Brevet FR2873975A1 — publié le 20060210

L'invention concerne un servomoteur d'assistance au freinage et plus particulièrement un système de maintien au repos du servomoteur. Un servomoteur d'assistance au freinage tel que celui représenté en figure 1 comporte essentiellement une enceinte 10 fermée par une paroi avant 11, une paroi latérale 12 et une paroi arrière 13. Cette enceinte comprend deux chambres (la chambre avant 10av ét la chambre arrière 10ar) séparées par une membrane mobile 14. Une tige de commande 20 peut se déplacer vers l'avant du véhicule (selon la flèche F1 sur la figure 1) lorsque le conducteur du véhicule actionne la pédale de frein. Ce déplacement de la tige de commande 20 est transmis à un plongeur 21 qui actionne des moyens d'assistance et un piston 22. Généralement, ces moyens d'assistance comprennent une vanne trois voies dont l'actionnement permet d'interrompre la communication entre la chambre avant 10av et la chambre arrière 10ar du servomoteur et de mettre cette dernière chambre à l'atmosphère ambiante. Etant donné que la chambre avant 10av est normalement sous vide, et en raison de la différence de pression entre les deux chambres, une force d'assistance est exercée sur la membrane mobile 14 qui sépare les deux chambres. Cette membrane mobile 14 est associée à une jupe 15 en matériau rigide. Sous l'effet de la force d'assistance, la membrane mobile tend à se déplacer et entraîne la jupe 15. La jupe 15 entraîne elle-même le piston 22 qui se déplace alors vers l'avant (selon le sens de la flèche Fl) en agissant sur une tige de poussée 30 qui sert à actionner le maître-cylindre 31 du circuit de freinage. Lorsque le conducteur du véhicule relâche la pédale de frein le système retourne en position de repos (représentée sur la figure 1) sous l'action du ressort primaire 33 et du ressort secondaire 33' des cylindres primaire et secondaire du maître cylindre, ainsi que sous l'action d'un ressort 32 du servomoteur. Le rôle du ressort 32 est surtout de maintenir dans une position de repos stable le piston 22 et la jupe 15. Cette position de repos est telle que la jupe est le plus près possible de la paroi 13. Ce maintien est nécessaire pour éviter qu'en cas de vibrations, par exemple, le piston 22 et la jupe 15 ne puisse pas se déplacer vers la gauche (sur la figure 1) et déclencher un fonctionnement inopiné du servomoteur d'assistance au freinage. Lors d'une commande de freinage, l'effort exercée par le conducteur sur la tige de poussée 20 doit donc vaincre l'effort de maintien du ressort 32. Cependant, l'inconvénient est que durant toute l'opération de freinage, l'effort du ressort 32 subsiste et le système doit, outre l'effort nécessaire à la commande du circuit hydraulique de freinage, continuer à vaincre l'effort de ce ressort 32. L'invention a notamment pour objet de résoudre cet inconvénient. L'objet d'un tel système est d'augmenter l'efficacité du système de freinage lorsqu'on atteint le point de fonctionnement de saturation du servomoteur puisque l'effort du ressort 32 n'existe pas. On améliore ainsi les performances du servomoteur. L'invention concerne donc un servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule comprenant notamment une jupe et une membrane séparant la chambre avant de la chambre arrière à l'intérieur de l'enceinte du servomoteur entre une paroi avant et une paroi arrière de l'enceinte. Ladite jupe est solidaire d'un piston, mobile selon l'axe du servomoteur, qui est destiné à communiquer les efforts de freinage au piston du maître cylindre du circuit de freinage du véhicule et qui, en l'absence de commande de freinage, est repoussé en position arrière, repoussant la jupe à proximité de la paroi arrière du servomoteur. Le servomoteur comporte en outre au moins une lame ressort à effet de flambage dont une première extrémité prend appui sur la paroi avant du servomoteur et une deuxième extrémité prend appui sur la jupe ou sur le piston, ou sur une pièce solidaire de la jupe ou du piston. Ladite lame ressort a, de préférence, une forme générale d'une portion de cylindre allongé dont le grand axe est parallèle à l'axe du servomoteur, cette lame étant rectiligne lorsque le servomoteur est en position de repos. Avantageusement, cette lame ressort possède une face concave et une face convexe, la face concave étant orientée vers l'axe du servomoteur. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'une des extrémités au moins de la lame ressort possède un dispositif d'articulation permettant à la lame de pivoter autour d'un axe contenu dans le plan de la lame lorsque celle-ci est au repos. Ce dispositif d'articulation possède, selon une forme de réalisation, un cylindre d'articulation fixé à la lame ressort et placé dans une cavité cylindrique solidaire de la paroi avant, du piston ou de la jupe. L'axe du cylindre d'articulation est de préférence contenu dans le plan de la lame lorsque celle-ci est repos et est perpendiculaire à l'axe de la lame. Avantageusement, les deux extrémités de la lame ressort possèdent chacune un dispositif d'articulation. Avantageusement, le servomoteur selon l'invention comporte plusieurs lames ressorts disposées autour de l'axe du servomoteur. Selon une variante de réalisation du servomoteur selon l'invention, chaque lame ressort possède un prolongement s'étendant au-delà de l'axe d'articulation situé du côté de la paroi avant du servomoteur. De plus, un dispositif permet d'enserrer les prolongements des lames ressorts. Un dispositif de commande permet de rapprocher les extrémités desdits prolongements vers l'axe du servomoteur. De préférence, le dispositif permettant d'enserrer les prolongements comporte un collier de serrage comportant une ouverture permettant de resserrer le collier sous la commande du dispositif de commande. Le collier comporte en outre un dispositif d'articulation et/ou de ressort situé du côté opposé à ladite ouverture et qui exerce un effort d'ouverture du collier. Avantageusement, le dispositif de commande comporte un électroaimant agissant, sur commande, sur les deux extrémités du collier pour commander leur resserrement. Les différents aspects et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un exemple de servomoteur d'assistance au freinage de véhicule automobile connu dans la technique, la figure 2, un exemple de réalisation selon l'invention d'un système de maintien au repos d'un 30 servomoteur d'assistance au freinage, - les figures 3a et 3b, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, - les figures 4a à 4e, une variante de réalisation du dispositif selon l'invention. En se reportant à la figure 2, on va donc décrire un exemple de réalisation d'un système de maintien au repos d'un servomoteur d'assistance au freinage pour circuit de freinage d'un véhicule automobile. La conception du servomoteur de la figure 2 est similaire à celle du servomoteur de la figure 1. On ne décrira donc pas à nouveau le fonctionnement du servomoteur tel qu'il a été déjà décrit en relation avec la figure 1. Selon l'exemple de réalisation représenté en figure 2, deux lames ressort 40 et 40' à effet de flambage sont prévues entre la paroi avant du servomoteur et le piston 22. Chaque lame ressort à ces extrémités maintenues d'un côté dans une pièce solidaire de la paroi avant 11 et, de l'autre côté, dans une pièce solidaire du piston 22 ou de la jupe 15. C'est ainsi que la lame ressort 40 a son extrémité 41 maintenue dans une cavité 71 d'une pièce 70 qui est solidaire de la paroi avant 11 du servomoteur. L'extrémité 42 de la lame ressort 40 est maintenue dans une cavité 72 du piston 22 qui est solidaire de la jupe 15. Les extrémités telles que 41 et 42 peuvent être munies d'axes d'articulation 51 et 52 comme cela sera décrit ci-après, mais ce n'est pas obligatoire. La figure 3a représente un exemple de lame ressort selon l'invention. Cette lame ressort 40 a la forme d'une portion de cylindre de forme allongée. Cette lame est destinée à être disposée dans le servomoteur comme cela est représenté sur la figure 2 avec son axe YY' parallèle à l'axe XX' du servomoteur. Lorsque le servomoteur est au repos, la lame ressort est dans la position représentée en figure 3a. Elle présente, en raison de sa forme incurvée, alors une rigidité axiale et elle oppose une résistance à des efforts E et E' de sens opposés et colinéaire selon l'axe YY'. Si les efforts E et E' dépassent une valeur de seuil, la lame ressort va se plier comme cela est représenté en figure 3b. Lorsque la lame ressort commence à se plier, elle n'est plus incurvée dans la zone 43 et perd donc sa rigidité axiale. C'est ce qui se passe lorsque le conducteur appui sur la pédale de frein du véhicule et exerce un effort F qui est transmis par la tige de commande 20. Le piston 22 et la jupe 15 du servomoteur se déplacent vers la gauche (dans le sens de la flèche F). A partir du moment où la lame ressort est courbée comme sur la figure 3b, le piston 22 et la jupe 15 peuvent se déplacer librement; la lame ressort n'a plus d'effet. Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, les ressorts des pistons primaire et secondaire du maître cylindre repoussent la tige de poussée vers la droite. La lame ressort 40 reprend sa forme rectiligne d'origine. Elle maintien le piston 22 et la jupe 15 dans la position de repos même si des efforts inférieurs à la valeur de seuil provoquant la déformation de la lame sont appliquées selon l'axe YY'. La rigidité de la lame ressort 40 à l'état de repos est donnée par la courbure de la lame. Cette courbure est donc calculée en fonction de la valeur de seuil pour laquelle on désire obtenir une déformation de la lame lorsqu'on applique des efforts E et E'. La lame ressort sera en tout matériau rigide, capable de plier compte tenu de son épaisseur et capable de reprendre sa forme incurvée d'origine lorsqu'elle revient en position de repos. Par exemple, elle pourra être en métal relativement peu épais. La lame ressort 40 présente une face convexe 40b et un face concave 40a. Si elle est placée à proximité de l'axe XX' du servomoteur, comme cela est représenté sur la figure 2, on prévoira de l'orienter de façon que sa face concave 40a soit située vers l'axe XX' et la face convexe soit tournée vers l'extérieur du servomoteur de telle façon que lors d'une déformation, telle que représentée en figure 3b, elle puisse se déformer librement à l'intérieur de la chambre 10av du servomoteur. La lame ressort peut comporter à ses extrémités 41 et 42, des axes d'articulation 51 et 52. Ces axes sont placés dans des cavités 71 et 72 prévues dans des pièces solidaires respectivement de la paroi avant 11 du servomoteur et du piston 22. Ainsi, lorsqu'un effort supérieur au seuil indiqué précédemment sera appliqué selon l'axe YY', la lame pourra plier comme sur la figure 3b sans qu'il y ait des déformations de la lame au niveau des extrémités 41 et 42. En se reportant aux figures 4a à 4d, on va maintenant décrire un exemple de réalisation de l'invention permettant de commander le fléchissement des lames ressorts dès le début d'une commande de freinage. Les lames ressorts sont conçues comme la lame ressort représenté en figure 4a. Chaque lame ressort possède une partie 60 qui se prolonge au-delà de l'axe d'articulation 51. Ce prolongement 60 permettra comme cela va être décrit de manoeuvrer la lame ressort pour la faire fléchir. Plusieurs lames ressorts 40 sont disposées autour de l'axe du servomoteur telles que les lames ressorts 40 et 40' de la figure 4d. Sur cette figure 4d, on voit que les lames ressorts sont montées de la même façon que dans les exemples de réalisation précédents. Les prolongements, tel que le prolongement 60 de la lame ressort 40, émergent à gauche de la cavité d'articulation 71 dans laquelle est placé l'axe 51. Un dispositif de pression 90 est associé au prolongement 60 pour exercer sur ce prolongement un effort f dirigé vers l'axe du servomoteur pour faire plier le prolongement 60. Sur la figure 4b, on a représenté un exemple de réalisation de ce dispositif de pression 90. Il comporte un collier de serrage 90, de forme par exemple circulaire. Ce collier 90 comporte une ouverture dont les deux extrémités sont munies de plaques 93 et 94 parallèles à l'axe du collier permettant de rapprocher les deux extrémités du collier. Un dispositif de commande 95 s'appuie sur la plaque 93 et permet d'attirer la plaque 94 à l'aide d'un maneton 97. Le dispositif 95 peut être un électroaimant commandé électriquement par les fils 96. Du côté opposé aux plaques 93 et 94, le collier 90 possède une partie 92 articulée ou à ressort. Sur la figure 4b, la partie 92 fait office de ressort pour que le collier ait tendance à s'ouvrir. Sur la figure 4b, le collier 90 est disposé autour des prolongements 60.1, 60.2, 60.3 60.4 de quatre lames ressorts telles que décrites précédemment. Lorsque le dispositif de commande 95 commande le rapprochement des plaques 93 et 94, le collier 90 se resserre et force les prolongements 60. 1 à 60.4 a se rapprocher de l'axe du servomoteur selon les flèches fl à f4. Les lames ressorts se courbent de façon représentée en figure 4e où l'on voit par exemple le prolongement 60.1 se déplacer selon la flèche f1 et forcer la lame ressort 40 à se courber. Ce fléchissement des lames ressort permet un déplacement du piston 22 et de la jupe 15 du servomoteur et permet un fonctionnement du servomoteur quasi immédiatement dès qu'une commande freinage est détectée. En effet, pour cela, le dispositif de commande 95 pourra être commandé par un dispositif détectant le fonctionnement de la pédale de frein ou voire même un relâché brusque de la pédale d'accélérateur permettant d'anticiper sur un freinage éventuel. La figure 4c représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle on prévoit trois 5 lames ressorts disposées autour de l'axe du servomoteur. REVENDICATIONS 1. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule comprenant notamment une jupe {15) et une membrane (14) séparant la chambre avant (10av) de la chambre arrière (10ar) à l'intérieur de l'enceinte (10) du servomoteur entre une paroi avant (11) et une paroi arrière (13) de l'enceinte, ladite jupe étant solidaire d'un piston (22), mobile selon l'axe (XX') du servomoteur, qui est destiné à communiquer les efforts de freinage au piston du maître cylindre (31) du circuit de freinage du véhicule et qui, en l'absence de commande de freinage, est repoussé en position arrière, repoussant la jupe (15) à proximité de la paroi arrière (13) du servomoteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une lame ressort (40) à effet de flambage dont une première extrémité (41) prend appui sur la paroi avant (11) du servomoteur et une deuxième extrémité (42) prend appui sur la jupe (15) ou sur le piston (22), ou sur une pièce solidaire de la jupe ou du piston. 2. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame ressort (40) a une forme générale d'une portion de cylindre allongé dont le grand axe (YY') est parallèle à l'axe (XX') du servomoteur, ladite lame étant rectiligne lorsque le servomoteur est en position de repos. 3. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite lame ressort possède une face concave (40a) et une face convexe (40b), la face concave étant orientée vers l'axe (XX') du servomoteur. 4. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des extrémités (41, 42) au moins de la lame ressort possède un dispositif d'articulation (51, 52) permettant à la lame de pivoter. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'articulation possède un cylindre d'articulation (51, 52) fixé à la lame ressort et placé dans une cavité cylindrique (71, 72) solidaire de la paroi avant (11), du piston (22) ou de la jupe (15), l'axe du cylindre étant contenu dans le plan de la lame au repos et étant perpendiculaire à l'axe (YY') de la lame. 6 Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux extrémités (41, 42) de la lame ressort possèdent un dispositif d'articulation. 7 Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs lames ressorts disposées autour de l'axe du servomoteur. 8 Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 4, 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs lames ressorts disposées autour de l'axe du servomoteur et en ce que chaque lame ressort possède un prolongement (60.1 à 60.4) s'étendant au-delà de l'axe d'articulation (51) situé du côté de ladite paroi avant (11), ledit servomoteur comprenant également un dispositif (90) permettant d'enserrer les prolongements (60.1 à 60.4) des lames ressorts ainsi qu'un dispositif de commande permettant de rapprocher les extrémités desdits prolongements (60.1 à 60.4) vers l'axe du servomoteur. 9 Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (90) permettant d'enserrer les prolongements (60.1 à 60.4) comporte un collier de serrage comportant une ouverture permettant de resserrer le collier sous la commande du dispositif de commande, le collier comportant en outre un dispositif (92) d'articulation et/ou de ressort situé du côté opposé à ladite ouverture et exerçant un effort d'ouverture du collier. 10. Servomoteur d'assistance au freinage d'un véhicule selon la revendication 9 caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un électroaimant agissant sur commande, sur les deux extrémités du collier pour commander leur resserrement.