Brevet FR2855130A1 — publié le 20041126

I Servomoteur pneumatique d'assistance de freinage d'un véhicule comportant au moins un tirant L'invention concerne un servomoteur pneumatique d'assistance de 5 freinage d'un véhicule comportant au moins un tirant. L'invention a pour but de diminuer le poids ainsi que le coût de fabrication d'un tel servomoteur. L'invention est plus particulièrement destinée au domaine de l'automobile mais pourrait s'appliquer dans d'autres domaines. Un servomoteur pneumatique peut être destiné à être relié à un maître 10 cylindre. Un tel servomoteur comporte dans son principe une chambre avant à volume variable séparée d'une chambre arrière également à volume variable par une cloison formée par une membrane étanche et souple et par une plaque-jupe rigide. La jupe rigide entraîne un piston pneumatique prenant appui, par l'intermédiaire d'une tige de poussée, sur un piston 15 primaire d'un maître cylindre d'un circuit hydraulique de freinage, typiquement un maître cylindre tandem. La chambre avant, placée du côté du maître cylindre, est reliée pneumatiquement à une source de vide. La chambre arrière, opposée à la chambre avant et placée du côté d'une pédale de frein, est reliée pneumatiquement, de manière contrôlée par une valve, à 20 une source de fluide propulseur, typiquement de l'air sous pression atmosphérique. Au repos, c'est à dire lorsqu'un conducteur n'appuie pas sur la pédale de frein, les chambres avant et arrière sont connectées entre elles alors que la chambre arrière est isolée par rapport à la pression atmosphérique. Lors du freinage, on isole tout d'abord la chambre avant par 25 rapport à la chambre arrière, puis on admet de l'air dans la chambre arrière. Cette admission d'air a pour effet de propulser la cloison et de mettre en oeuvre l'assistance de freinage pneumatique. Lors d'un freinage du véhicule, une enveloppe du servomoteur peut être soumise à des efforts appliqués par le maître cylindre. Ces efforts sont 30 créés par la pression hydraulique dans le maître cylindre. Cette pression hydraulique tend à éloigner le maître cylindre du servomoteur. Par conséquent, des efforts de traction peuvent s'appliquer aux points de fixation du maître cylindre à l'enveloppe du servomoteur. Il est donc nécessaire que le servomoteur comporte une enveloppe avec une épaisseur réalisée de telle 35 manière que cette enveloppe ne se déforme pas suite à ces efforts exercés par le maître cylindre. Or, pour diminuer le poids d'un tel servomoteur, il est connu de réduire en épaisseur l'enveloppe du servomoteur et d'ajouter avantageusement un premier tirant et un deuxième tirant destinés à traverser longitudinalement le 5 servomoteur par rapport à un axe du servomoteur. Ces tirants sont fixés à un tablier du véhicule. Ces tirants transmettent la réaction du maître cylindre au tablier du véhicule lors du freinage. Ces tirants sont réalisés de telle manière qu'ils permettent d'encaisser la réaction du maître cylindre suite au freinage, au lieu que cette réaction soit complètement encaissée par l'enveloppe du 10 servomoteur. Un tel tirant est habituellement réalisé par décolletage. On entend par décolletage le fait de fabriquer une pièce par usinage directement à partir d'une barre. Il est connu que le tirant est fabriqué de telle manière qu'il comporte une forme cylindrique circulaire avec une partie centrale de part et 15 d'autre de laquelle sont présentes une première extrémité et une deuxième extrémité selon une direction longitudinale par rapport à un axe du tirant, un axe du tirant étant parallèle à l'axe du servomoteur. La partie centrale est réalisée de telle manière qu'elle comporte un diamètre plus important qu'un diamètre présent le long des deux extrémités de ce même tirant. Une 20 différence entre un diamètre de la partie centrale et entre un diamètre de chacune des extrémités permet de délimiter une première surface d'appui une deuxième surface d'appui de part et d'autre de la partie centrale. Les surfaces d'appui permettent au tirant de servir d'entretoise par l'intermédiaire de rondelles pour la dimension axiale du servomoteur. Chacune des surfaces 25 d'appui tend à être perpendiculaire par rapport à un axe du tirant. Chacune de ces surfaces d'appui comporte un diamètre interne et un diamètre externe, le diamètre interne correspondant au diamètre d'une extrémité du tirant et le diamètre externe correspondant au diamètre de la partie centrale de ce même tirant. Le tirant est en appui contre le servomoteur par l'intermédiaire d'une rondelle destinée à s'intercaler entre le tirant et l'enveloppe du servomoteur. La rondelle a pour rôle de répartir une pression sur une plus grande surface de l'enveloppe. Plus précisément, la rondelle est en appui contre la surface d'appui du tirant et contre une face interne de l'enveloppe du servomoteur. 35 La face interne de l'enveloppe du servomoteur étant une face délimitant un espace intérieur du servomoteur, la face externe étant une face destinée à être en dehors du servomoteur. La rondelle est destinée à être insérée autour d'une extrémité du tirant et comporte un diamètre intérieur correspondant au diamètre interne de la 5 surface d'appui et un diamètre extérieur supérieur au diamètre externe de cette même surface d'appui. Cependant, la fabrication d'une telle rondelle rend le montage de cette pièce rapportée sur le tirant complexe. De plus, la fabrication d'un tel servomoteur peut nécessiter la présence d'un opérateur pour positionner 10 correctement la rondelle sur le tirant et ensuite vérifier que le tirant muni de cette rondelle est correctement positionné par rapport à l'enveloppe du servomoteur. La fabrication d'un tel servomoteur peut être rendue complexe et le coût de fabrication d'un tel servomoteur peut en être d'autant plus onéreux. Pour diminuer le coût de fabrication du servomoteur tout en diminuant le poids du servomoteur, I'invention prévoit de réaliser un tirant par déformation plastique d'au moins un tube de telle manière qu'il n'est plus nécessaire de placer une rondelle entre le tirant et l'enveloppe du servomoteur. Plus précisément, la déformation plastique est réalisée de telle 20 manière que le tirant forme une première protubérance et une deuxième protubérance par l'intermédiaire desquelles une première surface d'appui et une deuxième surface d'appui respectivement permettent au tirant de s'appuyer directement contre la face interne de l'enveloppe du servomoteur. L'invention a donc pour objet un servomoteur d'assistance 25 pneumatique de freinage d'un véhicule d'axe longitudinal comportant une enveloppe destinée à être traversée par au moins un tirant, lequel tirant est d'axe parallèle à l'axe du servomoteur, caractérisé en ce que - le tirant est réalisé par déformation plastique d'au moins un tube. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit 30 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: une représentation schématique d'un servomoteur muni d'au moins un tirant, selon l'invention; - Figure 2: une représentation schématique d'un tirant, selon 35 I'invention; - Figure 3: une représentation schématique d'un tirant selon une variante de l'invention. La figure 1 représente un servomoteur 1 d'assistance pneumatique de freinage comportant une enveloppe 2 destinée à être traversée par au moins un tirant 3, 4, selon l'invention. L'enveloppe délimite une chambre avant 6 et une chambre arrière 7. La chambre avant et la chambre arrière sont séparées par une cloison 19 étanche. La chambre avant et la chambre arrière sont remplie au repos par un volume d'air sous vide. Un servomoteur comporte également depuis une 10 pédale de frein (non représentée) jusqu'à un maître cylindre 12 selon un axe du servomoteur, une tige de commande de frein 13, un plongeur 14 et un piston pneumatique 15, lequel plongeur et lequel piston pneumatique forment une valve d'admission de fluide. La valve d'admission de fluide est destinée à réguler le passage d'un fluide à haute pression dans la chambre arrière 7 15 lors d'un freinage ou d'un défreinage du véhicule (ou relâchement de la pédale de frein). Un fluide haute pression peut être par exemple de l'air à la pression atmosphérique. La différence de pression entre la chambre arrière et la chambre avant lors de l'introduction de fluide haute pression dans la chambre arrière par la 20 valve d'admission de fluide au cours d'un freinage entraîne un déplacement consécutif du piston pneumatique en direction du maître cylindre longitudinalement par rapport à l'axe 5 du servomoteur. Lors du freinage du véhicule, I'enveloppe 2 du servomoteur peut être soumise à des efforts appliqués par le maître cylindre. Ces efforts sont créés par la pression 25 hydraulique dans le maître cylindre. Cette pression hydraulique tend à éloigner le maître cylindre du servomoteur. Ces efforts sont transmis à un tablier 33 du véhicule par les tirants 3 et 4 au lieu d'être totalement encaissés par l'enveloppe du servomoteur. Ainsi, de part et d'autre de l'axe 5 du servomoteur, un premier tirant 3 et un deuxième tirant 4 traversent le 30 servomoteur avec un axe 16 et un axe 17 respectivement de ces tirants parallèle à l'axe 5 du servomoteur. D'autres tirants pourraient être positionnés coaxialement par rapport aux tirants précédemment mentionnés. Avantageusement, les tirants sont diamétralement opposés. Le premier tirant et le deuxième tirant sont destinés à traverser 35 I'enveloppe 2 du servomoteur tout en passant à travers la chambre avant 6, la chambre arrière 7 et la cloison 19. L'étanchéité du servomoteur est assurée par l'intermédiaire d'un joint à lèvre (non représenté) contournant le tirant tout en traversant la cloison 19, I'enveloppe 2 à un endroit sur l'enveloppe 2 proche de la chambre avant 6 et l'enveloppe 2 à un autre 5 endroit sur l'enveloppe 2 proche de la chambre arrière 7. Chacun des tirants est destiné à s'appuyer contre l'enveloppe 2 à un endroit proche de la chambre avant et à un endroit proche de la chambre arrière longitudinalement par rapport à l'axe 5 du servomoteur, figure 2. Chacun de ces tirants peut servir d'entretoise pour la dimension axiale du servomoteur. 10 Selon l'invention, le tirant est réalisé par déformation plastique d'au moins un tube. La déformation plastique de ce tube est réalisée de telle manière qu'au cours de cette déformation, il se forme une première protubérance 18 et une deuxième protubérance 19, la première protubérance 18 étant destinée à venir en appui contre un endroit de l'enveloppe du 15 servomoteur dans la chambre arrière 7 et la deuxième protubérance 19 étant destinée à venir en appui contre un autre endroit de l'enveloppe du servomoteur dans la chambre avant 6. Le tirant 3, 4 forme un tube cylindrique creux. Ce tube cylindrique est à section circulaire, mais pourrait être également à section rectangulaire. 20 Cette paroi comporte une épaisseur constante. Le tirant comporte une première extrémité 29 et une deuxième extrémité 30 longitudinalement par rapport à l'axe 16, 17 du tirant. La première extrémité 29 est proche de tige de commande de frein 13 alors que la deuxième extrémité 30 est éloignée de cette même tige de commande 25 frein 13. Pour réaliser une déformation plastique d'un tel tube, une première enclume (non représentée) peut être disposée à la première extrémité 29 de ce même tube 3, 4 selon l'axe 16, 17 de ce tube. Une deuxième enclume (non représentée) peut également être positionnée à la deuxième extrémité 30 30 du tube. Cette première enclume et cette deuxième enclume permettent d'exercer un effort sur le tube. Un effort peut être exercé par la force d'un homme ou bien par l'intermédiaire d'une machine outil. La première enclume et la deuxième enclume sont positionnées de telle manière qu'il est possible d'exercer un premier effort sur la première enclume et un deuxième effort sur 35 la deuxième enclume longitudinalement par rapport à l'axe 16, 17 du tube 3, 4 de telle manière que le tube se trouve comprimé longitudinalement par rapport à l'axe du tube entre la première extrémité 29 et la deuxième extrémité 30 de ce même tube. Le tube est comprimé de telle manière qu'à proximité de la première extrémité 29 la matière formée par le tube se 5 déforme à un endroit du tube radialement par rapport à l'axe du tube et selon une direction opposée à l'axe du tube de manière à former la première protubérance 18. Pour former la première protubérance 18, un endroit du tube destiné à former la première protubérance 18 peut être fragilisé au préalable de 10 manière à permettre au tube de se plier lors d'un rapprochement de la première enclume contre la deuxième enclume selon une direction longitudinale par rapport à l'axe du tube. Le tube se plie en s'écartant radialement par rapport à l'axe du tube. Le tube peut être fragilisé par chauffage, ou bien par traitement chimique localisé à cet endroit par de 15 I'acide par exemple ou autre traitement chimique. Pour réaliser la deuxième protubérance 19, on retire la première enclume et on positionne une troisième enclume autour du tube, à un milieu de ce même tube selon une direction longitudinale par rapport à l'axe du tube. Cette troisième enclume est formée en deux parties qui s'unissent 20 autour de la partie centrale du tube. Puis la deuxième enclume et la troisième enclume sont poussées l'une contre l'autre longitudinalement par rapport à l'axe du tube de telle manière que la deuxième protubérance 19 se forme comme la première protubérance 18 radialement par rapport à l'axe du tube. Au préalable, I'endroit du tirant correspondant à la future deuxième 25 protubérance 19 destiné à être plié est également traité thermiquement ou par chauffage de telle manière que l'endroit soit fragilisé. Le tirant est alors formé par un tube muni de deux protubérances sensiblement annulaires disposées de part et d'autre d'une partie centrale du tube. A l'endroit o se situe la première protubérance 18 et à l'endroit o se situe la deuxième protubérance 19 un diamètre 41 et un diamètre 42 respectivement du tirant est destiné à être supérieur à un diamètre 43 du reste du tirant. Le tirant est destiné à être fixé par sa première extrémité 29 au tablier 35 33 du véhicule et à être fixé par sa deuxième extrémité 30 au maître cylindre 12 du véhicule. Pour se faire, le tirant est vissé par un premier boulon 31 et par un deuxième boulon 32 à sa première extrémité 29 et à sa deuxième extrémité 30 respectivement. Pour se faire, la première extrémité 29 et la deuxième extrémité 30 sont munies chacune d'un premier pas de vis 46 et 5 d'un deuxième pas de vis 47 respectivement destinés à servir de support pour le vissage de chacun des boulons 31 et 32. Un tel pas de vis est réalisé par exemple par une technique de roulage. La technique de roulage fait intervenir une première plaque (non représentée) et une deuxième plaque (non représentée). La première plaque et la deuxième plaque sont 10 positionnées de telle manière qu'elles compriment le tirant au niveau d'une des extrémités 29, 30 du tirant tout en admettant un roulement du tirant sur lui-même. La première plaque et la deuxième plaque sont creusées d'un motif de rainures qui va correspondre à un motif de pas de vis sur l'extrémité 29, 30 du tirant après roulement du tirant sur lui-même contre la première 15 plaque et contre la deuxième plaque. Pour réaliser des pas de vis, les rainures présentes sur la première plaque et sur la deuxième plaque sont orientées obliquement par rapport à l'axe du tirant. On peut éventuellement envisager l'usinage de la première extrémité 29 et de la deuxième extrémité 30 pour former ces pas de vis. Ainsi, au cours de la déformation plastique, le tube se rétrécis au niveau de son diamètre en même temps que le tube s'allonge radialement par rapport à ce même axe du tube. Le tube s'allonge radialement par rapport à l'axe du tube à un premier endroit du tube et à un deuxième endroit du tube pour former la première protubérance 18 et la deuxième 25 protubérance 19 respectivement. En effet, au cours de la déformation plastique, le tube s'allonge par un premier pincement et par un deuxième pincement de la paroi 24 du tube pour former la première protubérance 18 et la deuxième protubérance 19, la première protubérance et la deuxième protubérance ayant une forme au 30 moins partiellement annulaire par rapport à l'axe du tube. De préférence, la première protubérance et la deuxième protubérance ont une forme annulaire par rapport à l'axe du tube pour assurer un meilleur appui du tube contre l'enveloppe du servomoteur. La première protubérance 18 et la deuxième protubérance 19 35 délimitent chacune respectivement une surface inférieure 25, 26 et respectivement une surface supérieure 22, 23. La surface inférieure 25, 26 est destinée à être éloignée d'une face interne 20 de l'enveloppe 2 du servomoteur et la surface supérieure 22, 23 est destinée à être au regard de la face interne 20 de l'enveloppe 2. La face interne 20 de l'enveloppe 2 est 5 une face destinée à délimiter la chambre avant et la chambre arrière, une face externe 21 étant destinée à être à l'extérieur du servomoteur. Ainsi, le tirant est destiné à être en appui contre la face interne de l'enveloppe 2 par la surface supérieure 22 de la première protubérance 18 et par la surface supérieure 23 de la deuxième protubérance 19 de ce même 10 tirant. Le tirant est destiné à traverser l'enveloppe 2 à un endroit de la chambre avant et à un endroit de la chambre arrière par un premier trou 27 et par un deuxième trou 28 respectivement, lequel premier trou et lequel deuxième trou étant pratiqués dans l'épaisseur de l'enveloppe. Selon une variante de l'invention, le tirant peut être réalisé en trois parties. Le tirant peut être formé par un tube central 34 relié à une troisième extrémité 35 et à une quatrième extrémité 36 de ce même tube central à une première pièce 37 et à une deuxième pièce 38 respectivement. La première pièce 37 et la deuxième pièce 38 forment des tubes cylindriques. Les tubes 20 37 et 38 sont munis respectivement d'une première butées 39 et d'une deuxième butée 40 sensiblement annulaires. La première butée 39 et la deuxième butée 40 sont formées également à une extrémité 44, 45 de chacune des pièces 37 et 38 respectivement, laquelle extrémité 44, 45 de chacune des pièces 37, 38 est destinée à être en regard de chacune des 25 extrémités 35, 36 respectivement du tube central. La première butée et la deuxième butée sont par exemple réalisées par frappe à froid de l'extrémité 44 et de l'extrémité 45 de chacune des pièces 37 et 38. La première extrémité et la deuxième extrémité de la première pièce et de la deuxième pièce respectivement sont frappées de 30 telle manière que l'extrémité 44 et l'extrémité 45 forment chacune une première butée et une deuxième butée mais également une première portion d'assemblage 50 et une deuxième portion d'assemblage 51. La première portion et la deuxième portion sont destinées à s'insérer dans le tube central. La première portion et la deuxième portion comportent avantageusement 35 chacune une gorge 52 et 53 respectivement au moins partiellement circulaire pour permettre à la première portion et à la deuxième portion d'être rendues fixes par rapport au tube central par sertissage du tube central. Le tube central est serti en rétrécissant radialement perpendiculairement à l'axe du tirant un endroit du tube central correspondant à chacune des gorges 52 et53. La première pièce et la deuxième pièce sont fixées au tube central par sertissage de telle manière que ces deux pièces résistent à un arrachement correspondant à un effort de freinage du servomoteur de 800 kg environ A l'intérieur du tube du tirant, il peut être placé avantageusement un 10 capteur de pression, de température ou autre capteur de paramètres physico-chimiques. REVENDICATIONS 1 - Servomoteur (1) d'assistance pneumatique de freinage d'un véhicule d'axe longitudinal (5) comportant une enveloppe (2) destinée à être 5 traversée par au moins un tirant (3, 4), lequel tirant est d'axe parallèle à l'axe (5) du servomoteur, caractérisé en ce que: - le tirant est réalisé par déformation plastique d'au moins un tube. 2 - Servomoteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tirant forme un tube cylindrique. 3 - Servomoteur selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que: - I'enveloppe (2) comporte une face interne (20) et une face externe (21), la face interne délimitant la chambre avant et la chambre arrière, la face externe étant à l'extérieur du servomoteur, - le tirant forme une première protubérance (18) et une deuxième protubérance (19), chacune des protubérances comportant une surface inférieure (22) et une surface supérieure (23), la surface supérieure étant destinée à être au regard de la face interne de l'enveloppe et la surface inférieure étant destinée à être opposée à la face interne de cette même 20 enveloppe. 4 - Servomoteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la première protubérance et la deuxième protubérance sont réalisées selon une forme sensiblement annulaire par rapport à un axe (16, 17) du tirant. - Servomoteur selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en 25 ce que: - le tirant comporte un tube central (34), une première pièce (37) et une deuxième pièce (38), la première pièce et la deuxième pièce étant fixées à une première extrémité et à une deuxième extrémité respectivement du tube central. 6 - Servomoteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la première pièce (37) et la deuxième pièce (38) forment chacune une surface supérieure destinée à être en appui contre la face interne (20) de l'enveloppe du servomoteur. 7 - Servomoteur selon l'une des revendications 5 à 6 caractérisé en 35 ce que la première pièce et la deuxième pièce sont fixées au tube par sertissage. 8 - Servomoteur selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que: - le tirant comporte une première extrémité (29) et une deuxième 5 extrémité (30) longitudinalement par rapport à l'axe (16,17) du tirant, la première extrémité étant proche d'une tige de commande de frein (13), la deuxième extrémité étant éloignée de cette même tige de commande de frein, et - la première extrémité et la deuxième extrémité sont munies d'un 10 premier pas de vis (46) et d'un deuxième pas de vis (47) respectivement, lesquels pas de vis sont réalisés par roulage.