Brevet FR2837449A1 — publié le 20030926

,,, I,f FIXATION DE LA TIGE DE COMMANDE DANS UN MAITRE-CYLINDRE POUR INSTALLATION DE FREINAGE D'UNE AUTOMOBILE ET SON PROCEDE DE MONTAGE La présente invention concerne une fixation de la tige de commande dans un ma^'tre-cylindre pour installation de freinage d'une automobile, plus particulièrement pour installation de freinage électro hydraulique, et son procédé de montage. On conna'^t des installations de freinage électro-hydraulique qui comportent un système de freinage de service à source d'énergie extérieure et un système de freinage de secours à source d'énergie musculaire, ces deux systèmes de freinage étant commandés par un ma^tre- cylindre de frein dont la pédale d'actionnement est située dans l'habitacle du véhicule. Une telle instaliation est décrite entre autres dans le document FR-A-2 772 706 de la demanderesse. Dans ces installations de freinage électro-hydraulique connues, I' installation de freinage d u véhicule est actionnée à l'aide de la péJale de frein qui actionne une tige de commande du ma^tre-cyiindre, elle-méme actionnant un piston primaire coulissant dans un alésage formé à I'intérieur du ma^'tre-cylindre de frein. La tige de commande est fixée dans la tige de piston primaire par une attache métallique rapide par embo^'tement élastique d'une sphère d'extrémité de la tige de commande pénétrant dans l'attache métallique. Une telle fixation par rotule est représentée sur la figure 1 d'un ma^tre cylindre de la technique antérieure, en coupe transversale. On conna^'t par ailleurs des installations de freinage pneumatique comportant un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage. Un tel servomoteur pneumatique est décrit par exemple dans les documents FR-A-2 532 084 et FR-A-2 658 466 de la demanderesse. Il comprend une coquille avant et une coquille arrière formant ensemble une enveloppe rigide. Une cloison mobile sépare de façon étanche l'intérieur de cette 2 2837449 enveloppe rigide et y délimite une chambre avant et une chambre arrière. Au repos la chambre est reliée à une source de dépression qui délivre une pression basse Pd par rapport à la pression atmosphérique. La chambre arrière est en communication avec la chambre avant. Un piston pneumatique se déplace avec la cloison mobile. Le servomoteur est commandé par une tige de commande mobile entre une position de repos et une position d'actionnement. Lorsqu'on exerce une force sur la tige de commande par la pédale de frein, cette force supérieure à la force de rappel d'un ressort provoque la communication de la chambre arrière avec un environnement à pression atmosphérique et repousse la cloison mobile vers l'avant et engendre une force d'assistance utilisoe pour actionner un ma^tre-cylindre. Dans ces installations pneumatiques, la tige de commande actionnée par la pédale de frein est reliée au ma^'tre-cylindre par I'intermédiaire d'un système pneumatique. Au contraire, dans un dispositif de freinage hydraulique, la tige de commande est reliée à la pédale de frein à une extrémité et est reliée à l'autre extrémité au piston primaire du ma^'trecylindre. Il n'existe donc pas un système pneumatique entre les deux. Actuellement, dans les systèmes hydrauliques, la fixation de la tige de commande à la tige de piston dans le piston primaire est telle qu'elle permet un jeu axial entre la tige et le piston primaire. Un tel jeu axial est d'au minimum 0,1 mm. Or, la fixation tige-piston actuelle comportant un jeu axial présente certains inconvénients. En effet, après freinage, lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, I'inertie de la pédale de frein a tendance à vouloir arracher la tige, c'est-à-dire qu'il existe une force de rappel dirigée de la tige vers la péJale. Une telle face de rappel entrane un recul de la pédale par rapport à sa position initiale de repos. Il se produit un petit bruit qui est gênant pour le conducteur et ne peut être toléré dans les automobiles de haut de gamme. 3 2837449 Un autre inconvénient du recul de la pédale de frein est que si on effectue un freinage postérieur' le conducteur doit d'abord compenser ce recul avant d'effectuer le freinage proprement dit. Le freinage est donc retardé. Encore un autre inconvénient d u recul de la péda le de frein est q u' il retarde le déclenchement d'un contacteur de feux de stop auto-réglables. Un tel contacteur de freins est un dispositif qui permet d'allumer les feux de stop quand on appuie sur la pédale de frein. Ces dispositifs très sensibles sont concus pour réduire le plus possible le temps d'allumage des feux de stop à partir du moment o le conducteur appuie sur la pédale de frein. Un premier but de l'invention est donc de rendre le plus faible possible, de préférence nul, le jeu axial entre ia tige de commande d'un piston et le piston d'un ma^tre-cylindre dans un système de freinage hydraulique, de préférence électro-hydraulique. Par ailleurs, on souhaite que la tige de commande et le piston primaire aient un debattement angulaire. On souhaite en outre une bonne résistance à la traction. Un problème qui se pose est qu'il est impossible de solidariser par I'extérieur la tige de commande sur le piston pneumatique. En effet, il est ": impossible d'introduire un outil à l'intérieur de la tige de piston pour " \ \\ Afin de résoudre les problèmes et de parvenir aux objectifs mentionnés ci-dessus, I'invention concerne un ma^tre-cylindre pour une -installation de freinage d'un véhicule qui comporte un piston coulissant / dans un alésage, ledit piston comportant une tige de piston creuse relice une tige de commande actionnée axialement selon i'axe longitudinal XX / du piston par une péJale de frein reliée à l'extrémité externe de la tige de l L commande, I'extrémité opposse de ladite tige de commande étant constituse par une sphère permettant un débattement angulaire entre la tige de commande et la tige de piston est tei que: La sphère de la tige de commande comporte à sa parJe externe une pièce intermédiaire munie d'un logement creux destiné à recevoir la sphère et d'une vis axiale de réglage du jeu axial de la sphère par rapport à la pièce intermédiaire, la vis étant fixée à la pièce intermédiaire, et l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire étant fixé à la tige de piston. La pièce intermédiaire est sertie sur la sphère, la vis étant collée ou sertie-après réglage, et l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire étant collé dans la tige de piston. En option, I'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire est encliqueté dans la tige de piston. On peut prévoir un vissage de la pièce intermédiaire dans la tige de piston de manière à solidariser l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire. Cependant, la distance entre la chape sur laquelle sont fixées la pédale de frein et la tige de piston est trop courte pour introduire un outil qui permettrait la fixation de l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire. En outre, on ne peut pas visser la pièce intermédiaire en faisant tourner la tige de commande puisque son extrémité comporte une sphère de rotule et donc qu'il ne peut se produire un entranement en rotation de la pièce intermédiaire par la tige de commande. Selon un autre mode de réalisation, on a donc prévu deux petites tiges diamétralement opposées sur la sphère qui arrêtent la tige de commande en rotation. On peut de cette manière visser la pièce intermédiaire dans la tige de piston. En serrant, on parvient à un couple de rupture, les tiges se cassant. Ainsi, la pièce intermédiaire est sertie sur la sphère, la vis est collée ou sertie après réglage, et l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire est vissé dans la tige de piston par l'intermédiaire de deux tiges diamétralement opposées sur la sphère qui la bloquent en rotation, ces 2837449 tiges se cassant en fin de vissage lorsqu'on parvient à un couple de rupture. La face avant de ia vis axiale de réglage, dirigée vers la tige de commande et dirigée vers la sphère est une caJotte sphérique creuse. L' invention concerne en outre un procédé de montage d 'u n ma '^tre cylindre mentionné ci-dessus. Ce procédé de montage est tel qu'on sertit la pièce intermédiaire sur la sphère, on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis de réglage, on colle ou on sertit la vis après réglage, on introduit l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire dans la tige de piston et on colle l'ensemble sphère, vis, pièce ... ntermedare. En option, on sertit la pièce intermédiaire sur la sphère, on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis de réglage, on colle ou on sertit la vis après réglage, on introduit l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire dans la tige de piston et on sertit l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire. Selon un autre mode de réalisation du procédé de montage, on sertit la pièce intermédiaire sur la sphère, on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis de réglage, on colle ou on sertit la vis après réglage, on introduit l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire dans la tige de piston et on visse l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire dans la tige de piston par l'intermédiaite de deux tiges diamétralement opposées sur la sphère qui la bloquent en rotation, ces tiges se cassant en fin de vissage lorsqu'on parvient à un couple de rupture. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci dessous en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un ma^tre-cyiindre d'une instailation de freinage hydraulique de la technique antérieure. 6 2837449 La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une tige de commande et d'une tige de piston solidarisées selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une tige de commande et d'une tige de piston solidarisées selon un second mode de réalisation de la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une tige de commande et d'une tige de piston solidarisées selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 montre un ma^tre-cyiindre équipant une installation de freinage électro-hydraulique de la technique antérieure qui comporte un système de freinage à source d'énergie électrique et un système de secours à source d'énergie musculaire. Ces deux systèmes sont commandés par un ma^tre-cylindre 10. Celui-ci comporte un piston 11 coulissant dans un alésage 12. Le piston 11 comporte une tige 13 de piston qui est reliée à une tige de commande 14 elle-même actionnée axialement selon l'axe longitudinal XX du piston 11 par la péJale de frein (non représentée) reliée à l'extrémité externe 15 de la tige de commande 14. L'extrémité opposoe 16 de la tige de commande est constituée par une sphère. La tige de commande 14 est fixée dans la tige 13 de piston par une attache métallique 17 par embo^tement élastique de la sphère 16 d'extrémité de la tige pénétrant dans l'attache métallique 17. Dans ce système de la technique antérieure, la tige de commande 14 et ia tige 13 de piston ont un débattement angulaire, c'est-à-dire qu'elles sont mobiles I'une par rapport à l'autre grâce à la rotule formée. La fixation d'un tel système permet un jeu axial selon l'axe XX de ia tige de commande 14 par rapport à la tige 13 de piston, du fait de l'embo^tement élastique de la rotule dans ia pièce mécanique 17. Selon l' invention, on souhaite conserver le débattement ang ulaire de la tige de commande par rapport à la tige de piston, mais par contre on 7 2837449 souhaite diminuer le plus possible, de préférence annuler, le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston. Un problème qui se pose lorsqu'on souhaite supprimer le jeu axial de la tige de commande 14 par rapport à la tige 13 de piston dans un système de freinage hydraulique est qu'il est impossible de démonter l'ensemble tige 13 de piston-tige de commande 14. En effet, la tige 13 de piston comporte une cavité 18 en forme de tronc de cône évasé vers la tige de commande 14 et il n'existe pas suffisamment de débattement entre la tige de commande 14 et la tige 13 de piston. Ce débattement ne permet pas d'introduire un outil entre la tige de commande 14 et la tige 13 de piston. Or, selon l'invention, pour pouvoir supprimer le jeu axial entre la tige de commande 14 et la tige 13 de piston, on introduit une pièce intermédiaire 19 qui vient se loger au fond de la cavité 18 et qui vient réceptionner la sphère 16 de la tige de commande 14. Cette pièce intermédiaire a pour fonction de diminuer le jeu entre la sphère 16 de la tige de commande 14 et la cavité 18. Cependant, ce jeu s'il est diminué n'est pas pour autant annulé. Pour effectuer la diminution maximale du jeu axial, voire son annulation, on a prévu selon l'invention une vis de réglage 20 du jeu axial entre la sphère 16 et la pièce intermédiaire 19. Cependant, comme mentionné ci-dessus, ce réglage du jeu axial ne peut être effectué à l'aide d'un outil pénétrant dans la cavité 18 lorsque la tige de commande 14 se trouve logée dans la pièce intermédiaire 19. On effectue donc le réglage du jeu axial avant montage. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, après réglage du jeu axial de la sphère 16 par rapport à la pièce intermédiaire 19, et donc par rapport à la tige 13 de piston, on sertit la sphère 16 dans la pièce intermédiaire 19 par des points de sertissage 21_. La vis 20 est sertie dans la pièce intermédiaire 19 par les points de sertissage 21b sur la périphérie de la pièce intermédiaire 19. On obtient ainsi un ensemble tige de commande 14, vis 20, pièce intermédiaire 19 qui est introduit dans 8 2837449 la cavité 18 o il est collé par un dépôt de colle 22 sur la périphérie externe de la pièce intermédiaire 19. Selon le mode réalisation représenté sur la figure 3, après réglage du jeu axial de la sphère 16 par rapport à la pièce intermédiaire 19, la vis 20 est collée avec la pièce intermédiaire par un dépôt de colle 23 sur la périphérie externe de la vis 20. L'ensemble tige de commande 14, vis 20, pièce intermédiaire 19 est introduit dans la cavité 18 o il est encliqueté grâce aux pattes d'encliquetage 24 placées à la périphérie de la pièce intermédiaire 19, du côté opposé à la vis de réglage 20. Ainsi, I'ensemble tige de commande 14, vis 20, pièce intermédiaire 19 peut être solidarisé par sertissage ou encliquetage et cet ensemble peut être solidarisé à la tige de piston par collage ou encliquetage. Selon un troisième mode de réalisation de la présente invention représenté sur la figure 4, on prévoit deux petites tiges diamétralement opposées 25 sur la sphère 16 qui arrêtent la tige de commande 14 en rotation. Après avoir réglé le jeu axial à l'aide de la vis 20 et après solidarisation sphère, vis, pièce intermédiaire par sertissage et/ou collage, on entraîne en rotation la tige de commande autour de l'axe XX dans le sens de la flèche F1, de manière à fixer l'ensemble sphère, vis, pièce intermédiaire dans la cavité 18. A cet effet, on prévoit un filetage 26 sur la périphérie externe de la pièce intermédiaire et un filetage 27 sur la périphérie interne de la cavité 18. En serrant, on parvient à un coupie de " rupture, les tiges se cassent alors, et l'ensemble est aussi fixé par vissage \ \: Le ma^tre-cylindre et son procèdé de montage selon l'invention \ peut être le matre-cylindre d'une installation de freinage hydraulique ou électro-hydraulique, éventuellement pneumatique. +,.. 9 2837449 REVENDICATIONS 1. Maître-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule comportant un piston (11) coulissant dans un alésage (12), ladit piston (11) comportant une tige (13) de piston creuse reliée à une tige de commande (14) actionnée axialement selon l'axe longitudinal XX du piston (11) par une pédale de frein reliée à l'extrémité externe de la tige de commande (14), I'extrémité opposée de ladite tige de commande étant constituée par une sphère permettant un débattement angulaire entre la tige de commande (14) et la tige (13) de piston, caractérisé en ce que la sphère (16) de la tige de commande (14) comporte à sa partie externe une pièce intermédiaire (19) munie d'un logement creux destiné à recevoir la sphère et d'une vis axiale (20) de réglage du jeu axial de la sphère (16) par rapport à la pièce intermédiaire (19), la vis (20) étant fixée à la pièce intermédiaire (19), et l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) étant fixe à la tige (13) de piston. 2. Ma^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule selon ia revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (19) est sertie sur la sphère (16), la vis (20) étant collée ou sertie après réglage, et l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) étant collé dans la tige (13) de piston. 3. Ma^'tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire est sertie sur la sphère, la vis étant collée ou sertie après réglage, et l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) étant encliqueté dans la tige (13) de piston. 1 0 2837449 4. Ma'^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicuie seIon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (16) est sertie sur ia sphère (19), i8 vis (20) étant collée ou sertie après réglage, et l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) étant vissé dans ia tige de piston par l'intermédiaire de deux tiges diamétralement opposses sur la sphère qui la bloquent en rotation, ces tiges se cassant en fin de vissage lorsqu'on parvient à un couple de rupture. 5. Ma^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule selon I'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face en direction de la tige de commande (14) de la vis axiale (20) de réglage dirigée vers fa sphère (19) est une caiotte sphérique creuse. 6. Procédé de montage d'un ma^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicuie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on sertit ia pièce intermédiaire (19) sur la sphère (16), on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis (20) de régiage, on colle ou on sertit la vis (20) après réglage, on introduit l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) dans la tige de piston et on colle i'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20). 7. Procédé de montage d;un ma^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule seion la revendication 1 carErcté:risé en--ce qu'on sertit la pièce intermédiaire (16) sur la sphère, on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis (20) de réglage, on colle ou on sertit la vis (20) après réglage, on introduit l'ensembie sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) dans la tige de piston et on sertit l'ensemble sphère, pièce intermédiaire vis (16, 19, 20). 8. Procédé de montage d'un ma^tre-cylindre pour une installation de freinage d'un véhicule selon ia revendication 1 ou 4, caractérisé en ce qu'on sertit la pièce intermédiaire (16) sur la sphère (19), on règle le jeu axial de la tige de commande par rapport à la tige de piston au moyen de la vis (20) de réglage, on colle ou on sertit la vis (20) après réglage, on introduit l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) dans la tige de piston et on visse l'ensemble sphère, pièce intermédiaire, vis (16, 19, 20) dans la tige de piston par l'intermédiaire de deux tiges diamétralement opposoes sur la sphère qui la bloquent en rotation, ces tiges se cassant en fin de vissage lorsqu'on parvient à un couple de