formée au sommet d'un bossage 66 de la jupe 14 dont la convexité est tournée vers l'avant. La membrane 12 est formée avec un bourrelet 68 épousant la forme concave du bossage 66 et délimitant une ouverture 70 coaxiale à l'ouverture 50. Dans cette ouverture 70 est reçue de façon étanche la partie centrale cylindrique 72 de l'élément intermédiaire 64. La partie avant 74 de l'élément intermédiaire est située dans la chambre avant 16 du servomoteur et est conformée comme un écrou, par exemple à six pans. La partie arrière 76 de l'élément intermédiaire est située dans la chambre arrière 18 du servomoteur et est également conformée comme un écrou, par exemple à six pans, de forme complémentaire à celle de l'évide- ment borgne de la tête 82 de la vis 36, par exemple en forme de six pans creux. Entre la partie avant 74 et la partie centrale 72 est formée une gorge 78, et entre la partie centrale 72 et la partie arrière 76 est formé un renflement définissant un épaulement avant 80 et un épaulement arrière 84. L'installation sur le véhicule du servomoteur selon ce mode de réalisation est tout à fait semblable à celle qui a été précédemment décrite. Une fois le servomoteur prêt, c'est à dire que les tiges 40 des vis 36 sont engagées dans les ouvertures 42 du tablier 38, l'opérateur introduit à travers l'ouverture 60 un outil dont la tête pénétrant dans le servomoteur a une forme complémentaire de celle de la partie avant 74 de l'élément intermédiaire 64. L'outil fait alors reculer l'élément intermédiaire 64 s'il était en position avancée, et la partie arrière 76 de l'élément intermédiaire vient s'engager dans la tête 82 de la vis 36 jusqu'à la venue en butée de l'épaulement 84 sur la tête 82. L'opérateur n'a plus alors qu'à tourner l'outil pour visser la vis 36, au moyen de l'élément intermédiaire 64, dans la partie tubulaire 44 du tablier 38, ou dans l'écrou solidaire du tablier. Une fois la vis mise en place et serrée avec le couple de serrage requis, l'opérateur peut retirer l'outil du servomoteur. Au début de cette phase de retrait de l'outil, ce dernier, qui comporte des moyens coopérant avec la gorge 78, entraîne avec lui vers l'avant l'élément intermédiaire 64 jusqu'à ce que l'épaulement avant 80 vienne en butée sur le bourrelet 68 de la membrane 12. Les moyens de l'outil qui coopèrent avec la gorge 78 sont alors effacés manuellement ou automatiquement lorsqu'un seuil d'effort de traction est franchi et la tête de l'outil peut alors être dégagée de la partie avant 74 de l'élément intermédiaire 64 et extraite du servomoteur. Au cours du mouvement de retrait de l'outil, on voit donc que la partie arrière 76 de l'élément intermédiaire 64 a été dégagée de la tête 82 de la vis 36. Ceci a pour but d'éviter que de légers décentrages de l'éléments intermédiaire 64, dus aux mouvements de la jupe 14 lors d'actionnement successifs du servomoteur, par rapport à la tête de la vis 36, ne créent des interférences entre ces deux pièces qui perturberaient le retour en position arrière de repos de la structure de piston. L'ouverture 60 dans la paroi avant de l'enveloppe peut alors être obturée comme précédemment avec un bouchon 62, un clapet de retenue de vide 17 ou la bride de montage d'un maître-cylindre sur le servomoteur. On voit donc là encore qu'on a réalisé un servomoteur dont toute l'installation est effectuée en travaillant du seul coté de la paroi ou est installé le servomoteur. Une variante de la réalisation selon la figure 2 est représentée Figure 3, ou l'on voit que l'élément intermédiaire 64 est constitué d'un tube borgne dont la partie 84 située du coté de la vis 36 est à l'éxtérieur en forme de 6 pans complémentaire de la forme en 6 pans creux de la tête 82 de la vis 36, et à l'intérieur en forme de 6 pans creux. Le tube 64 comporte également un repli 86, formant colerette à l'éxtérieur, et une gorge à l'intérieur. L'outil de serrage 88 comporte lui même à son extrémité pénétrant dans le servomoteur un jonc escamotable 90 et une forme de six pans coopérant avec la forme en six pans creux du fond du tube 64. Cet outil une fois introduit dans le servomoteur a son six pans coopérant avec celui de la vis 36, au travers du tube 64, et son jonc 90 enclippé dans la gorge du repli 86. Quand le serrage de la vis 36 est accompli, l'outil 88 est retiré, et dans ce mouvement effectue le retrait vers l'avant du tube 64, à l'aide du jonc 90, jusqu'à l'appui de la colerette du repli 86 sur le bourrelet 68. L'outil est ensuite retiré complétement, grâce à l'éffacement du jonc 90, et l'ouverture 60 bouchée comme précédemment. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits à titre d'exemple, mais est susceptibles de recevoir de nombreuses variantes qui apparaîtront à l'homme du métier. C'est ainsi par exemple que, pour certaines applications où l'on désire que le servomoteur soit installé dans l'habitacle du véhicule, l'invention s'applique en disposant le dispositif de fixation sur la paroi avant du servomoteur et l'ouverture 60 sur la paroi arrière du servomoteur. Dans ces cas, le mode de réalisation de la Figure 2 sera préféré et l'installation sera effectuée en ayant complètement comprimé le ressort de compression 28 pour que la structure de piston occupe sa position extrême en avant.D'autre part, l'outil de serrage 88 pourra être pré-installé dans le servomoteur, ainsi qu'on l'a représenté sur la Figure 3, de sorte que, lors de- l'installation du servomoteur sur le véhicule, l'opérateur n'aura qu'à manoeuvrer l'outil de serrage en rotation et à le retirer une fois le serrage effectué. Cette disposition évite ainsi à l'opérateur l'introduction de l'outil dans le servomoteur la recherche de l'alignement et le positionnement précis de l'outil de serrage par rapport à l'élément intermédiaire 64.De même, le clapet du mode de réalisation de la Figure 1 pourra être réalisé à l'aide d'un insert rigide noyé dans la membrane de façon à former un obturateur basculant, venant normalement boucher l'ouverture pratiquée dans la jupe de par l'élasticité du matériau constituant la membrane, et s'ouvrant par rotation autour d'un de ses cotés sous l'effet de la sollicitation extérieure provoquée par l'introduction de l'outil de serrage dans le servomoteur. REVENDICATIONS 1. Servomoteur d'assistance au freinage comportant une enveloppe (10) à l'intérieur de laquelle se trouve une structure de piston qui, à l'aide d'une membrane déroulante (12), définit une chambre avant (16) reliée en permanence à une source de dépression par un clapet (17) et une chambre arrière (18) reliée sélectivement à la chambre avant (16) ou à l'atmosphère par un moyen de valve (34) lors de l'actionnement d'une tige de commande (30), et un dispositif de fixation (36) du servomoteur sur une paroi (38) adjacente à une première face de l'enveloppe (10), caractérisé en ce que des ouvertures (50,60) sont pratiquées dans la structure de piston (14) et dans une seconde face de l'enve- loppe (10) et sont alignées en direction axiale du servomoteur pour permettre l'actionnement du dispositif de fixation (36) par l'ouverture (60) pratiquée dans la seconde face de l'enveloppe (10). 2. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (36) est constitué par une vis (36) reçue dans une ouverture (46) de la première face de l'enveloppe (10) de façon à être libre en rotation dans cette ouverture (46) et à être captive de cette ouverture (46). 3. Servomoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vis (36) comporte une tête ayant une forme complémentaire de celle d'un outil de serrage. 4. Servomoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'a l'endroit de l'ouverture (50) pratiquée dans la structure du piston (14), la membrane déroulante (12) forme un clapet (52). 5. Servomoteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet (52) est formé par une partie tubulaire (56) de la membrane déroulante (12) dont les bords éloignés de la structure de piston (14) restent normalement plaqués l'un sur l'autre. 6. Servomoteur selon la revendications 4, caractérisé en ce que le clapet (52) est réalisé à l'aide d'un insert rigide noyé dans la membrane (12) venant normalement boucher l'ouverture (50) pratiquée dans la structure de piston (14) et s'ouvrant par rotation autour de ses cotés sous l'effet d'une sollicitation extérieure 7. Servomoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture (50) pratiquée dans la structure de piston,reçoit un élément intermédiaire (64). 8. Servomoteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (64) est reçu de façon étanche dans une ouverture (70) de la membrane déroulante (12). 9. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (64) comporte une première partie d'extrémité (74) ayant une forme complémentaire de celle de la tête d'un outil de serrage et une seconde partie d'extrémité (76) ayant une forme complémentaire de celle de la tête (82) et de la vis (36). 10. Servomoteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (64) est constitué d'un tube borgne dont la partie (84) située du coté de la vis (36) a une forme complémentaire de la forme de la tête (82) de la vis (36) 11. Servomoteur selon la revendication 10, caractérisé en ce le tube (64) comporte un repli (86) formant colerette extérieure et gorge intérieure. 12. Servomoteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un jonc (90) est monté élastiquement sur l'outil de serrage (88) et est reçu dans la gorge intérieure du tube (64). 13. Servomoteur selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture (60) pratiquée dans la seconde face de l'enveloppe (10) est obturée par un bouchon (62). 14. Servomoteur selon une des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce que l'ouverture (60) pratiquée dans la seconde face de l'enveloppe (10) est obturée par le clapet (17). 15. Servomoteur selon une des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce que l'ouverture (60) pratiquée dans la seconde face de l'enveloppe (10) est obturée par une bride de montage d'un maitre-cylindre sur la seconde face de l'enveloppe (10).