Brevet FR2826409A1 — publié le 20021227

Servomoteur pneumatique d'assistance de freinage muni d'une tige de commande et procédé de montage L'invention se rapporte à un servomoteur pneumatique d'assistance de freinage muni d'une tige de commande. L'invention a également pour objet un procédé de montage de ce servomoteur. Le but de l'invention est de faciliter le montage d'un tel servomoteur pneumatique situé dans le compartiment moteur d'un véhicule et de le relier par l'intermédiaire d'une tige de commande à une pédale de frein située dans l'habitacle d'un véhicule. Un servomoteur pneumatique est un boîtier en tôle généralement emboutie, monté sur un tablier entre une pédale de frein et un maître cylindre d'un circuit hydraulique de freinage. Un tablier est une paroi rigide qui sépare le compartiment moteur de l'habitacle. La pédale de frein est reliée à une tige de commande. La tige de commande pénètre dans le boîtier. Alors que le boîtier est maintenu fixe par rapport au tablier, la tige de commande se déplace longitudinalement à son axe sensiblement perpendiculairement au tablier. Du fait de la présence du tablier, le montage du servomoteur et de sa liaison mécanique à la pédale de frein du véhicule peut nécessiter l'intervention de deux opérateurs, l'un tenant la pédale de frein du côté habitacle, l'autre tenant le servomoteur ou la tige de commande du côté compartiment moteur. Lors du montage, le servomoteur est fixé à la pédale de frein par fixation, par exemple par une goupille de liaison de la tige de commande à la pédale de frein, ou éventuellement par vissage. Cette manoeuvre nécessite d'accoler précisément cette tige de commande et une extrémité de la pédale de frein. Un tel assemblage est délicat car il doit se pratiquer alors que les deux pièces sont par ailleurs présentées de part et d'autre du tablier, au travers d'un petit trou destiné à laisser coulisser la tige de commande seule. De plus, du fait de l'assemblage de plusieurs éléments dans un système, par exemple la tige de commande à une pédale de frein, des jeux entre deux éléments peuvent apparaître. L'accumulation de ces jeux, entraîne non seulement des nuisances sonores désagréables pour le conducteur, mais également une course morte préjudiciable à une action immédiate de freinage ainsi qu'une mauvaise cohésion à plus long terme de tous ces éléments. Pour simplifier et améliorer le montage de la tige de commande à la pédale de frein, l'invention a pour but, tout d'abord, de monter le servomoteur dans le compartiment moteur puis de fixer la tige de commande avec un autre dispositif de fixation que celui correspondant à la fixation malaisée avec une goupille. Pour cela, la tige de commande est réalisée en deux parties destinées à être alignées et maintenues rigidement l'une dans l'autre. La première partie est reliée au boîtier du servomoteur. La deuxième partie est reliée à la pédale de frein côté habitacle du véhicule. La première partie comporte un adaptateur. Cet adaptateur comporte principalement un mécanisme à engagement élastique connu sous le nom de"clip"réalisé par exemple par une épingle. Un tel engagement permet en outre une liaison simple et un montage en aveugle du fait de la présence d'un guide conique d'engagement sur la première partie et du fait de la présence d'un plongeur sur la deuxième partie. La longueur du plongeur est telle qu'elle permet d'éviter de perdre la liaison en cas de perte ou de rupture de la liaison d'assemblage des deux parties entre elles. Pour empêcher l'effet réversible de ce mécanisme à engagement élastique, on prévoit de le bloquer par une épingle. Les deux bras de l'épingle sont maintenus en extension dans une gorge circulaire trapézoïdale de la tige de commande. Ces deux parties s'encastrent ainsi de manière stable, sans jeu, l'une dans l'autre par l'intermédiaire de ce dispositif de blocage. Dans l'invention on supprime ainsi les jeux de fixation. En effet, le dispositif de blocage élastique comporte sur une des faces de la gorge circulaire un plan oblique contre laquelle se loge l'épingle. Cette face oblique permet à l'épingle de se caler en supprimant les jeux. L'encastrement devient alors plus rigide. L'invention a donc pour objet un servomoteur pneumatique d'assistance de freinage comportant - une tige de commande, caractérisé en ce que la tige de commande comporte - deux parties séparables et encastrables l'une dans l'autre, et - un dispositif à blocage élastique de l'encastrement pour maintenir rigidement les deux parties l'une dans l'autre. Ce blocage est ainsi réalisé sans jeu après montage. L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un servomoteur dans un habitacle d'un véhicule dans lequel on fixe le servomoteur à un tablier séparant un compartiment moteur de l'habitacle de ce véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on réalise une tige de commande du servomoteur en deux parties destinées à être maintenues rigidement l'une dans l'autre. - on engage une première partie de la tige de commande dans le servomoteur avant la fixation du servomoteur au tablier, - on engage une deuxième partie de la tige de commande dans la première partie de la tige de commande à partir de l'habitacle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 a : Une représentation schématique du dispositif de fixation d'une tige de commande de l'invention vue en coupe ; - Figure 1 b : Une représentation schématique du dispositif de fixation détaillée d'une tige de commande de l'invention vue dans l'espace. La figure 1 a montre un servomoteur S pneumatique d'assistance de freinage (très schématiquement représenté) muni d'une tige de commande 1. Selon l'invention, la tige de commande 1 comporte deux parties 2 et 3 séparables et encastrables l'une dans l'autre. La première partie 2 est directement liée au servomoteur S. La deuxième partie 3 est directement reliée à une pédale de frein F. La première partie 2 comporte, dans l'exemple, une tige à rotule 4 et un adaptateur 5. La tige à rotule 4 a une forme cylindrique globalement conique. La tige à rotule 4 comporte trois sections. Elle possède à son extrémité en relation avec le servomoteur S une première section de forme arrondie 6 en rotule se prolongeant par une section tubulaire 7 et se terminant par une section tubulaire globalement conique 8 dont le diamètre s'agrandit dans la direction de la pédale de frein F. Les deux premières sections 6 et 7 sont pleines alors que la troisième section 8 est creuse. Un cône 9 en tôle est serti sur la dernière section élargie 8 de la tige à rotule 4. Ce cône 9 possède également une ouverture 10 élargie dans la direction de la pédale de frein F. Ce cône 9 d'entrée permet le passage de l'adaptateur 5 et sert d'appui à un soufflet 11. Le soufflet 11 anti-courants d'air s'étend jusqu'à un tablier 12 du véhicule. La face interne 13 de la section tubulaire conique 8 de la tige à rotule 4 possède un pas de vis femelle. L'adaptateur 5 possède un pas de vis mâle complémentaire. Le pas de vis de la tige à rotule 4 permet à l'adaptateur 5 de se visser et d'occuper en profondeur une position adaptée aux tolérances de fabrication des véhicules et en particulier aux positions des pédales de frein F. Bien que l'adaptateur 5 soit aussi une variante préférée de l'invention, il est tout à fait envisageable de s'en passer et de réaliser la partie 2 de la tige de commande 1 d'une manière monobloc. L'adaptateur 5 comporte trois sections successives, les sections 14, 15 et 16. La section 14 est située du côté du servomoteur S. La section 16 est située du côté de la pédale de frein F. Les deux sections 14 et 16 sont reliées par une section 15 conique. L'adaptateur 5 a ainsi une forme cylindrique externe globalement conique épousant la forme creuse de la section tubulaire conique 8 de la première partie 2 de la tige de commande 1. La forme de l'adaptateur 5 est telle qu'elle peut ainsi s'emboîter par vissage de la section 14 dans la section conique 8 de la tige à rotule 4. L'adaptateur 5 est creux. A l'endroit de la section 16, un diamètre interne 17 de l'adaptateur 5 délimite une face interne 18 d'une paroi 19 de l'adaptateur 5, et un diamètre externe 20 en délimite la face externe 21. Ces deux diamètres 17 et 20 évoluent le long de l'adaptateur avec la forme cylindrique globalement conique de l'adaptateur 5. La section 14 est tubulaire et creuse et possède le plus petit diamètre interne en direction du servomoteur S. La face externe 21 de la section 14 possède des pas de vis permettant à l'adaptateur 5 d'être vissé à l'intérieur de la section tubulaire conique 8 de la tige à rotule 4. Pour maintenir cette liaison sans risque de dévissage, l'adaptateur 5, une fois vissé, est collé dans la section tubulaire 8. La colle utilisée est par exemple du type frein filet notamment du type verrouillage à sec, éventuellement une colle au cyanocrylate. La deuxième partie 3 de la tige de commande 1 comporte trois sections successives pleines, les sections 22,23 et 24. La section 22 est située du côté du servomoteur S. La section 24 est située du côté de la pédale de frein F. Les deux sections 22 et 24 sont reliées entre elles par une section 23 conique. La deuxième partie 3 de la tige de commande 1 a aussi une forme cylindrique externe globalement conique épousant la forme creuse de l'adaptateur 5 de la première partie 2 de la tige de commande 1. La section 22 a une forme allongée de diamètre constant appelée plongeur. Le plongeur 22 permet de stabiliser l'ensemble de la tige de commande 1. La section 22 comporte un plus petit diamètre que la section 24. La section 22 est prolongée par le tronçon conique 23 puis par la section 24 de forme allongée. L'encastrement rigide des deux parties 2 et 3 entre elles nécessite que ces deux parties puissent être bloquées de façon stable. Pour cela, le dispositif de blocage de l'invention comporte un dispositif de blocage élastique. Ce dispositif de blocage élastique, dans un exemple, comporte une goupille 25 glissée dans la première partie 2 de la tige de commande 1 et engagée dans la deuxième partie 3 de la tige de commande 1. La goupille 25 est réalisée sous la forme d'une épingle 25, figure 1 b, fixée sur l'adaptateur 5. Le moyen pour recevoir cette goupille dans la deuxième partie 3 est une gorge circulaire 26 située sur la face externe de la deuxième partie 3 de la tige de commande 1. La goupille 25 du dispositif de blocage est montée sur l'adaptateur 5. Pour ce faire, la figure 1 a montre que l'adaptateur 5 possède à la jonction du tronçon conique 15 et de la section 16 deux rainures transversales 27. Ces deux rainures transversales 27 débouchent à l'intérieur de l'adaptateur 5. La figure 1 b montre que les rainures transversales 27 sur l'adaptateur 5 sont de petits arcs de cercle transversaux. Ces petits arcs de cercle sont réalisés sur une petite distance de telle manière qu'ils ne se rejoignent pas. Ils délimitent sur leurs chants deux rebords droits 28, perpendiculaires à l'axe 29 de la tige de commande 1. L'épingle 25 est une tige souple et flexible pliée en deux à l'endroit de son milieu et forme deux bras 30 reliés par une boucle 31. Les deux bras 30 sont parallèles. L'épingle 25 est en outre repliée à 90 , environ au tiers de sa longueur, à l'endroit où se trouve la boucle 31 dans un plan perpendiculaire au plan contenant les deux bras parallèles. La distance 32 à vide qui sépare les deux bras 30 dans une portion moyenne 33 au milieu des bras est inférieure au diamètre interne 17 de l'adaptateur 5 dans sa section 16 et dans le fond de la gorge 26 de la section 24 de la deuxième partie 3 de la tige de commande 1. La longueur des deux bras 30 de l'épingle 25 doit être au moins aussi grande que le diamètre externe 20 de l'adaptateur 5 dans sa section 16. Lorsque la goupille 25 est insérée dans les rainures 27, les extrémités 34 des bras 30 reposent contre un des deux rebords 28 des rainures 27 du côté du servomoteur S alors que la portion moyenne 33 de cette épingle 25 se trouve dans le vide délimité par la paroi interne 18 de l'adaptateur 5 dans sa partie la plus large 16. A l'endroit de cette portion moyenne 33 lorsqu'elle est dans les rainures 27, la distance entre les deux bras 30 de l'épingle 25 est légèrement plus grande que la distance à vide 32. Cette distance plus grande 35 est cependant plus faible que le diamètre interne 17 de l'adaptateur 5 dans sa partie 16 et dans le fond de la gorge 26. Cette distance 35 résulte de l'extension forcée des bras 30 lors de leur insertion dans les rainures 27. Du fait de la souplesse et de la flexibilité de la tige repliée 25, les bras 30 réalisent ainsi un rétrécissement élastique s'engageant dans l'adaptateur 5 au niveau des deux rainures 27. De ce fait, les bras 30 sont maintenus en extension dans la gorge trapézoïdale 26. Le pliage de l'épingle 25 a pour effet de maintenir en position, par le cône 9, le bout replié comportant la boucle 31 de l'épingle 25, une fois engagée dans les rainures 27. La goupille 25 de la section 16 de l'adaptateur 5 permet à la deuxième partie 3 de la tige de commande 1 de s'encastrer élastiquement. Le moyen élastique pour recevoir la goupille 25 dans la deuxième partie 3 est la gorge circulaire 26 située sur la section 24 de la deuxième partie 3 de la tige de commande 1. Cette gorge 26 est située entre la section conique 23 et la section tubulaire 24, au début de cette section tubulaire 24. Cette gorge 26 possède deux rebords 36 et 37. De préférence le profil de la gorge est trapézoïdal. Le rebord 36 se trouvant du côté du servomoteur S possède une face d'appui inclinée en direction du servomoteur S par rapport à la normale à cette tige de commande 1. L'autre rebord 37 est perpendiculaire à l'axe 29 de la tige de commande 1. Dans cette position, les deux bras 30 permettent de maintenir la liaison sans jeux. En effet, si la section 23 conique s'engageait plus avant dans l'adaptateur 5, le bord incliné 36 se déplacerait vers la tige à rotule 4 et les bras 30 se resserraient vers l'axe 29, rattrapant automatiquement le jeu qui aurait permis l'avancée de la section conique 23. Ainsi, lorsque la deuxième partie 3 de la tige de commande 1 s'encastre dans la première partie 2, le plongeur 22 de la deuxième partie 3 se dirige dans l'espace délimité par le cône d'entrée 10 de la première partie 2 et s'insère dans la partie 16 de l'adaptateur 5. La longueur du plongeur 22 et l'ouverture élargie 10 du cône 9 permettent un montage en aveugle du dispositif à blocage élastique. La longueur du plongeur 22 est en outre définie de manière à conserver, en cas de rupture de la fixation, la liaison avec la partie 2 reliée directement au servomoteur S. De ce fait, les parties 2 et 3 encastrables possèdent des profondeurs d'encastrement telles que ces deux parties ne se désolidarisent pas en cas de rupture de la fixation de la tige de commande 1. En même temps, la section 24 glisse le long de la face interne 18 de la paroi 19 de l'adaptateur 5. La partie conique 23 butte contre la goupille 25 et force l'écartement des bras 30 de l'épingle 25 jusqu'à ce que ces bras se referment dans la gorge 26. En effet, comme indiqué précédemment, les bras 30 subissent une extension d'écartement lorsqu'ils sont logés dans les rainures 27, et également au moment de l'encastrement lorsqu'ils sont écartés par la partie conique 23 de la deuxième partie 3 de la tige de commande 1. La paroi 19 de l'adaptateur-5 doit être au moins aussi large que la distance nécessaire à l'écartement des deux bras 30 de l'épingle 25 au moment du passage de la deuxième partie 3. Lorsque les deux bras 30 tombent dans la gorge 26, la deuxième partie 3 de la tige de commande 1 est bloquée rapidement dans l'adaptateur 5. Si les bords 36 et 37 de la gorge 26 étaient droits, les bras 30 de l'épingle 25 viendraient butter d'un bord à l'autre de chaque rainure 27 du fait de la présence d'un jeu d'insertion. La liaison hocherait ainsi à chaque freinage, ou défreinage. Des jeux supplémentaires apparaîtraient alors. Pour éviter ces jeux supplémentaires, les bras 30 de l'épingle 25 sont calés entre la face oblique 36 de la gorge trapézoïdale 26 de la deuxième partie 3 de la tige de commande 1 et le bord droit 28 des rainures 27. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein F, les bras 30 de l'épingle 25 sont progressivement poussés vers le fond de la gorge 26 et ne peuvent plus s'écarter. Comme il a été précisé précedemment, les bras 30 de l'épingle 25 tombent dans la gorge 26 au passage de la section 23 de la tige de commande 1. Le resserrement des bras 30 vers l'axe 29 de la tige de commande 1 est arrêté par la position en enfoncement de la section 23 dans la section 15 et par le bord droit 28 des rainures 27. L'écartement des bras 30 en sens inverse est limité par des forces de frottement. Les forces de frottement sont le résultat de l'appui des bras 30 de l'épingle 25 sur la face oblique 36 de la gorge 26. Ce sont ces forces de frottement qui atténuent les jeux. Ces forces de frottement sont proportionnelles au degré d'inclinaison de la face oblique 36 de la gorge 26 et par le bord droit 28 des rainures 27 du côté de la pédale de frein F. Elles sont d'autant plus importantes que le plan d'inclinaison de la face 36 est proche d'un axe perpendiculaire à l'axe 29 de la tige de commande 1. L'inclinaison de la face oblique 36 est le résultat d'un compromis entre une plus grande irréversibilité du montage et une plus grande tolérance de rattrapage de jeu. REVENDICATIONS 1-Servomoteur pneumatique (S) d'assistance de freinage comportant - une tige de commande (1), caractérisé en ce que la tige de commande comporte - deux parties (2 et 3) séparables et encastrables l'une dans l'autre, et - un dispositif à blocage élastique de l'encastrement pour maintenir rigidement les deux parties l'une dans l'autre. 2-Servomoteur (S) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à blocage élastique de l'encastrement comporte une épingle (25) souple de liaison rapide. 3-Servomoteur (S) selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif à blocage élastique de l'encastrement comporte - un cylindre globalement conique creux épousant la forme de l'extrémité d'une deuxième partie (3) de la tige de commande (1), - des moyens pour recevoir une épingle souple. 4-Servomoteur (S) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour recevoir l'épingle souple comportent - dans le cylindre globalement conique creux épousant la forme de l'extrémité d'une deuxième partie (3) de la tige de commande (1) deux rainures transversales (27). 5-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épingle (25) est une tige pliée en deux et repliée à 90 au tiers par rapport à la boucle formée. 6-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épingle (25) se loge dans deux rainures transversales (27) du cylindre globalement conique de la première partie (2) de la tige de commande (1). 7. Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première partie (2) de la tige de commande (1) est en deux parties (4 et 5) et comporte - un cylindre globalement conique ou adaptateur (5), et - une tige à rotule (4) se terminant par un cône d'entrée (9) pour recevoir l'adaptateur (5). 8-Servomoteur (S) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'adaptateur (5) est vissé et/ou collé en position réglable dans la tige à rotule (4). 9-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la deuxième partie (3) de la tige de commande (1) comporte une gorge circulaire (26) dont une face d'appui (36) pour le dispositif de blocage est inclinée par rapport à la normale à cette tige de commande. 10-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la liaison entre les deux parties (2 et 3) forme une liaison sans jeu après montage par la présence d'une gorge (26) trapézoïdale dans la tige de commande (1). 11-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les parties encastrables (2 et 3) possèdent des parties coniques pour permettre un montage en aveugle. 12-Servomoteur (S) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les parties encastrables (2 et 3) possèdent des profondeurs d'encastrement telles que ces deux parties (2 et 3) ne se désolidarisent pas en cas de rupture de la fixation de la tige de commande (1). 13-Servomoteur (S) selon l'une des. revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif à blocage élastique comporte des moyens pour résister à l'arrachement des deux parties (2 et 3) de la tige de commande (1). 14-Procédé de montage d'un servomoteur (S) dans un habitacle d'un véhicule dans lequel on fixe le servomoteur à un tablier (12) séparant un compartiment moteur de l'habitacle de ce véhicule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on réalise une tige de commande (1) du servomoteur (S) en deux parties (2 et 3) destinées à être maintenues rigidement l'une dans l'autre. - on engage une première partie (2) de la tige de commande (1) dans le servomoteur avant la fixation du servomoteur au tablier, - on engage une deuxième partie (3) de la tige de commande (1) dans la première partie (2) de la tige de commande à partir de l'habitacle. 15 - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte une étape dans laquelle - la deuxième partie (3) de la tige de commande est préalablement fixée à une pédale de frein dans l'habitacle.