Brevet FR2844493A1 — publié le 20040319

Maître cylindre avec tirant de montage La présente invention a pour objet un maître cylindre muni de ses tirants de montage et apte à être installé tel quel dans un compartiment 5 moteur d'un véhicule, sur un tablier qui sépare ce compartiment moteur d'un habitacle. Le but de l'invention est d'améliorer les performances de ce montage tout en conduisant à des tirants de montage plus robustes et moins chers. Un système de freinage d'un véhicule comporte d'une manière 10 conventionnelle un maître cylindre recevant du côté amont, du côté habitacle, un effort exercé par une pédale de frein et délivrant du côté aval, du coté du moteur, un fluide hydraulique distribué jusqu'aux freins. Que le maître cylindre soit monté directement en cascade de la pédale de frein, ou par l'intermédiaire d'un dispositif pneumatique d'assistance de freinage, ou 15 même que ce maître cylindre soit un maître cylindre virtuel (dans ce cas un moteur électrique produit un effort comparable à celui produit par la pédale de frein), le maître cylindre doit être maintenu de manière fixe de façon à ce que l'action sur la pédale amène à l'intérieur de ce maître cylindre la modification de la place d'une tête de piston correspondant à l'extrémité de la 20 tige de frein. La réaction du maintien du maître cylindre est obtenue en le munissant de tirants qui prennent appui, la plupart du temps, sur un tablier séparant le compartiment moteur de l'habitacle. Les tirants travaillent donc essentiellement en traction. Toutefois, lors des percussions frontales, si les tirants ne sont pas assez rigides, ils peuvent conduire à la pénétration du 25 maître cylindre dans l'habitacle au risque de blesser le conducteur du véhicule. Avec l'invention, on a pu réaliser à dimension égale des tirants plus rigides conduisant, du point de vu des efforts d'enfoncement, à une cohésion plus raide de l'ensemble maître cylindre - tirant conduisant elle-même à un 30 basculement de cet ensemble dans le compartiment moteur. On peut montrer qu'un tel basculement est favorable à une réduction de la pénétration de cet ensemble dans l'habitacle. La figure 1 montre un tirant de l'état de la technique, la figure 2 montrant celui de l'invention et la figure 3 montrant le montage d'un maître 35 cylindre dans un véhicule. Le tirant de l'état de la technique présente la particularité d'être décolleté, c'est-à-dire d'être obtenu après un processus d'usinage avec enlèvement de matière. La matière enlevée est la matière contenue entre le tirant représenté sur la figure i et les tirets qui l'encadrent. Dans la pratique l'enlèvement de matière correspond à environ 40 % du 5 volume total. Un tel tirant comporte une embase équipée d'un palier inférieur, de largeur la plus grande pour recevoir une base du maître cylindre. A mihauteur environ, le tirant comporte une protubérance essentiellement équipée d'un palier supérieur, opposé au palier inférieur de l'embase. Normalement le maître cylindre ou plus généralement le dispositif de 10 freinage, est maintenu entre ce palier inférieur et ce palier supérieur. De l'autre côté du palier supérieur, le tirant comporte un goujon s'étendant au delà de la protubérance par rapport à l'embase. Cette protubérance sert par ailleurs d'appui pour maintenir le tirant sur le tablier du véhicule dans lequel un trou a été ménagé à l'endroit adéquat. 1 5 Dans l'invention, on a résolut les problèmes de dureté, de facilité de fabrication et de cot du tirant de l'état de la technique, en prévoyant de le réaliser d'une part en deux parties et d'autre part, de préférence, en réalisant chacune de ces parties par des frappes à froid de lopins métalliques. De telles frappes à froid présentent par rapport à un usinage deux 20 avantages. D'une part le procédé est beaucoup plus facile à mettre en oeuvre et nécessite des machines bien plus simples, pour être mis en oeuvre. D'autre part, il n'y a pas de perte de matière, la matière du lopin flue pour occuper des positions autorisées par une matrice. On notera de ce point de vue que, dans l'état de la technique, il n'était pas possible d'obtenir le 25 tirant par une frappe du tirant. En effet, celui-ci présente d'un bout à l'autre de son extension des variations de diamètre qui ne sont pas monotones. Notamment, à l'endroit de la protubérance, une éventuelle réduction du diamètre serait inversée pour devenir une augmentation brusque du diamètre. Il serait éventuellement possible de frapper à froid une pièce telle que celle représentée sur la figure 1. Toutefois, l'outillage nécessaire pour une telle frappe ne serait alors pas du tout conventionnel et conduirait à un nombre d'opérations tel que le cot du tirant fabriqué serait plus élevé que le cot d'un tirant usiné. A l'opposé, comme on le verra plus loin, le fait de 35 réaliser le tirant de l'invention en deux parties permet de réaliser deux parties possédant chacune des évolutions monotones de leur dimension à partir d'un endroit donné de ces pièces, et donc de les frapper à froid. Enfin, comme on le verra plus loin, le fait de réaliser une frappe revient à forger le tirant, en pratique à le rendre plus raide que celui de l'état de la technique. L'invention a donc pour objet un maître cylindre comportant un tirant de montage dans un véhicule, le tirant étant muni d'une embase équipée d'un palier inférieur pour recevoir en appui une base du maître cylindre, d'une protubérance équipée d'un palier supérieur intermédiaire pour recevoir 10 un sommet du maître cylindre, le maître cylindre étant maintenu en réaction par sa base et son sommet entre les paliers inférieur et supérieur respectivement, et d'un goujon s'étendant au delà de la protubérance par rapport à l'embase, caractérisé en ce que le tirant comporte deux parties au départ séparées, une première partie comportant l'embase et un corps de 15 tirant, l'autre partie comportant la protubérance, et le goujon, la première et la deuxième parties coopérant ensemble pour s'accrocher l'une à l'autre un pivot destiné à s'insérer dans une cavité. L'invention sera mieux comprise à lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à 20 titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation déjà commentée d'un tirant de l'état de la technique; - Figure 2: une représentation schématique d'un tirant selon l'invention en deux parties - Figure 3: une particularité du tirant de l'invention et de son mode de montage pour mettre en place un maître cylindre dans un habitacle d'un véhicule. La figure 3 montre un maître cylindre 1 comportant au moins un tirant 2 de montage destiné à être monté dans un véhicule dont on distingue un 30 tablier 3 séparant un compartiment moteur 4 d'un habitacle 5. Le maître cylindre 1 comporte d'une manière connue un corps 6 de maître cylindre délivrant à une sortie (non représentée) un flux hydraulique sous pression, destiné à alimenter les freins. Le maître cylindre 1 comporte par ailleurs un dispositif d'admission 7 destiné à recevoir une tige 8 de commande de frein 35 reliée par un mécanisme 9 à une pédale de frein non représentée. Dans la pratique, les maîtres cylindres sont montés avec deux tirants tels que le tirant 2. Il serait toutefois possible d'en mettre plus, voire de n'en mettre qu'un seul, en fonction des différentes géométries. Sur les figures 2 et 3, le tirant 2 comporte une embase 10 muni d'un palier inférieur 11 pour recevoir en appui 5 une base 12 du corps 6 du maître cylindre. Le tirant 2 comporte également une protubérance 13 équipée d'un palier supérieur 14 destiné à recevoir en réaction un sommet 15 du corps 6 du maître cylindre 1. En pratique, le sommet 15 est solidaire d'une coiffe 16, en général en plastique rigide, prenant appui sur le corps 6, notamment sur la base 12. La distance précise 10 entre les paliers 11 et 14 est telle que le corps 6 du maître cylindre 1 est maintenu en légère compression entre les deux paliers 14 et 11. Au-delà de la protubérance 13, le tirant 2 comporte un goujon 17 destiné à passer au travers du tablier 3 afin de recevoir un écrou de montage (non représenté). Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le tirant 2 est réalisé en deux parties au départ séparées. Une première partie 18 comporte l'embase 10 et un corps 19, du tirant. Une deuxième partie 20 comporte la protubérance 13 et le goujon 17. Pour assurer la liaison entre les deux parties, le corps de tirant 19 est creusé à son extrémité opposée à l'embase 20 par une cavité 21. La cavité 21 est destinée à recevoir en correspondance un pivot 22 présent sur la deuxième partie 20, à l'opposé du goujon 17 par rapport à la protubérance 13. Le pivot 22 et la cavité 21 sont filetés. Il serait possible d'inverser la position de la cavité 21 et du pivot 22: cette cavité 21 étant creusée dans la deuxième partie 20, à l'opposé du goujon 17 par 25 rapport à la protubérance 13; le pivot 22 étant monté dans le prolongement du corps du 19 du tirant 2. La particularité des deux parties 18 et 20 et qu'elles peuvent être obtenues par frappe, notamment par frappe à froid. Ainsi à partir d'un lopin correspondant approximativement au corps 19 de tirant 2, il est possible de 30 ménager à l'aide d'une matrice adéquate la cavité 21. De préférence d'ailleurs la profondeur de la cavité 21 sera bien supérieure à la longueur du pivot 22. Le gain de matière ou plus exactement la réduction de la quantité de matière utilisable est directement liée à cet excès de volume de la cavité par rapport au volume du pivot 22. De préférence également, à sa partie opposée l'embase 10 est elle- même creuse réduisant d'autant la matière nécessaire pour réaliser la partie 18. Selon une particularité essentielle permettant la frappe à froid, la partie 18 possède une évolution monotone décroissante partant de l'embase 10 jusqu'à la cavité 21 de la dimension extérieure du corps du tirant 19. Ceci se 5 produirait même si le pivot 22 était monté en bout du corps 19 du tirant. Au début de l'embase 10, le palier 11 forme un diamètre 23 le plus grand. Puis, sur une hauteur 24 correspondant à l'encastrement de la base 12 du corps 6 du maître cylindre, l'embase 10 possède un diamètre 25 plus petit. Puis au delà de cette partie 24 et le long de la presque totalité de la longueur de la 10 partie 18, le diamètre 26 est inférieur au diamètre 25. A l'extrémité du corps 19, là o débouche la cavité 21, le diamètre 27 est encore plus faible. Les rétrécissements sont donc étagés. En pratique, à l'endroit du diamètre 25 la surépaisseur correspond à un moletage qui peut être obtenu lui même par une disposition particulière de 15 la matrice de frappe. Ou encore, d'opération de moletage peut être appliquée à l'endroit de la périphérie 25 pour créer des rainures extérieures utiles pour agripper en force la base 12 du corps 6 du maître cylindre. Le sous diamètre 27 sert à la mise en place du corps 6 du maître cylindre. Celui-ci est engagé de telle façon que sa base 12 s'encastre dans le moletage 25. Puis la coiffe 20 16 est mise en place en utilisant la dépouille du sous diamètre 27 pour se centrer. A cette évolution monotone décroissante des diamètres de la première partie 18 est associée la réalisation de la cavité 21 d'une part et, de préférence, d'une cavité 28 située à l'intérieur de la première partie 18 en regard de la base 10 du tirant, à l'opposé de la cavité 21. La deuxième partie 20 comporte le pivot 22 et le goujon 17. Elle présente des évolutions monotones de ses diamètres mesurées à partir de la position de la protubérance 13. De préférence, le pivot 22 est fileté et son filetage correspond au filetage de la cavité 21. On pourrait toutefois envisager un autre mode de fixation, par collage ou par soudure à froid. 30 D'une part les positions du pivot 22 et de la cavité 21 peuvent être interverties. Il serait ainsi possible de monter un pivot 22 à l'extrémité de la partie 18 en lieu et place de la cavité 21 alors que la pièce 20 posséderait une cavité 21 destiné à recevoir le pivot 22. Dans les deux cas, on obtiendrait une évolution toujours monotone des diamètres des pièces tant 35 en intérieur qu'en extérieur à partir d'un point donné de ces pièces qui permettraient la frappe à froid. Le fait de réaliser le tirant en deux parties, permet d'obtenir ces deux parties à partir de deux opérations séparées de frappe à froid. Les deux frappes à froid sont simples à réaliser. D'autre part la réalisation des filetages des pivots 22 et ou des 5 goujons 17 est de préférence obtenue par roulage: la deuxième partie 20 (ou éventuellement la première partie 18) étant, pour chacun de ces filets soumis à des actions de compression de deux plaques striées avec des stries obliques et de directions symétriques l'une de l'autre par rapport à un axe d'extension du pivot 22 et ou du goujon 17. En ce qui concerne le filet dans la cavité 21, de même que la réalisation d'un palier supérieur 29 précis au sommet de la cavité 21, ils sont de préférence réalisés par usinage, de manière à obtenir en particulier une distance entre le palier 11 et le palier 29 qui soient la plus exacte possible. De cette façon, on soumet le corps 6 du maître cylindre à la compression 15 exacte de maintien calculée pour ce dernier. Le palier 11 sert de référence pour réaliser le palier 29. Le montage est le suivant. Une fois que le corps 6 du maître cylindre a été monté sur la première partie 18, la deuxième partie 20 est vissée sur la première partie. L'usinage exact du palier supérieur 29 impose alors une 20 limite précise à la position du palier 14 par rapport au palier 11. Le palier 14 achève de maintenir le corps du maître cylindre sur le ou les tirants. Le tout est monté avec le goujon 17 engagé dans le tablier 3. Le caractéristique essentielle de l'invention, outre le fait que le tirant 2 du maître cylindre est réalisé en deux parties, est supplémentairement le fait 25 que ce tirant soit obtenu par une frappe à froid. La frappe à froid constitue un forgeage. Le forgeage conduit naturellement à un durcissement du tirant, à masse de métal égale par rapport à ce qu'elle aurait été s'il avait été seulement usiné. On obtient alors le résultat que le tirant 2 associé au maître cylindre 6 forment un ensemble compact. Cet ensemble compact s'il est 30 soumis, au moment d'un accident, à un effort 30 légèrement incliné par rapport à la direction des tirants et ou de la tige de poussée, subira un basculement. Un tel basculement évitera à cet ensemble de pénétrer dans l'habitacle 5 o il risquerait de blesser le conducteur. REVENDICATIONS 1 - Maître cylindre (1) comportant un tirant (2) de montage dans un véhicule, le tirant étant muni d'une embase (10) équipée d'un palier (11) 5 inférieur pour recevoir en appui une base (12) du maître cylindre, d'une protubérance (13) équipée d'un palier supérieur intermédiaire (14) pour recevoir un sommet (15) du maître cylindre, le maître cylindre étant maintenu en réaction par sa base et son sommet entre les paliers inférieur et supérieur respectivement, et d'un goujon (17) s'étendant au delà de la protubérance 10 par rapport à l'embase, caractérisé en ce que le tirant comporte deux parties (18, 20) au départ séparées, une première partie comportant l'embase et un corps (19) de tirant, l'autre partie comportant la protubérance, et le goujon, la première et la deuxième parties coopérant ensemble pour s'accrocher l'une à l'autre un pivot (22) destiné à s'insérer dans une cavité (21). 2 - Maître cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de tirant comporte la cavité à son extrémité opposée à l'embase pour recevoir le pivot porté par la deuxième partie. 3 - Maître cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de tirant comporte le pivot à son extrémité opposée à l'embase pour 20 s'insérer dans la cavité portée par la deuxième partie. 4 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot et la cavité du corps de tirant sont filetés. - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la profondeur de la cavité est supérieure à la hauteur du pivot. 6 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux parties sont obtenues par frappes séparées, de préférence par frappe à froid. 7 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'embase de la première partie du tirant est creuse (28), de 30 préférence obtenue par frappe 8 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'embase de la première partie du tirant comporte un rainurage extérieur (25) pour s'agripper en force dans la base (12), de préférence obtenu par moletage. 9 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le corps de tirant de la première partie du tirant comporte des rétrécissement étagés (23, 25 - 27) et progressifs réalisés depuis l'embase. - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la cavité (21) est obtenue par usinage final. 11 - Maître cylindre selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la première et ou la deuxième partie comportent des filets roulés sur le goujon et ou sur le pivot.