Brevet FR2729355A1 — publié le 19960719

ENSEMBLE D'UN SERVOMOTEUR PNEUMATIQUE D'ASSISTANCE AU FREINAGE ET D'UN MAITRE-CYLINDRE La présente invention concerne les ensembles de freinage, constitués de servomoteurs pneumatiques d'assistance et de maîtres-cylindres, du type de ceux qui sont utilisés pour le freinage des véhicules automobiles. Les servomoteurs pneumatiques comportent de façon classique une enveloppe fixée sur une paroi séparant l'habitacle d'un compartiment avant d'un véhicule, et sont actionnés par une tige de commande dont l'extrémité arrière est reliée à une pédale de freinage située dans cet habitacle. Parallèlement, les maîtres-cylindres comportent de façon classique un corps formé avec au moins une bride de fixation du maître-cylindre sur la paroi avant de l'enveloppe du servomoteur. De nombreux documents illustrent ce type d'ensembles de freinage. Ils sont habituellement disposés dans le compartiment avant d'un véhicule automobile, contenant généralement le moteur du véhicule, le servomoteur étant fixé par sa paroi arrière sur le tablier de séparation entre ce compartiment avant et l'habitacle, et le maître-cylindre étant fixé sur la paroi avant du servomoteur. La tige de commande du servomoteur traverse une ouverture du tablier et elle est actionnée par une pédale de freinage dans l'habitacle. Lors d'une collision frontale ou quasi-frontale du véhicule avec un autre véhicule ou avec un obstacle fixe, la structure et la carrosserie du véhicule sont conçus pour se déformer progressivement pour absorber la plus grande partie possible de l'énergie mise enjeu dans cette collision. Il est néanmoins fréquent que le moteur, ou la charge transportée dans le compartiment avant du véhicule, recule sous l'effet d'une telle collision et vienne interférer avec le maS cylindre. Une telle interférence peut résulter en l'application sur le maître-cylindre d'une force dirigée selon son axe, ou d'une force faisant un certain angle avec son axe. I1 en résulte cependant dans tous les cas que le mâître-cylindre sollicite vers l'arrière, par l'intermédiaire de ses brides de fixation, I'enveloppe du servomoteur vers le tablier du véhicule. n s'ensuit donc qu'une collision frontale ou quasi-frontale a pour conséquences, du fait de la disposition de l'ensemble servomoteur/maître-cylindre dans le compartiment avant du véhicule, de faire d'abord reculer le tablier sous l'action de l'enveloppe du servomoteur, que le servomoteur soit équipé de tirants ou non, et de faire également reculer la pédale de frein, pouvant occasionner des blessures importantes au conducteur du véhicule. Divers documents ont déjà tenté d'apporter une solution à ce problème. Le document FR-A-2 437 337 par exemple prévoit que le secteur de tablier placé au dessus de l'espace où le conducteur place ses pieds se situe le plus près possible de la direction, et que le secteur frontal de tablier se prolonge vers l'avant jusqu'à un point fixe d'articulation prévu dans le compartiment avant, point auquel est fixé un support destiné à recevoir un ensemble de freinage tel que défini plus haut, ce support étant conformé et disposé de telle sorte que sous l'effet d'une poussée importante, il puisse pivoter autour de ce point fixe d'articulation. Le document FR-A-2 482 547 prévoit quant à lui de fixer le servomoteur au pot supérieur d'une structure anti-chocs, I'axe de la pédale de freinage étant monté au sommet du pot supérieur qui aboutit, par un décrochement, à un pot inférieur plus grand et déformable raccordé au tablier, le pot inférieur étant conformé de façon telle qu'à sa partie supérieure, la course de déformation disponible soit plus grande qu'à sa partie inférieure. Ces deux documents de l'art antérieur prévoient donc essentiellement la même solution, à savoir d'interposer entre le servomoteur et le tablier une structure basculante ou déformable pour absorber l'énergie engendrée au cours de la collision. Une telle solution présente toutefois un inconvénient important dans le cas où le compartiment avant constitue le compartiment moteur du véhicule. En effet, dans ce cas, la complexité des moteurs modernes, de même que la compacité des véhicules désirée par les constructeurs automobiles, font qu'il n'existe que peu ou pas de place disponible dans ce compartiment moteur pour y disposer des équipements supplémentaires. La présente invention a donc pour objet de résoudre ce problème, en proposant un ensemble de freinage, constitué d'un servomoteur pneumatique et d'un maître-cylindre, chacun étant du type rappelé ci-dessus, cet ensemble étant tel qu'une interférence du moteur ou de la charge transportée dans le compartiment avant du véhicule avec le mâîtresylindre ne soit pas transformée en une projection de la pédale de freinage vers le conducteur du véhicule, et ceci sans utiliser d'éléments additionnels qui allongeraient la longueur axiale de Fensemble de freinage en avant du tablier. Dans ce but, selon la présente invention, un tel ensemble comporte en outre au moins un élément agressif pour l'enveloppe du servomoteur lors d'une rotation du maître-cylindre par rapport au servomoteur sous l'effet d'un couple de rotation appliqué au mâître cylindre en réponse à une sollicitation importante de ce dernier. De la sorte, la déformation de la paroi avant du servomoteur devient très importante, et permet une rotation du maître-cylindre par rapport au servomoteur également très importante avant que ses effets ne se fassent sentir sur le tablier du véhicule et sur la pédale de freinage. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif: en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure I représente une vue d'un ensemble de freinage constitué d'un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage et d'un maître-cylindre, réalisé conformément à la présente invention; - La Figure 2 représente une vue en coupe partielle d'un ensemble de freinage, réalisé conformément à un second mode de réalisation de la présente invention, et - La Figure 3 représente une vue partielle en plan selon la direction m-m de la Figure 2. La Figure 1 représente une vue d'un ensemble de freinage, constitué d'un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage, désigné dans son ensemble par la référence 10, et d'un maître-cylindre, désigné dans son ensemble par la référence 12. Par convention, on appelle "avant" de l'ensemble servomoteur/maître-cyiindre la partie de ce dernier tournée vers le maître-cylindre 12 et "arrière" de cet ensemble la partie tournée vers l'habitacle. Sur les Figures I et 2, L'avant est ainsi à gauche et l'arrière à droite. Le servomoteur 10 comporte une enveloppe 15 qui est prévue pour être fixée de filon habituelle au moyen d'écrous 14 sur un tablier 16 de séparation entre un compartiment avant C d'un véhicule et lthabitacle H de ce véhicule et pour être actionné par une tige de commande 18 reliée à une pédale de freinage (non représentée) située dans cet habitacle. Le maître-cylindre 12 commandant le circuit de freinage hydraulique du véhicule comporte un corps 20 prévu pour être fixé sur la paroi avant du servomoteur 10 par l'intermédiaire d'une bride de fixation 22, dans l'axe X-X' du servomoteur. La structure interne et le fonctionnement du servomoteur et du mâîtresylindre sont tout à fait classiques et ne font pas partie de la présente invention. Ils ne seront donc pas décrits en détail. On rappellera seulement que le servomoteur 10 est prévu pour transmettre au maître-cylindre 12 une force d'actionnement, égale à la force d'entrée appliquée sur la tige de commande 18, augmentée d'une force d'assistance, générée à l'intérieur du servomoteur en contrôlant une différence de pressions agissant sur les deux tacets d'un piston pneumatique. On comprend donc que, dans une telle disposition, qui est la plus couramment utilisée, le servomoteur et le maître-cylindre sont situés dans le prolongement l'un de l'autre, et qu'il en résulte que le maître-cylindre forme une saillie perpendiculaire an tablier et dont rextranité avant est située à une distance importante du tablier, pouvant par exemple atteindre 40 alL On conçoit donc que cette extrémité 36 soit d'autant plus susceptible, lors d'une collision du véhicule, d'être heurtée violemment par une pièce du moteur ou par un élément de la charge transportée dans le compartiment C. Un tel choc est alors intégralement répercuté par le corps 20 du maîtrecyfindre sur l'enveloppe 15 du servomoteur, et par celle-ci sur le tablier 16, et d'autre part par leurs composants internes sur la tige de commande 18 et finalement sur la pédale de frein. La présente invention évite cet inconvénient. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Figure 1, le corps 20 du maître-cylindre 12 comporte deux ailes 24. Ces ailes peuvent être venues de fonderie avec le corps du maître-cylindre, ou être solidarisées à ce corps par tout procédé approprié, par exemple par soudage ou vissage sur le corps du maître-cylindre, ou encore constituer une structure emmanchée à force sur le corps du maître-cylindre. Les ailes 24 comportent chacune une extrémité arrière 26 située, lorsque l'ensemble est opérationnel, au voisinage de la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur, par exemple sensiblement dans le plan de la bride de fixation 22, écartée de l'axe de symétrie X-X du maître-cylindre et de l'ensemble, et formant une pointe ou un biseau dirigé vers l'arrière, c'est à dire vers l'enveloppe 15 du servomoteur, de façon à former un élément agressif pour cette enveloppe, dans lthypothèse où il se produirait une rotation du maître-cylindre par rapport au servomoteur consécutive à une collision. Les ailes 24 peuvent avantageusement comporter de plus un bord extérieur 28, reliant les extrémités 26 à une région du corps 20 située en avant du plan contenant ces extrémités 26, par exemple à l'extrémité avant du corps 20 comme on l'a représenté sur la Figure 1. Les ailes 24 ont ainsi la forme de la lettre grecque Delta. Lors d'une collision frontale ou quasi-frontale du véhicule équipé d'un tel ensemble de freinage, la force engendrée par un composant du moteur ou un élément de la charge transportée dans le compartiment avant C venant interférer avec le maître-cylindre 12 auia pour conséquence première d'appliquer un couple de rotation au corps du mâîtreqlindre 12, et de faire tourner celui-ci autour d'un axe de rotation situé sensiblement dans la zone de la bride de fixation 22. Au cours de cette rotation, une des extrémités 26 d'une des ailes 24 va d'abord se rapprocher de la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur, puis entrer en contact avec cette dernière, et la forme agressive de l'extrémité 26 va alors déformer localement cette paroi avant de façon très importante, facilitant ainsi une rotation plus importante du servomoteur. De plus, la forme en pointe ou en biseau de l'extrémité 26 lui coniere un carate encore plus agressif envers l'enveloppe 15 du servomoteur si la rotation du maître-cy se poursuit encore, et la paroi avant de l'enveloppe 15 va alors se trouver perforée ou transpercée, permettant une pénétration de l'extrémité 26 à l'intérieur du servomoteur, et constituant une amorce de déchirure facilitant encore plus la rotation ultérieure du maître-cylindre par rapport au servomoteur. La ou les ailes 24 seront bien entendu disposées de façon diamétralement opposée, par rapport à l'axe X-X, à la direction la plus probable d'où peut venir une interférence en cas de collision. ll sera cependant préférable de disposer trois ailes 24, disposées à 120 degrés autour de l'axe X-X, pour être assuré qu'en tous les cas, au moins une aile, et généralement deux, produiront les effets décrits ci-dessus. On notera de plus que pour une interférence provenant d'une direction parallèle à l'axe X-X ou faisant un angle faible avec cet axe, la forme du bord extérieur 28 coniere à raille 24 une fonction de déflecteur, et impose dans ce cas une rotation initiale au corps du maître cylindre, avec les conséquences qui ont été décrites ci-dessus. Le profil du bord extérieur 28 de l'aile 24 pourra être rectiligne comme on l'a représenté, ou en variante pourra être curviligne concave ou convexe selon que l'on désire privilégier la rotation du corps du maîtrecylindre au début ou à la fin de l'interférence avec un élément du compartiment avant C. On comprend donc bien que l'élément du compartiment avant C qui était venu interférer avec le maître-cylindre 12 peut ainsi reculer vers le tablier d'une distance correspondant environ à la longueur du maître-cylindre en avant du servomoteur, sans avoir d'action ni sur le tablier ni sur la pédale de frein. Une telle distance est considérée comme suffisante dans la grande majorité des cas de collision constatés. La déformation progressive de la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur, puis sa perforation et sa déchirure, sous l'effet de la rotation du maître-cylindre, contribuent de plus à absorber une partie de l'énergie de l'élément du compartiment avant C qui était venu interférer avec le maître-cylindre. On a représenté sur les Figures 2 et 3 un second mode de réalisation de l'invention. On voit sur ces Figures que la bride de fixation 22 du maître-cylindre comporte une patte radiale 124, dont l'extrémité radialement extérieure 126 est repliée vers l'arrière. Le bord arrière est usiné pour former une pointe, ou un poinçon, de longueur L prédéterminée dans le sens circonférentiel selon le caractère agressif que l'on désire lui conférer. De la même façon que dans le mode de réalisation précédent, l'extrémité 126 est située sensiblement dans le plan de la bride de fixation 22, au voisinage de la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur 10, et écartée de l'axe de symétrie X-X du ir*ecyimdre 12 et du servomoteur 10. On pourra bien entendu prévoir que la patte 124 soit venue de matière avec la bride de fixation 22, ou soit solidarisée à cette dernière, par exemple au moyen des écrous 30 de fixation de la bride 22 sur la paroi avant de l'enveloppe 15. Comme dans le mode de réalisation précédent, lors d'une collision frontale ou quasifrontale du véhicule équipé d'un tel ensemble de freinage, résultant en une interférence avec un élément du compartiment avant C, et en une rotation du maître-cylindre autour d'un axe de rotation situé sensiblement dans la zone de la bride de fixation 22, I'extrémité 126 de la patte 124 va d'abord se rapprocher de la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur, puis entrer en contact avec cette dernière, qui va alors se déformer localement de façon très importante, facilitant ainsi une rotation plus importante du servomoteur. De même, la forme usinée en poinçon de l'extrémité 126 lui confere un caractère fortement agressif envers la paroi avant de l'enveloppe 15 du servomoteur si la rotation du maître-cylindre se poursuit, et cette paroi avant va alors se perforer, permettant la pénétration de l'extrémité 126 à l'intérieur du servomoteur, et constituant une amorce de déchirure facilitant encore plus une rotation supplémentaire du maître-cylindre par rapport au servomoteur. Ce second mode de réalisation est plus particulièrement destiné aux cas ou l'interférence d'un élément étranger sur le corps du maître-cylindre a une probabilité très grande de provenir d'une direction prédéterminée, par exemple selon la flèche A sur la Figure 2. La patte 126 sera alors diamétralement opposée, par rapport à l'axe X-X, à cette direction k Il sera bien sûr néanmoins possible de disposer plusieurs pattes 124 solidaires de la bride de fixation 22, dans plusieurs directions radiales. On voit donc encore qu'avec ce mode de réalisation, la rotation du níâitre cylindre par rapport au servomoteur se trouve facilitée, et que l'élément du compartiment avant C qui était venu interférer avec le maître-cylindre 12 peut reculer d'une distance supplémentaire vers le tablier, avant d'interagir avec le tablier, le maître-cylindre s'effaçant en quelque sorte sur son passage, et absorbant en même temps une certaine partie de l'énergie résultant de la collision. Le second mode de réalisation présente de plus l'avantage que la ou les pattes 124 pourront être disposées de telle façon qu'elles soient placées sur le chemin probable d'un élément du compartiment avant C venant interférer avec la paroi avant du servomoteur sans être entré en contact avec le maître-cylindre. Cet élément du compartiment avant C interférera alors directement avec une patte 124, ce qui provoquera également une déformation localisée de la paroi avant du servomoteur, avec perforation et déchirure de cette paroi, avec les effets et avantages que l'on a décrits. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais elle est susceptible au contraire de recevoir de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier, et qui rentrent dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Ensemble d'un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage (10) d'un véhicule automobile et d'un maître-cylindre (12), le servomoteur pneumatique (10) comportant une enveloppe (15) fixée sur une paroi (16) séparant l'habitacle (H) dtn compartiment avant (C) d'un véhicule, et étant actionné par une tige de commande (18) dont l'extrémité arrière est reliée à une pédale de freinage située dans l'habitacle (H), le mâître cylindre comportant Un corps (20) formé avec au moins une bride de fixation (22) du maître-cylindre (10) sur la paroi avant de l'enveloppe (15), caractérisé en ce que cet ensemble (10,12) comporte en outre au moins un élément agressif (26,126) pour l'enveloppe (15) du servomoteur lors d'une rotation du maître-cylindre (12) par rapport au servomoteur (10) sous l'effet d'un couple de rotation appliqué au mâître-cylindre (12) en réponse à une sollicitation importante de ce dernier. 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mâîtresrlindre (12) comporte au moins une aile (24) dont une extrémité (26) forme l'élément agressif (26) pour l'enveloppe (15) du servomoteur (10). 3 - Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément agressif (263 de l'aile (24) forme une pointe ou un biseau dirigé vers l'enveloppe (15) du servomoteur (10). 4 - Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément agressif (26) de l'aile (24) est situé au voisinage de la paroi avant de l'enveloppe (15) du servomoteur (10) et écarté de l'axe de symétrie (X-X') du maître-cylindre (12). 5 - Ensemble selon l'une des revendication 2 à 4, caractérisé en ce que l'aile (24) comporte un bord extérieur (28) reliant l'élément agressif (26) à une région du corps (20) située en avant du plan contenant les extrémités (26). 6 - Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord extérieur (28) de l'aile (24) relie l'élément agressif (26) à l'extrémité avant du corps (20) du mâître clindre (12). 7 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride de fixation (22) du maître-cylindre (12) comporte au moins une patte radiale (124) dont l'extrémité radialement extérieure (126) forme l'élément agressif (126) pour l'enveloppe (15) du servomoteur (10). 8 - Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément agressif (126) de la patte radiale (124) forme une pointe (126) ou un poinçon (126) de longueur (L) prédéterminée dans le sens circonférentiel. 9 - Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément agressif (126) de l'aile (124) est situé au voisinage de la paroi avant de l'enveloppe (15) du servomoteur (10) et écarté de l'axe de symétrie (X-X) du maître-cylindre (12)