Brevet FR2842155A1 — publié le 20040116

Les systèmes de servofrein de véhicules automobiles fonctionnent actuellement dans la plupart des cas au moyen d'une dépression qui est prélevée au niveau de la pipe d'admission du moteur à combustion interne ou fournie par une pompe à vide séparée. De telles pompes à vide créent alors après un certain temps de fonctionnement une dépression dans le servofrein de 0,95 bar à 0,98 bar en dessous de la pression atmosphérique. Cette dépression est alors inférieure à 0,7 bar et peut de ce fait être éventuellement trop basse. Aucun procédé n'est toutefois connu actuellement pour ces systèmes pour limiter la dépression. Le but de l'invention est donc de limiter la dépression dans un système de servofrein. Ce but est atteint au moyen d'une soupape de limitation de dépression, en particulier pour des systèmes de dépression de servofrein comportant un servofrein et une pompe à vide ou un servofrein et une pipe d'admission, la soupape de limitation de dépression étant disposée en une liaison entre le servofrein et la pompe à vide ou le servofrein et la pipe d'admission. Selon l'invention, la soupape de limitation de dépression interrompt la liaison entre le servofrein et la pompe à vide ou la pipe d'admission lorsque la dépression de consigne est atteinte. Une soupape de limitation de dépression, qui se ferme lorsque la dépression de consigne est atteinte, est préférée. Cela signifie que la soupape de limitation de dépression est ouverte à l'état non chargé. La pompe à vide ou la pipe d'admission peuvent, par conséquent, créer alors une dépression dans le servofrein. Avec une soupape de limitation de dépression selon l'invention, la dépression de consigne agit sur un piston en contrariant la force d'ouverture d'un ressort, ce qui signifie que, lorsqu'on descend en dessous de la pression de consigne, le piston est aspiré sur un siège en contrariant la force du ressort et ferme la liaison entre le servofrein et le générateur de dépression. Une soupape de limitation de dépression selon l'invention se distingue par le fait que le piston est disposé au niveau d'une membrane et qu'il est maintenu dans sa position et guidé par cette membrane, le piston étant fixé à la membrane au moyen d'une contre-pièce disposée de l'autre côté de la membrane. Selon l'invention, le piston peut posséder une forme conique ou être constitué d'une boule avec un support de boule en forme de pot, alors que le siège de soupape avec lequel il interagit est constitué d'une surface plane ou d'une surface conique d'un raccord. Pour obtenir une bonne fonction d'étanchéisation et de soupape, la surface peut, avantageusement, être réduite jusqu'à ce qu'une étanchéisation en forme de ligne soit atteinte. De préférence, le piston est fixé à la contre-pièce au moyen d'une liaison par adhésif ou d'une liaison par vis; d'autres possibilités de liaison sont toutefois envisageables, telles un clipsage ou un sertissage. Selon l'invention, la soupape de limitation de dépression possède, en particulier dans la zone du raccordement du servofrein, une petite ouverture vers l'environnement. Une pénétration ciblée d'air permet d'éviter que, même en cas de légère fuite au siège de soupape qui, dans la pratique, peut toujours se produire, la pression, même après une longue durée de fonctionnement, dépasse la dépression maximale prescrite. Une soupape de limitation de dépression, dans laquelle le piston est réalisé en matière synthétique ou en métal, est préférée. Un piston en matière synthétique se distingue par un poids réduit et une bonne assise d'étanchéisation. Un piston en métal ne s'use que faiblement. Lorsque le piston est en forme de boule, des billes en acier du commerce, économiques car fabriquées en grandes quantités, peuvent être utilisées. En outre une soupape de limitation de dépression, dans laquelle la contrepièce du piston est réalisée en matière synthétique, est préférée. De manière similaire une soupape de limitation de dépression, dans laquelle le raccord avec le siège de soupape intégré est réalisé en matière synthétique, est préférée. Une soupape de limitation de dépression, dans laquelle la membrane est réalisée en une matière synthétique élastomère, est également préférée. Une soupape de limitation de dépression, dans laquelle le boîtier et/ou le couvercle de boîtier sont réalisés en matière synthétique ou en métal, est aussi préférée. Une soupape de limitation de dépression selon l'invention se distingue par le fait que la soupape est intégrée dans la pompe à vide ou la pipe d'admission du moteur à combustion interne. Une soupape de limitation de dépression intégrée, dans le conduit entre le servofrein et la pompe à vide ou la pipe d'admission, est également préférée. Une soupape de limitation de dépression intégrée dans le servofrein est aussi préférée. L'invention est maintenant décrite en se référant aux figures. La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'une soupape de limitation de dépression. La figure 2 représente un autre mode de réalisation d'une soupape de limitation de dépression. 3 2842155 La figure 1 représente la structure constructive d'une soupape de limitation de dépression selon l'invention. Dans un boîtier 1 de soupape qui est fermé par un couvercle 2, un raccord 3 est introduit qui représente le raccordement en direction de la pompe à vide VP. Le raccord 3 est engagé en complémentarité de forme dans le boîtier 1 au moyen d'un collet 5. La liaison entre le raccord 3 et le boîtier 1 dans la zone du collet 5 peut se réaliser par pressage, par collage ou par d'autres types de fixation. Le raccord 3 forme, en son extrémité 7 disposée à l'intérieur du boîtier, un siège plan pour le piston 9 de soupape, qui présente une surface 11 conique de contre10 étanchéisation qui, avec l'extrémité 7 du raccord, forme une surface d'étanchéisation. Le piston 9 est disposé contre une membrane 15 par un côté 13 plat. De l'autre côté de la membrane 15, une contre-pièce 17 est disposée pour le piston, qui s'encastre par un tourillon 19 dans un creux 21 du piston. La liaison entre la contre-pièce 17 et le piston 9 au moyen du tourillon 19 dans le creux 21 peut se réaliser par collage, vissage ou d'autres types de fixation. Il est clair que, de ce fait, la membrane est tendue entre le piston 9 et la contre-pièce 17. La membrane est également tendue par ses extrémités 23 et 25 entre le boîtier 1 et le couvercle 2 de boîtier et étanchéise les zones 27 à l'intérieur du boîtier de soupape et 29 à l'intérieur du couvercle de boîtier hermétiquement l'une par rapport à l'autre. Dans la zone 27 du boîtier de la soupape de limitation de dépression règne la dépression qui règne également dans le servofrein, alors que dans la zone 29 à l'intérieur du couvercle 2 règne la pression atmosphérique qui peut parvenir à l'intérieur du couvercle par l'ouverture 31. Le couvercle est vissé au boîtier 1 de la soupape par les vis 33. Le piston 9 de soupape présente en outre, sur son côté dirigé vers le siège, une collerette 35 sur laquelle s'appuie un ressort 37. De cette manière, le piston 9 est maintenu en état ouvert par le ressort 37 en l'absence de pression. Le ressort 37 repose par son autre côté sur le collet 5 du raccord 3 qui conduit à la pompe à vide. Un autre raccord 39 de liaison qui crée le raccordement avec le servofrein est fixé dans le boîtier 1 au moyen d'un filetage 41. Dans cette zone est également disposée une petite ouverture 43 qui permet un certain écoulement d'huile de fuite de l'atmosphère dans le boîtier de pompe dans la zone 27. Il peut alors, par exemple, s'agir d'un perçage d'un diamètre de 0,2 mm. Le fonctionnement de la soupape de limitation de dépression s'explique de la manière suivante: Le ressort 37 définit la force d'ouverture avec laquelle le piston 9 est maintenu dans la position représentée, la différence de pression sur la membrane entre la pression atmosphérique dans la zone 29 et la dépression dans la zone 27 devant être prise en compte en tant que force complémentaire. Le ressort 37 est constitué de manière à ce qu'il puisse maintenir la force d'ouverture nécessaire jusqu'à une certaine dépression générée par la pompe à vide. Si, par exemple, la dépression générée par la pompe à vide descend en dessous d'une certaine valeur, par exemple de 0,7 bar en dessous de la pression atmosphérique, alors le ressort 37 ne peut plus résister face aux forces de pression d'aspiration exercées correspondantes sur le piston 9 et la membrane 15 et la faible dépression aspire le piston 9 contre le siège 7 sur le raccord 3. De ce fait, la soupape de limitation de dépression se ferme et la dépression dans le servofrein et dans la zone 27 du boîtier de soupape en peut plus décroître. La pompe à vide continue à créer du vide jusqu'à la valeur définie par construction d'environ 0,95 à 0,98 bar. Ceci entraîne que le rendement de la pompe n'est pas dégradé puisque la pompe qui ne peut plus déplacer d'air ne peut plus non plus comprimer de l'air, si bien que la soupape d'échappement de la pompe vers l'atmosphère demeure fermée et que la pompe, ainsi, n'effectue aucun travail de compression. Si maintenant, par actionnement du servofrein ou par d'éventuelles fuites du côté atmosphère, la dépression dans le servofrein et, de ce fait, dans la zone 27 du boîtier de soupape, dépasse de nouveau cette valeur de consigne définie, alors la force du ressort peut, de nouveau, ouvrir la soupape en contrariant les forces de pression sur le piston et la membrane et la pompe à vide peut de nouveau créer du vide dans le système de servofrein. L'unité de soupape de limitation de dépression peut être intégrée soit dans la pompe à vide, soit dans le conduit entre la pompe à vide et le servofrein, soit dans le servofrein et affiche ainsi une grande souplesse en ce qui concerne l'emplacement de son implantation. Une bonne étanchéité de la soupape peut être atteinte par le fait que, par exemple, le piston 9 de soupape et/ou le raccord 3 sont fabriqués en matière synthétique, ce qui procure une certaine élasticité dans la zone du siège et, par conséquent, une bonne application des surfaces d'étanchéisation. Pour obtenir un taux d'usure aussi réduit que possible, ces pièces peuvent évidemment être aussi réalisées en un matériau plus résistant à l'usure, plus dur, par exemple du métal. La contre-pièce 17, qui sert à la fixation du piston 9 à la membrane 15, peut, pour des raisons de cots, se constituer de matière synthétique. La membrane elle- même qui doit créer une bonne étanchéité entre le boîtier 1 et le couvercle 2 de boîtier est, de préférence, fabriquée en matière synthétique élastomère ou en métal fin recouvert de caoutchouc. Le raccord 39 de liaison peut être fabriqué en un matériau économique tel que de la matière synthétique, par exemple, par le procédé d'injection de matière synthétique, ce qui s'avère économique tout particulièrement dans le cas de production en grandes quantités. La figure 2 représente un autre mode de réalisation d'une soupape de limitation de dépression. Les pièces semblables sont pourvues des mêmes références et ne seront pas de nouveau expliquées ici pour éviter des répétitions. Ne seront évoquées que les différences avec la figure 1. La différence principale avec la soupape de la figure I réside dans le fait qu'une boule 50 est utilisée en tant que piston qui est disposée en face d'une surface 52 de siège conique à l'extrémité du raccord 3. En tant que boule, une bille de roulement courante du commerce peut être employée qui, en tant qu'article de grande série, peut s'obtenir de manière économique. Pour le guidage de la bille, un support 54 de bille, en forme de gobelet, est employé, dans lequel la bille est sertie ou collée pour participer au mouvement du support 54. Le support 54 possède une collerette 56 sur laquelle agit une extrémité du ressort 37. En outre, le support 54 présente ici une avancée 58 en forme de tourillon qui traverse la membrane 15 et fonctionne conjointement avec la contre-pièce 17. La contre-pièce 17 possède maintenant un creux 60 dans lequel le tourillon 58 s'engage et dans lequel ce tourillon est fixé, par collage ou par vissage ou par d'autres types de liaison. Le boîtier présente uniquement dans la zone du vissage 62 avec le couvercle 2 une largeur plus importante, dans la zone 64, le boîtier peut être maintenu plus petit en diamètre extérieur et nécessite, par conséquent, moins d'espace de montage que le boîtier de la figure 1. Le raccord 3 présente, avant son collet 5, une augmentation 66 conique du diamètre extérieur à l'intérieur du boîtier de soupape, ce qui répond à une mise en forme de ce raccord plus adaptée à la matière synthétique pour la fabrication par moulage par injection. Le raccord 3 peut toutefois être réalisé en d'autres matériaux. Sinon, le fonctionnement de cette soupape correspond au fonctionnement de la soupape de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Soupape de limitation de dépression pour systèmes de dépression de servofrein comportant un servofrein (BKV) et une pompe à vide (VP) ou comportant un servofrein (BKV) et une pipe d'admission, caractérisée en ce que la soupape de limitation de dépression est disposée dans une liaison entre servofrein (BKV) et pompe à vide (VP) ou entre servofrein (BKV) et pipe d'admission. 2. Soupape de limitation de dépression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape de limitation de dépression interrompt la liaison entre le servofrein (BKV) et la pompe à vide (VP) ou la pipe d'admission lorsque la dépression de consigne est atteinte. 3. Soupape de limitation de dépression selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la soupape de limitation de dépression se ferme lorsque la dépression de consigne est atteinte. 4. Soupape de limitation de dépression selon la revendication 1 ou la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que la dépression de consigne agit sur un piston (9, 50) contre la force d'ouverture d'un ressort (37). 5. Soupape de limitation de dépression selon la revendication 4, caractérisée en ce que le piston (9, 50) est disposé au niveau d'une membrane (15) et est supporté par la membrane (15). 6. Soupape de limitation de dépression selon la revendication 5, caractérisée en ce que le piston (9) possède une forme conique ou est constitué dune boule (50) et d'un support de boule et que le siège de piston représente un plan ou une surface conique en un raccord, si bien qu'en particulier un joint en forme de ligne est créé entre piston (9, 50) et siège de piston. 7. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston (9, 50) est fixé derrière la membrane au moyen d'une contre-pièce, en particulier, est collé, clipsé, serti ou vissé avec la contre-pièce. 8. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape, dans la zone du raccord (39) de servofrein présente une ouverture (43) peu importante vers l'environnement. 9. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston (9) est en matière synthétique ou la boule (50) en métal ou en matière synthétique. 10. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la contre-pièce (17) pour la fixation du piston (9, 50) à la membrane est en matière synthétique. Il. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le raccord (3) avec le siège de soupape (7, 52) est en matière synthétique. 12. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la membrane (15) est en une matière synthétique élastomère. 13. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier (1) et/ou le couvercle (2) de boîtier sont en matière synthétique. 14. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape est intégrée dans la pompe à vide (VP). 15. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape est intégrée dans le conduit entre servofrein (BKV) et pompe à vide (VP) ou pipe dadmission. 16. Soupape de limitation de dépression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape est intégrée dans le servofrein (BKV).