Brevet FR2680347A1 — publié le 19930219

La présente invention concerne une unité d'actionnement, pour système hydraulique de freinage pour véhicule à moteur, comprenant un amplificateur d'effort de freinage, de type pneumatique, de préféren- ce un amplificateur d'effort de freinage à dépression, ainsi qu'un mattre-cylindre de frein disposé en aval de ce dernier de façon à coopérer avec lui, le bottier de l'amplificateur d'effort de freinage étant divisé par une paroi mobile en une chambre à dépression et une chambre de travail, tandis qu'il est prévu une valve de commande qui est agencée de façon à pouvoir être actionnée au moyen d'un organe d'entrée et est disposée dans un bottier de commande et dont un pre- mier siège d'étanchéité est réalisé dans ce bottier de commande et un second siège d'étanchéité est réalisé sur un piston de valve coopérant avec l'organe d'entrée, ces deux sièges d'étanchéité coopérant avec un corps de valve, tandis qu'un piston délimitant une chambre de pression dans le mattre-cylindre de frein est réalisé en deux parties et est constitué d'un piston extérieur, en liaison de transmission de force avec la paroi mobile, et d'un piston intérieur qui est guidé de maniè- re étanche dans le piston extérieur et qui est agencé de façon à pou- voir être déplacé en translation d'une manière limitée vis-à-vis de ce piston extérieur et de façon pouvoir être actionné directement par l'organe d'entrée. On connatt une telle unité d'actionnement par la demande de brevet allemand mise à la disposition du public 34 O Q 402 Cette unité d'actionnement déjà connue a la particularité que le piston de valve, qui actionne la valve de commande de l'amplificateur d'effort de frei- nage et est accouplé à l'organe d'entrée, et le bottier de commande servant à loger cette valve de commande, ou un manchon en liaison d'action avec ce bottier de commande, traversent de manière étanche une paroi du mattre-cylindre de frein et, lors de l'actionnement, font saillie dans la chambre de pression du mattre-cylindre par leurs extrémités opposées à l'organe d'entrée Ces particularités permettent que, lors d'une défaillance de l'effort d'amplification, l'organe d'entrée agit sur un piston dont l'aire efficace en section transver- sale est inférieure à l'aire de piston sur laquelle l'effort d'ampli- fication agit L'agencement des éléments structurels mentionnés est 2 - tel que la course d'actionnement de la valve de commande est égale à celle du piston du mattre-cylindre, de sorte que, dans le cas d'un préremplissage du système de freinage (venue en contact des garnitures de frein ou faible pression de freinage disponible), une course de pédale ou d'actionnement de l'organe d'entrée plus importante est nécessaire. C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir une unité d'actionnement, du type générique précité, dans laquelle, lors du préremplissage du système de freinage, on obtienne un raccour- cissement de la course d'actionnement. A cet effet, l'invention a pour objet une unité d'actionne- ment, du type considéré, caractérisée en ce que le premier siège d'étanchéité, réalisé séparément du bottier de commande, est agencé de façon à pouvoir être déplacé en translation d'une manière limitée vis- à-vis de ce bottier de commande et en ce que, pendant une course d'actionnement, pouvant être déterminée au préalable, du bottier de commande ou de la paroi mobile, ce premier siège d'étanchéité est maintenu en appui sur une butée fixe vis-à-vis du bottier de l'ampli- ficateur. Pour matérialiser le concept de l'invention, un développement avantageux de l'invention prévoit que le premier siège d'étanchéité est réalisé sur un manchon qui est guidé de façon à pouvoir se dépla- cer en translation d'une manière étanche dans le bottier de commande et qui est soumis à une précontrainte dans la direction de fermeture de la valve de commande, ce manchon coopérant avec une butée qui est réalisée sur le bottier de commande et par laquelle il est entratné après ladite course d'actionnement pouvant être déterminée au préala- ble. Suivant un autre développement de l'objet de l'invention, on obtient un raccourcissement efficace d'une course morte se produisant lors de l'actionnement en prévoyant un organe transversal qui limite le mouvement de retour du piston de valve et coopère avec la butée fixe vis- à-vis du bottier d'amplificateur et sur lequel le manchon prend appui axialement. Une autre forme d'exécution de l'unité d'actionnement confor- 3 - me à l'invention prévoit que, dans la position de relâchement du frein, l'organe transversal prend appui sur une bague d'étanchéité à glissement assurant l'étanchéité du bottier de commande vis-à-vis du bottier d'amplificateur Cette particularité permet d'obtenir un amor- tissement efficace de la venue en butée de l'organe transversal sur le bottier de l'amplificateur d'effort de freinage. Une autre possibilité de raccourcissement d'une course morte se produisant lors de l'actionnement consiste à prévoir que le bottier de commande est réalisé en deux parties et est constitué d'une partie de guidage, prenant appui sur le bottier d'amplificateur, et d'une partie avant guidée dans cette partie de guidage et portant la paroi mobile, ces deux parties étant guidées l'une dans l'autre d'une maniè- re télescopique, avec une possibilité de mouvement axial limité et d'une façon étanche l'une vis-à-vis de l'autre, la partie avant pre- nant appui sur la partie de guidage au moyen du manchon guidé dans cette partie avant et avec interposition d'un ressort de pression. Dans la position de relâchement du frein, les deux sièges d'étanchéité prennent de préférence appui sur le corps de valve. Dans une autre réalisation de l'invention, on obtient une réduction considérable des bruits, se produisant notamment lors du mouvement de retour du bottier de commande dans la position initiale, en prévoyant que la partie de guidage comporte une collerette radiale en appui sur une bague d'étanchéité à glissement assurant l'étanchéité de la partie de guidage vis-à-vis du bottier d'amplificateur et que le manchon est pourvu d'un organe de transmission d'effort qui s'étend radialement et prend appui directement sur la collerette. Une autre réalisation avantageuse de l'objet de l'invention prévoit enfin que le piston de valve comporte un prolongement axial s'étendant jusqu'à l'intérieur du piston extérieur et en ce que le piston intérieur prend appui sur un manchon de transmission d'effort qui est disposé de façon à pouvoir se déplacer en translation d'une manière limitée dans le piston extérieur et qui est soumis à une pré- contrainte au moyen d'un ressort prenant appui sur ce piston exté- rieur, le piston intérieur étant par ailleurs disposé à une certaine distance axiale de l'extrémité du prolongement Ces particularités permettent de pouvoir réaliser n'importe quelle caractéristique voulue de réponse ou n'importe quelle montée brusque de l'effort final de cette dernière. D'autres particularités et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent de la description de deux exemples de mise en oeuvre qui est faite ci-après en regard des dessins annexés On voit: à la figure 1, une vue en coupe axiale, avec arrachement par- tiel, d'un premier mode de réalisation de l'unité d'actionnement con- forme-à l'invention et, à la figure 2, une vue en coupe axiale, avec arrachement par- tiel, d'un second mode de réalisation de l'unité d'actionnement con- forme à l'invention. L'unité d'actionnement conforme à l'invention qui est repré- sentée aux dessins est constituée d'un amplificateur d'effort de frei- nage à dépression 1 et d'un mattre-cylindre de frein 2 qui est disposé en aval de ce dernier et dont le bottier 32 pénètre à l'intérieur d'un bottier d'amplificateur d'effort de freinage 3 qui n'est représenté que schématiquement Dans ce bottier d'amplificateur d'effort de frei- nage 3 et du côté opposé au mattre-cylindre 2, un bottier de commande 8 est guidé de façon à pouvoir se déplacer en translation dans une bague d'étanchéité à glissement 16, tandis qu'une valve de commande 9, qui est agencée de façon à pouvoir être actionnée au moyen d'un organe d'entrée 4 accouplé à une pédale de frein non représentée, est dispo- sée dans ce bottier de commande 8 A son extrémité opposée à l'organe d'entrée 4, le bottier de commande 8 porte une paroi mobile 5 qui est formée d'un plateau à membrane et d'une membrane à déroulement en appui sur ce dernier (l'un et l'autre non représentés) et qui divise l'intérieur du bottier d'amplificateur d'effort de freinage 3 en une chambre à dépression 6, dans laquelle le vide peut être fait, et une chambre de travail 7, la valve de commande 9 permettant de faire com- muniquer cette chambre de travail 7 avec la chambre à dépression 6 ou avec l'atmosphère La valve de commande 9 est de préférence constituée de deux sièges annulaires d'étanchéité 10, 11 qui sont coaxiaux et qui coopèrent avec un corps de valve 12 élastique et à symétrie de rota- tion, par exemple un plateau de valve, ou prennent appui sur ce corps - de valve 12 dans la position de relachement de l'amplificateur d'ef- fort de freinage à dépression 1 Etant réalisé séparément du bottier de commande 8, le premier siège d'étanchéité 10, dont l'ouverture permet une mise en communication des deux chambres 6, 7 l'une avec l'autre, peut être déplacé d'une manière limitée vis-à-vis de ce bot- tier de commande 8, en étant de préférence réalisé sur un manchon cylindrique 13 qui est guidé de manière étanche dans le bottier de commande 8 de façon à pouvoir s'y déplacer en translation et qui, au moyenrd'un ressort de compression 14, est soumis à une précontrainte dans la direction de la fermeture de la valve de commande 9 Le second siège d'étanchéité 11, dont l'ouverture permet une mise à l'atmosphère de la chambre de travail 7, est réalisé sur un piston de valve 15 qui est guidé dans le bottier de commande 8 et est en liaison de transmis- sion de force avec l'organe d'entrée 4 et dont le mouvement de retour est limité, dans le cas de la réalisation représentée à la figure 1, par un organe transversal 17 qui, dans la position de relâchement du frein, prend appui axialement sur la bague d'étanchéité à glissement 16 Lors de l'actionnement, cet organe transversal 17 coopère avec une butée 18 qui est réalisée sur le bottier de commande 8 et dont la fonction est décrite ci-après en détail Le manchon 13 comporte des nervures radiales de guidage 19 qui permettent un guidage parfait du piston de valve 15 dans la zone des sièges d'étanchéité 10, 11. Ainsi qu'il ressort en outre du dessin, un piston 20, qui délimite une chambre de pression 41 dans le bottier de mattre-cylindre 32, est réalisé en deux parties et est constitué d'un piston exté- rieur ou piston annulaire 21, de plus grand diamètre, et d'un piston intérieur 22 guidé dans ce dernier Le piston extérieur 21 prend ap- pui, au moyen d'un manchon de transmission d'effort 24, sur une plaque d'appui 35 qui est elle-même en appui axial sur le bottier de commande 8 et qui empêche en même temps un déplacement d'une garniture d'étan- chéité, par exemple d'une coupelle d'étanchéité 36, assurant l'étan- chéité du piston de valve 15 vis-à-vis du bottier de commande 8 Cet agencement donne l'assurance que, lors d'un actionnement, l'effort d'amplification exercé par la paroi mobile 5 est bien transmis sur le piston extérieur 21. 6 - A son extrémité faisant face au manchon de transmission d'ef- fort 24, le piston extérieur 21, qui guide le piston intérieur 22, est pourvu d'un évidement cylindrique 37 dont le diamètre est supérieur au diamètre du piston intérieur 22 Cet évidement 37 sert à loger un second manchon de transmission d'effort 34 qui présente une surface annulaire radiale 38 qui, dans la position de relâchement du frein, prend appui sur le fond de l'évidement 37 et qui, lors d'un actionne- ment, permet un entratnement du piston intérieur 22 par le piston extérieur 21. Sur sa face frontale opposée à la chambre de pression 41, le piston intérieur 22 comporte un évidement 39 en forme de calotte sphé- rique qui se trouve d'abord à une faible distance de l'extrémité d'un prolongement 23 du piston de valve 15 qui s'étend jusqu'à l'intérieur du piston extérieur 21 Si la pression hydraulique qui se développe dans la chambre de pression 41 atteint une valeur déterminée à l'avan- ce, le piston intérieur 22 est déplacé dans le sens opposé à la direc- tion d'actionnement, de sorte qu'on en arrive à un contact entre l'extrémité du prolongement 23 et le piston intérieur 22 Le second manchon de transmission d'effort 34 est en même temps déplacé dans la même direction, à l'encontre de l'action d'un ressort 33 qui assure une précontrainte et dont l'autre extrémité prend appui sur le piston extérieur 21, de préférence au moyen d'un circlip 40 La position fixe du ressort 33 dans l'évidement 37 permet de régler de manière précise la "hauteur de bondissement" de la caractéristique de réponse en modi- fiant la longueur de montage ou la raideur du ressort 33. Le fonctionnement de l'unité d'actionnement conforme à l'in- vention qui est représentée à la figure 1 est le suivant: Si l'organe d'entrée 4 est déplacé par la pédale de frein, non représentée, dans la direction d'actionnement, vers la gauche au dessin, le second siège d'étanchéité 11 réalisé sur le piston de valve est ouvert, de sorte que la chambre de travail 7 est mise à l'atmo- sphère La différence de pression pneumatique agissant sur la paroi mobile provoque un mouvement d'avance de l'unité d'amplificateur 5, 8 dans la direction d'actionnement, mouvement pendant lequel reste immo- bile le manchon 13 qui, sous l'action du ressort de pression 14 et par 7 l'intermédiaire de l'organe transversal 17, s'appuie sur le bottier d'amplificateur 3 ou sur la bague d'étanchéité 16. Le piston extérieur 21 est alors déplacé dans la chambre de pression 41 du mattre-cylindre de frein 2, de sorte que, du fait de la pression hydraulique qui se développe dans cette dernière, il apparatt une force de réaction qui est transmise à la pédale de frein, non représentée, par l'intermédiaire du piston intérieur 22, du piston de valve 23, 15 et de l'organe d'entrée 4 Le ressort de pression 14 maintient le manchon 13, et donc le corps de valve ou le plateau de valve 12, dans leur position initiale jusqu'à ce que le manchon 13 soit entratné par la butée 18 du bottier de commande 8 par l'intermé- diaire de l'organe transversal 17 De ce fait, avant un nouveau dépla- cement de la pédale, un volume déterminé d'agent de pression est dé- placé dans le système de freinage, ce volume étant défini par la dis- tance "a" entre l'organe transversal 17 et la butée 18 du bottier de commande 8. Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté à la figure 2, le bottier de commande 8 est réalisé en deux parties et est constitué d'une partie de guidage 25, de plus grand diamètre, et d'une partie avant de bottier de commande 26 qui sont guidées l'une dans l'autre de manière télescopique La partie de guidage 25 qui fait saillie hors du bottier d'amplificateur 3 est guidée dans la bague d'étanchéité à glissement 16 mentionnée en regard de la figure 1, alors que la paroi mobile 5 est disposée sur la partie avant 26 du bottier de commande Les deux parties 25, 26 du bottier de commande entre lesquelles l'étanchéité est réalisée exécutent un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre, et ceci à savoir lors d'une ré- ponse du dispositif, et lorsque l'appareil est revenu dans sa position arrière Pendant tout le reste du fonctionnement, ces parties 25, 26 du bottier de commande restent immobiles l'une par rapport à l'autre. Le manchon 13, qui porte le premier siège d'étanchéité 10 de la valve de commande 9 et qui est guidé dans la partie avant 26 du bottier de commande de façon à pouvoir s'y déplacer en translation, est pourvu d'un organe de transmission d'effort 29 qui s'étend radialement et qui, dans la position de relâchement du frein, prend appui sur une 8 - collerette radiale 28 qui est réalisée sur la partie de guidage 25 et qui prend appui axialement sur la bague d'étanchéité à glissement 16. Un ressort de pression 27, mis sous tension entre le manchon 13 et la partie avant 26 du bottier de commande écarte en même temps l'une de l'autre les deux parties 25, 26 du bottier de commande La limitation du mouvement relatif de ces deux parties 25, 26 du bottier de commande est assurée par une pièce de butée 30 qui est insérée dans la partie de guidage 25 et qui, dans la position de relâchement du frein, est située à la distance "b' d'une surface de butée 31 réalisée sur la partie avant 26. Si alors la valve de commande 9 est actionnée dans le sens de la mise à l'atmosphère de la chambre de travail 7, la partie avant 26 du bottier de commande exécute un mouvement d'avance vers le mattre- cylindre de frein 2, alors que la partie de guidage 25 reste immobile dans la position initiale avec le manchon 13 qui prend appui sur cette partie de guidage sous l'action du ressort de pression 27 Pendant le mouvement d'avance de la partie avant 26, le système de freinage fait l'objet d'un préremplissage de la manière déjà décrite, jusqu'à ce que la partie de guidage 26 soit entratnée, avec le manchon 13, du fait de la venue en prise de la surface de butée 31 avec la pièce de butée 30. Le volume de préremplissage déplacé dans le système de freinage est par conséquent défini par la distance "b" entre la pièce de butée 30 et la surface de butée 31 de la partie avant 26. 9 - REVENDICATIONS 1 Unité d'actionnement, pour système hydraulique de freinage pour véhicule à moteur, comprenant un amplificateur d'effort de frei- nage, de type pneumatique, de préférence un amplificateur d'effort de freinage à dépression, ainsi qu'un mattre-cylindre de frein disposé en aval de ce dernier de façon à coopérer avec lui, le bottier de l'amplificateur d'effort de freinage étant divisé par une paroi mobile en une chambre à, dépression et une chambre de travail, tandis qu'il est prévu une valve de commande qui est agencée de façon à pouvoir être actionnée au moyen d'un organe d'entrée et est disposée dans un bottier de commande et dont un premier siège d'étanchéité est réalisé dans ce bottier de commande et un second siège d'étanchéité est réali- sé sur un piston de valve coopérant avec l'organe d'entrée, ces deux sièges d'étanchéité coopérant avec un corps de valve, tandis qu'un piston délimitant une chambre de pression dans le ma 1 tre-cylindre de frein est réalisé en deux parties et est constitué d'un piston exté- rieur, en liaison de transmission de force avec la paroi mobile, et d'un piston intérieur qui est guidé de manière étanche dans le piston extérieur et qui est agencé de façon à pouvoir être déplacé en trans- lation d'une manière limitée vis-à-vis de ce piston extérieur et de façon pouvoir être actionné directement par l'organe d'entrée, carac- térisée en ce qu'il est prévu un organe transversal ( 17) qui limite le mouvement de retour du piston de valve ( 15) et coopère avec la butée ( 16) fixe vis-à-vis du bottier d'amplificateur et sur lequel le man- chon ( 13) prend appui axialement. 2 Unité d'actionnement suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que le premier siège d'étanchéité ( 10) est réalisé sur un manchon ( 13) qui est guidé de façon à pouvoir se déplacer en transla- tion d'une manière étanche dans le bottier de commande ( 8) et qui est soumis à une précontrainte dans la direction de fermeture de la valve de commande ( 9). 3 Unité d'actionnement suivant la revendication 2, caracté- risée en ce que le manchon ( 13) coopère avec une butée ( 18) qui est - réalisée sur le bottier de commande ( 8) et par laquelle il est entrat- né après ladite course d'actionnement pouvant être déterminée au préa- lable. 4 Unité d'actionnement suivant la revendication 2 ou 3, ca- ractérisée en ce qu'il est prévu un organe transversal ( 17) qui limite le mouvement de retour du piston de valve ( 15) et coopère avec la butée ( 16) fixe vis-à-vis du bottier d'amplificateur et sur lequel le manchon ( 13) prend appui axialement. Unité d'actionnement suivant la revendication 4, caracté- risée en ce que l'organe transversal ( 17) est agencé de façon à pou- voir être amené en prise sur la butée ( 18). 6 Unité d'actionnement suivant la revendication 4 ou 5, ca- ractérisée en ce que, dans la position de relachement du frein, l'organe transversal ( 17) prend appui sur une bague d'étanchéité à glissement ( 16) assurant l'étanchéité du bottier de commande ( 8) vis- à-vis du bottier d'amplificateur ( 3). 7 Unité d'actionnement suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bottier de commande ( 8) est réalisé en deux parties et est constitué d'une partie de guidage ( 25), prenant appui sur le bottier d'amplificateur ( 3), et d'une partie avant ( 26) guidée dans cette partie de guidage et portant la paroi mobile ( 5), ces deux parties étant guidées l'une dans l'autre d'une manière téles- copique, avec une possibilité de mouvement axial limité et d'une façon étanche l'une vis-à-vis de l'autre, la partie avant ( 26) prenant appui sur la partie de guidage ( 25) au moyen du manchon ( 13) guidé dans cette partie avant ( 26) et avec interposition d'un ressort de pression ( 27). 8 Unité d'actionnement suivant la revendication 7, caracté- risée en ce que la partie de guidage ( 25) comporte une collerette radiale ( 28) en appui sur une bague d'étanchéité à glissement ( 16) assurant l'étanchéité de la partie de guidage ( 25) vis-à-vis du bot- tier d'amplificateur ( 3) et en ce que le manchon ( 13) est pourvu d'un organe de transmission d'effort ( 29) qui s'étend radialement et prend appui directement sur la collerette ( 28). 9 Unité d'actionnement suivant la revendication 7, caracté- il - risée en ce que le mouvement axial des deux parties ( 25, 26) du bot- tier de commande est limité par une pièce de butée ( 30) qui est située dans la partie de guidage ( 25) et qui peut être amenée en prise sur une surface de butée ( 31) réalisée à une certaine distance axiale dans la partie avant ( 26). Unité d'actionnement suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le manchon ( 13) comporte des ner- vures radiales de guidage ( 19) qui servent au guidage du piston de valve dans la zone des sièges d'étanchéité ( 10, 11). 11 Unité d'actionnement suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de valve ( 15) comporte un prolongement axial ( 23) s'étendant jusqu'à l'intérieur du piston extérieur ( 21) et en ce que le piston intérieur ( 22) prend appui sur un manchon de transmission d'effort ( 34) qui est disposé de façon à pouvoir se déplacer en translation d'une manière limitée dans le pis- ton extérieur ( 21) et qui est soumis à une précontrainte au moyen d'un ressort ( 33) prenant appui sur ce piston extérieur ( 21), le piston intérieur ( 22) étant par ailleurs disposé à une certaine distance axiale de l'extrémité du prolongement ( 23). 12 Unité d'actionnement suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans la position de relfchement de l'amplificateur d'effort de freinage ( 1), les deux sièges d'étan- chéité ( 10, 11) sont en appui sur le corps de valve ( 12).