Brevet FR2696142A1 — publié le 19940401

-1- DISPOSITIF DE FREINAGE ASSISTE A REACTION HYDRAULIQUE ET SAUT REGLABLE La présente invention concerne un dispositif de freinage assisté pour véhicule à moteur, comprenant d'une part un maître-cylindre rempli d'un fluide de freinage et équipé d'un piston hydraulique principal destiné à recevoir une force d'actionnement se composant d'une force d'entrée et d'une force d'assistance agissant toutes deux suivant une direction axiale, et d'autre part un servomoteur pneumatique d'assistance susceptible d'être commandé par application de ladite force d'entrée sur une tige de commande contrôlant l'ouverture d'un clapet, pour exercer ladite force d'actionnement sur le piston hydraulique principal, le servomoteur comportant une enveloppe rigide séparée de façon étanche en deux chambres au moyen au moins d'une cloison mobile, susceptible d'être sollicitée par une différence de pression entre les deux chambres résultant de l'ouverture du clapet et d'entraîner un piston pneumatique, mobile par rapport à l'enveloppe, portant ledit clapet et contribuant au moins à transmettre ladite force d'assistance. Un dispositif de ce type est bien connu dans l'art antérieur et se trouve par exemple décrit dans le brevet US 4 491 058. Un tel dispositif de freinage présente l'avantage, résultant de l'utilisation d'un piston pneumatique mobile par rapport à l'enveloppe rigide, que la course totale disponible pour la tige de commande, donc pour la pédale de frein, est relativement longue, ce qui constitue une condition nécessaire pour assurer le contrôle optimal de la décélération du véhicule au freinage. Une difficulté classiquement rencontrée dans les dispositifs de ce type, en raison notamment des mouvements relatifs des différentes pièces, concerne le réglage d'un paramètre de fonctionnement connu de l'homme de l'art sous le terme de "saut". Ce terme se réfère à la valeur minimale non nulle que prend brusquement la force d'actionnement lorsque la tige de commande a été suffisamment déplacée de sa position de repos. Le brevet US 4 984 506 décrit par exemple un procédé de réglage du saut dans un dispositif de freinage à servomoteur utilisant un disque élastique de réaction, du type décrit dans le brevet US 4 491 058. -2- En dépit de sont intérêt et de son efficacité, cette technique connue souffre néanmoins d'un défaut résiduel, tenant au fait que le réglage conduit à une précontrainte de ce disque. Or, non seulement cette précontrainte peut constituer une cause d'usure prématurée du disque de réaction, exigeant une intervention sur le servomoteur, mais elle fait également apparaître une force de poussée qui intervient en terme parasite dans la valeur du saut lui-même. Dans ce contexte, le but de la présente invention est de proposer un dispositif de freinage assisté du type précédemment mentionné dans lequel le réglage du saut soit aussi simple que possible et néanmoins dépourvu d'effets secondaires indésirables. A cette fin, le dispositif de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que le piston hydraulique principal du maître-cylindre comporte lui-même un cylindre mobile, creux, communiquant avec le maître-cylindre, recevant une partie au moins de la force d'assistance, et à l'intérieur duquel coulisse, de façon étanche et suivant la direction axiale, un piston hydraulique secondaire susceptible de recevoir au-moins ladite force d'entrée, et en ce que des moyens élastiques, exerçant une force élastique réglable entre ledit piston hydraulique secondaire et ledit cylindre mobile, sont disposés à l'intérieur de ce dernier et sollicitent ledit piston hydraulique secondaire en direction du maître-cylindre, le réglage de ladite force élastique permettant d'ajuster la valeur minimale non nulle de la force d'actionnement. Les moyens élastiques en question comprennent par exemple un ressort hélicoïdal emprisonné entre un épaulement annulaire du piston hydraulique secondaire et une bague filetée vissée dans le cylindre mobile, cette bague transmettant au cylindre mobile la force d'assistance en provenance de la cloison mobile, la force d'entrée étant transmise audit piston hydraulique secondaire au moyen d'une tige de poussée de longueur réglable. De préférence, la bague filetée est en outre réalisée en deux parties vissées l'une dans l'autre de manière à présenter elle-même une longueur totale réglable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après et nullement limitatif, en référence à sa figure unique qui est une vue en coupe partielle d'un dispositif conforme à l'invention. -3- Dans la mesure o l'invention ne concerne qu'un perfectionnement apporté aux systèmes de freinage à assistance pneumatique, et o la constitution générale et le fonctionnement de ces derniers sont bien connus de l'homme de l'art, ces systèmes ne seront rapidement rappelés ici que pour permettre une compréhension totale du perfectionnement que représente l'invention. Schématiquement, un système de ce type comprend un servomoteur 1 et un maître-cylindre 2. Le servomoteur comprend lui-même une enveloppe rigide 3 séparée en deux chambres 3 a et 3 b, de façon étanche, par une cloison mobile 4 comprenant une membrane 4 a et une jupe rigide 4 b et susceptible d'entraîner un piston pneumatique 5 mobile à l'intérieur de l'enveloppe 3. La chambre avant 3 a, dont la face avant est fermée de façon étanche par le maître-cylindre 2, est en permanence raccordée à une source de dépression (non représentée) à travers un raccord 6. La pression dans la chambre arrière 3 b est contrôlée par un clapet 7, commandé par une tige de commande 8, laquelle est reliée à une pédale de frein (non représentée). Lorsque la tige de commande 8 est en position de repos, en l'occurrence tirée vers la droite, le clapet 7 établit une communication entre les deux chambres 3 a et 3 b du servomoteur. La chambre arrière 3 b étant alors soumise à la même dépression que la chambre avant 3 a, le piston 5 est repoussé vers la droite, en position de repos, par un ressort 9. L'actionnement de la tige de commande 8 vers la gauche a pour effet, dans un premier temps, de déplacer le clapet 7 de façon qu'il isole l'une de l'autre les chambres 3 a et 3 b puis, dans un deuxième temps, de déplacer ce clapet de façon qu'il ouvre la chambre arrière 3 b à la pression atmosphérique. La différence de pression entre les deux chambres alors ressentie par la membrane 4 a exerce sur la cloison mobile 4 une poussée qui tend à la déplacer vers la gauche et à lui permettre d'entraîner le piston 5 qui se déplace à son tour en comprimant le ressort 9. L'effort de freinage exercé sur la tige de commande 8, ou "force d'entrée" et l'effort d'assistance au freinage, ou "force d'assistance", résultant de la poussée de la cloison mobile 4, sont alors appliqués ensemble suivant l'axe 10 de la tige de poussée 8 en direction du maître- cylindre 2, et se conjuguent pour constituer la force d'actionnement de ce dernier. Plus précisément, la force piston hydraulique principal 11 déplacement vers la gauche (sur élévation de pression du liquid E intérieur 12 du maître-cylindre, e dernier. d'actionnement est appliquée sur du maîtrecylindre et en provoque r la figure), ce qui entraîne de freinage présent dans le vol zt un actionnement du frein relié à Le piston hydraulique principal 11 est en fait composite et comprend d'une part un cylindre 13 mobile et creux, et d'autre part un piston hydraulique secondaire 14. Le volume intérieur 15 du cylindre mobile 13 communique avec le volume intérieur 12 du maître-cylindre par l'intermédiaire d'ouvertures, telles que 16 et 17, ménagées dans le cylindre mobile suivant une direction axiale. En dehors du passage de fluide que permettent ces ouvertures 16 et 17 entre le volume intérieur 12 du maître-cylindre 2 et celui du cylindre mobile 13, ce cylindre mobile 13 coulisse de façon étanche dans le maître-cylindre 2, l'étanchéité étant obtenue grâce au moins à un joint annulaire 18. Le piston hydraulique secondaire l'intérieur du cylindre mobile 13, qu'il un joint annulaire 19. Le cylindre mobile 13 est relié, à rigide 4 b de manière à recevoir une d'assistance exercée par l'intermédiaire 14, quant à lui, coulisse obture de façon étanche grâce à à travers la bague 20, à la jupe partie au moins de la force de cette jupe. Le piston hydraulique secondaire 14 est disposée axialement, en regard d'une tige de poussée 21 susceptible de lui transmettre au moins la force d'entrée exercée sur la tige de commande 8. Le fonctionnement du dispositif décrit jusqu'à présent est le suivant. le le une ume ce -4- Lorsqu'une force d'entrée est appliquée sur la tige de commande 8, le piston hydraulique secondaire 14 est sollicité vers la gauche, entraînant avec lui le cylindre mobile 13 à l'intérieur duquel il est en butée. Après une course prédéterminée de la tige de poussée 8, le clapet 7 ouvre à l'atmosphère la chambre arrière 3 b du servomoteur, préalablement isolée de la chambre avant 3 a, et une force d'assistance est appliquée au cylindre mobile 13 par la jupe rigide 4 b à travers la bague 20. La pression hydraulique dans le volume interne 12 du maître-cylindre s'élève et s'établit, par circulation de fluide hydraulique à travers les ouvertures 16 et 17, dans le volume interne 15 du cylindre mobile, faisant ainsi apparaître, sur le piston hydraulique secondaire 14, une force de réaction dépendant de la force d'assistance, s'opposant à la force d'entrée, et permettant donc le contrôle de la première force par la seconde. En pratique, cependant, non seulement la force d'actionnement n'apparaît qu'après une course non nulle de la tige de commande 8, résultant de la nécessité de rattraper tous les jeux de construction et de déplacer le clapet 7 pour l'ouvrir, mais elle prend en outre brutalement, lorsqu'elle apparaît, une valeur non nulle appelée "saut" dont le réglage, très souhaitable, constitue le but essentiel de l'invention. A cette fin, un ressort hélicoïdal 22, de longueur réglable, est disposé dans le cylindre mobile 13 en appui contre un épaulement annulaire 14 a du piston hydraulique secondaire 14, de manière à exercer sur ce dernier une force élastique réglable dirigée vers le maître-cylindre 2, c'est-à-dire vers la gauche sur la figure. Par exemple, comme le montre cette figure, le ressort hélicoïdal 22 est emprisonné entre l'épaulement annulaire 14 a du piston 14 et l'extrémité axiale 20 a d'une bague 20, cette bague étant filetée et vissée dans le cylindre mobile 13 auquel elle transmet une partie au moins de la force d'assistance s'exerçant sur la jupe 4 b en appui contre elle. Le vissage de la bague 20 dans le cylindre mobile 13 a ainsi pour effet de comprimer le ressort 22, donc d'augmenter la force élastique qu'exerce ce dernier sur le piston hydraulique secondaire 14 en direction du maître-cylindre, c'est-à-dire encore d'augmenter la valeur du saut. -5- -6- Pour compenser la réduction de bague 20 dans le cylindre mobile 13, en deux parties 20 b, 20 c vissées présenter une longueur totale réglabl longueur résultant du vissage de la cette bague est par exemple réalisée l'une dans l'autre de manière à Par ailleurs, la tige de poussée 21 est elle-même de préférence réalisée en deux parties vissées l'une dans l'autre de manière à présenter une longueur totale réglable, le réglage de cette longueur permettant notamment de modifier l'ouverture du clapet à l'apparition du saut, quelle que soit la valeur donnée à ce dernier par vissage de la bague 20 dans le cylindre mobile 13. REVENDICATIONS 1 Dispositif de freinage assisté pour véhicule à moteur, comprenant d'une part un maître-cylindre ( 2) rempli d'un fluide de freinage et équipé d'un piston hydraulique principal ( 11) destiné à recevoir une force d'actionnement se composant d'une force d'entrée et d'une force d'assistance agissant toutes deux suivant une direction axiale, et d'autre part un servomoteur pneumatique d'assistance ( 1) susceptible d'être commandé par application de ladite force d'entrée sur une tige de commande ( 8) contrôlant l'ouverture d'un clapet ( 7), pour exercer ladite force d'actionnement sur le piston hydraulique principal, le servomoteur comportant une enveloppe rigide ( 3) séparée de façon étanche en deux chambres ( 3 a, 3 b) au moyen au moins d'une cloison mobile ( 4), susceptible d'être sollicitée par une différence de pression entre les deux chambres résultant de l'ouverture du clapet et d'entraîner un piston pneumatique ( 5), mobile par rapport à l'enveloppe, portant ledit clapet et contribuant au moins à transmettre ladite force d'assistance, caractérisé en ce que le piston hydraulique principal ( 11) du maître cylindre comporte lui-même un cylindre mobile ( 13), creux, communiquant avec le maître-cylindre, recevant une partie au moins de la force d'assistance, et à l'intérieur duquel coulisse, de façon étanche et suivant la direction axiale, un piston hydraulique secondaire ( 14) susceptible de recevoir au moins ladite force d'entrée, et en ce que des moyens élastiques ( 22), exerçant une force élastique réglable entre ledit piston hydraulique secondaire ( 14) et ledit cylindre mobile, sont disposés à l'intérieur de ce dernier et sollicitent ledit piston hydraulique secondaire en direction du maître- cylindre, le réglage de la dite force élastique permettant d'ajuster la valeur minimale non nulle de la force d'actionnement. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal ( 22) emprisonné entre un épaulement annulaire ( 14 a) du piston hydraulique secondaire et une bague filetée ( 20) vissée dans le cylindre mobile, cette bague transmettant au cylindre mobile la force d'assistance en provenance de la cloison mobile. 3 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que et la force d'entrée est transmise audit piston hydraulique secondaire au moyen d'une tige de poussée ( 21) de longueur réglable. 4 Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la bague filetée ( 20) est réalisée en deux parties vissées l'une dans l'autre ( 20 b, 20 c), de manière à présenter une longueur totale réglable. -7-