Brevet FR2902735A1 — publié le 20071228

AMPLIFICATEUR DE FREINAGE L'invention concerne un amplificateur de freinage à dépression 5 d'air et en particulier un dispositif à clapet de cet amplificateur. Les automobiles actuelles comportent des systèmes de freinage assistés ayant au moins un amplificateur de freinage (ou servomoteur) de façon à amplifier la pression sur la pédale de frein exercé par le conducteur. Par exemple, dans le cas d'amplificateurs de frein de type 10 pneumatique, le servomoteur comporte une paroi se déplaçant sous l'action d'une pression différentielle et un élément de transmission lié à la paroi agissant sur un maître cylindre pour fournir une pression hydraulique à la commande des freins. Un amplificateur de frein comporte généralement une chambre 15 cylindrique à l'intérieur de laquelle peut se déplacer un corps de commande ayant un disque de séparation formant deux chambres de l'amplificateur, une chambre avant et une chambre arrière. Au repos, les chambres sont reliées à un conduit de mise en dépression d'air, par exemple, par une dépression créée par le 20 fonctionnement du moteur du véhicule ou une pompe à vide. La pédale de frein agit sur une tige de commande de l'amplificateur solidaire d'un piston plongeur pouvant se déplacer dans un corps de l'amplificateur. La tige de commande est directement actionnée par la pédale des 25 freins selon un mouvement tendant à enfoncer le piston plongeur dans le corps de commande, un ressort d'effort d'attaque assure le rappel de la tige et du piston lors du relâchement de la pédale de frein. La commande des freins fonctionne par l'admission ou non de la pression atmosphérique dans la chambre avant par le déplacement du piston 30 plongeur et par l'action d'un clapet dans le corps de commande. L'étanchéité se fait au niveau du clapet par rapport au piston plongeur. Le clapet est maintenu plaqué contre le piston plongeur à l'aide d'un ressort de clapet. Un amplificateur de freinage de l'état de l'art comporte des nombreux ressorts nécessaires à son fonctionnement, à savoir, des ressorts pour le rappel de la tige de commande, le rappel de la paroi de séparation, le rappel du clapet et autres. L'invention propose des améliorations des amplificateurs de freinage de l'état de l'art. Un principal but de l'invention, est de réduire le nombre d'éléments constituant un amplificateur de freinage. io Un autre but est de diminuer le coût de réalisation de l'amplificateur. A cet effet l'invention propose : un amplificateur de freinage pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, destiné à être commandé par une pédale de frein, l'amplificateur comportant une chambre cylindrique d'axe XX' à l'intérieur de 15 laquelle peut se déplacer un corps de commande ayant un disque de séparation séparant la chambre cylindrique en une chambre arrière et une chambre avant, la chambre arrière ayant une ouverture reliée à un conduit de mise en dépression des chambres par rapport à la pression ambiante, le corps de commande étant solidaire d'un élément de commande destiné à 20 fournir une force de commande des freins ; caractérisé en ce que le corps de commande comporte : - un piston plongeur en matériau magnétique solidaire d'une tige de commande actionnée par la pédale de frein, le piston plongeur pouvant se déplacer dans un évidement cylindrique du corps de commande de 25 l'amplificateur, d'une position de repos en absence d'action sur la pédale de frein vers une position d'amplification du freinage lors d'une action sur la pédale des freins ; -un clapet magnétisé, colinéaire à la tige de commande, le clapet étant attiré vers le piston plongeur par des forces d'attraction magnétique 30 entre le clapet magnétisé et le piston plongeur en matériau magnétique, le clapet, le piston et le corps de commande collaborant de façon à obtenir, lorsque la pédale de frein est au repos, un contact entre le clapet et une face du piston plongeur et la communication entre les deux chambres en dépression par rapport au milieu ambiant, puis, lors d'une première phase 35 d'action de la pédale de frein, le contact du clapet avec la surface d'un épaulement de l'évidement du corps de commande isolant les deux chambres avant et arrière de l'amplificateur et, lors d'une deuxième phase de poursuite du déplacement du piston plongeur dans l'évidement du corps de commande, l'éloignement du piston plongeur du clapet magnétisé, maintenu en contact sur l'épaulement de l'évidemment du corps de commande par les forces d'attraction magnétique à distance entre le clapet et le piston plongeur mettant la chambre avant sous la pression atmosphérique. Avantageusement le clapet est une rondelle métallique en matériau magnétique enrobée de caoutchouc Dans une réalisation le corps de commande est réalisé en matière plastique. Dans une autre réalisation l'amplificateur de freinage, selon l'invention, comporte des moyens de communication entre les chambres avant et la chambre arrière et des moyens de communication entre la chambre arrière et la pression atmosphérique L'invention sera mieux comprise par une description de l'amplificateur de frein selon l'invention en référence aux figures indexées dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue simplifiée en coupe d'un amplificateur de freinage selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue détaillée du corps de l'amplificateur au repos de la figure 1 et ; - les figures 3 et 4 montrent respectivement deux phases de 25 fonctionnement de l'amplificateur de la figure 1. La figure 1 représente une vue simplifiée en coupe d'un amplificateur de freinage selon l'invention. L'amplificateur comporte : 30 - une chambre cylindrique 10 d'axe XX' à l'intérieur de laquelle peut se déplacer un corps de commande 20 ayant un disque de séparation 22 séparant, la chambre de l'amplificateur en une chambre arrière 26 et en une chambre avant 28. La chambre arrière 26 comporte une ouverture 30 reliée à un conduit 32 de mise en dépression d'air soit, par la dépression du moteur en fonctionnement soit, par une pompe à vide (environ 800 mbars). - un piston plongeur 44 en matériau magnétique pouvant se déplacer dans un évidemment cylindrique 46 du corps de commande 20 de l'amplificateur, le piston plongeur étant solidaire d'une tige de commande 48 actionnée par la pédale de frein ; - un disque de réaction 49, - une tige de commande 50 d'un circuit hydraulique 52 de ~o commande des freins solidaire, du côté de la chambre arrière 26, du corps de commande 20 ; - un ressort d'effort d'attaque 54 destiné à être comprimé lors de l'action de la tige de commande 48 par la pédale de freins entre une rondelle 56 solidaire de la tige de commande 48 et une bague 58 du corps de 15 commande 20, - du côté d'une extrémité 60 cylindrique de la chambre arrière 28 un joint torique 64 d'étanchéité de l'amplificateur. La tige de commande 48 de l'amplificateur est directement actionnée par la pédale des freins selon un mouvement tendant à enfoncer la 20 tige de commande dans le corps de commande 20. Le ressort d'effort d'attaque 54 assure le rappel de la tige de commande 48 lors du relâchement de la pédale de frein. Un ressort de rappel 70 du disque de séparation 22 solidaire de la chambre arrière 26 pour ramener le disque de séparation 22 à une position 25 initiale en absence de force de freinage. La figure 2 représente une vue détaillée du corps de l'amplificateur de la figure 1. Le corps de commande 20 comporte : 30 - du côté de la tige de commande 48, un premier alésage 80 dans l'évidement 46 du corps de commande 20 dans lequel peut coulisser une extrémité 82 du piston plongeur 44 et, du côté opposé de l'évidement 46 un autre alésage 84 dans lequel peut coulisser l'autre extrémité 86 du piston plongeur de plus petit diamètre que l'extrémité 82 du côté de la tige de 35 commande 48. Le premier alésage 80 forme, du côté de la tige de commande 48, un épaulement 90 ayant une surface perpendiculaire à l'axe XX' de l'évidement 46. - un clapet 94 magnétique aimanté, coaxial à la tige de commande 48. Le clapet 94 aimantée et le piston plongeur 44 en métal magnétique exercent entre eux une force d'attraction magnétique. L'amplificateur comporte des moyens de communication entre la chambre arrière 26 et la chambre avant 28 et des moyens de communication entre la chambre avant 28 et la pression atmosphérique. Ces moyens de communication sont par exemple des trous, orifices, rainures. Le clapet 94, le corps de commande 20 et le piston plongeur 44 sont configurés de façon à ce que : - la pédale de frein étant au repos, le clapet 94 est plaqué contre une face 100, perpendiculaire à l'axe XX', du piston plongeur 44 du côté de la tige de commande 48 et éloigné de l'épaulement 90. Les deux chambres avant 28 et arrière 26 sont alors en communication et en dépression par rapport au milieu ambiant (pression atmosphérique), - dans une première phase, la pédale de freins étant actionnée par la tige de commande 48, le clapet 94 reste plaqué par magnétisme sur la face 100 du piston plongeur 44 le suivant jusqu'au contact du clapet 94 avec la surface de l'épaulement 90 du premier alésage 80 du corps de commande 20 ; - dans une deuxième phase de poursuite du déplacement du piston plongeur 44 dans le premier alésage 80, le clapet 94, maintenu par l'épaulement 90 du corps de commande 20 se décolle de la surface 100 du piston plongeur 44 créant un jeu entre la surface 100 du piston plongeur et le clapet 88. Le clapet reste plaqué sur le bord de l'épaulement 90 du premier alésage 80 de l'évidement 46 attiré à distance par le champ magnétique 30 existant entre le clapet 94 et le piston plongeur 44. Lors du relâchement de la pédale de frein, l'amplificateur revient à sa position initiale, le corps de commande 20 étant rappelé à sa positon de repos par le ressort de rappel 70, les deux chambres 28, 26 sont à nouveau reliées entre elles et à la dépression d'air créée par le moteur ou la pompe à 35 vide. Le clapet 94 peut être une rondelle métallique en matériau magnétique enrobée de caoutchouc. L'aimantation du clapet permet de supprimer le ressort de clapet des amplificateurs de freins de l'état de l'art. En outre la transformation 5 consiste à simplement aimanter le clapet 94. Les figures 3 et 4 montrent respectivement deux phases de fonctionnement de l'amplificateur selon l'invention, la figure 2 montrant cet amplificateur au repos. 10 La figure 3 montre une vue partielle de l'amplificateur de frein selon l'invention lorsque la pédale de freins est actionnée par le conducteur. La pédale de frein pousse la tige de commande 48 vers l'intérieur de l'amplificateur déplaçant dans le même sens le piston plongeur 44 et le clapet 94 qui restent plaqués l'un 94 sur l'autre 44 par magnétisme sur la 15 face 100 du piston plongeur 44 jusqu'au contact du clapet 94 sur l'épaulement 90 du premier alésage 80 du corps de commande 20. Les deux chambres avant 28 et arrière 26 sont alors isolées l'une de l'autre, L'amplificateur est à l'équilibre. La figure 4 montre une vue partielle de l'amplificateur de frein 20 selon l'invention dans une phase de poursuite de l'action de la pédale de freins. La poursuite du déplacement du piston plongeur 44 dans le premier alésage 84 du corps de commande 20 décolle le piston plongeur 44 du clapet 94 qui reste en contact avec l'épaulement 90 du premier alésage 25 80 du corps de commande 20 créant un jeu entre la surface 100 du piston plongeur et le clapet 94. Le clapet 94 reste plaqué sur le corps de commande 20 attiré par le métal du piston plongeur 44. La chambre arrière 28 se trouve alors sous la pression atmosphérique, l'amplificateur est en assistance. Le corps de commande 20 peut être réalisé en matière plastique 30 ou non magnétique le clapet 94 restant toujours plaqué sur l'épaulement 90 du premier alésage 80 du fait de l'attraction magnétique entre le clapet 94 et le piston plongeur 44. Dans cette phase de freinage, la force exercée sur le dispositif hydraulique de commande des freins est alors amplifiée par la différence de 35 pression existant entre les deux chambres 28, 26. Le relâchement de l'action de freinage ramène les deux chambres en dépression et l'amplificateur de frein en position initiale par le ressort de rappel 70. REVENDICATIONS 1. Amplificateur de freinage pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, destiné à être commandé par une pédale de frein, l'amplificateur comportant une chambre cylindrique (10) d'axe XX' à l'intérieur de laquelle peut se déplacer un corps de commande (20) ayant un disque de séparation (22) séparant la chambre cylindrique (10) en une chambre arrière (26) et une chambre avant (28), la chambre arrière (26) io ayant une ouverture (30) reliée à un conduit (32) de mise en dépression des chambres (26, 28) par rapport à la pression ambiante, le corps de commande (20) étant solidaire d'un élément de commande (50) destiné à fournir une force de commande des freins ; caractérisé en ce que le corps de commande (20) comporte : 15 - un piston plongeur (44) en matériau magnétique solidaire d'une tige de commande (40) actionnée par la pédale de frein, le piston plongeur (44) pouvant se déplacer dans un évidement (46) cylindrique du corps de commande (20) de l'amplificateur, d'une position de repos en absence d'action sur la pédale de frein vers une position d'amplification du freinage 20 lors d'une action sur la pédale des freins ; - un clapet (94) magnétisé, colinéaire à la tige de commande (40), le clapet (94) étant attiré vers le piston plongeur (44) par les forces d'attraction magnétique entre le clapet (94) magnétisé et le piston plongeur (44) en matériau magnétique, le clapet (94), le piston (44) et le corps de 25 commande (20) collaborant de façon à obtenir, lorsque la pédale de frein est au repos, un contact entre le clapet (94) et une face (100) du piston plongeur (44) et la communication entre les deux chambres (26, 28) en dépression par rapport au milieu ambiant, puis, lors d'une première phase d'action de la pédale de frein, le contact du clapet (94) avec la surface d'un épaulement 30 (90) de l'évidement (46) du corps de commande (20) isolant les deux chambres avant et arrière de l'amplificateur et, lors d'une deuxième phase de poursuite du déplacement du piston plongeur (44) dans l'évidement (46) du corps de commande (20), l'éloignement du piston plongeur (44) du clapet (94) magnétisé, maintenu en contact sur l'épaulement (90) de l'évidemment(46) du corps de commande (20) par les forces d'attraction magnétique à distance entre le clapet (94) et le piston plongeur (44) mettant la chambre avant sous la pression atmosphérique. 2. Amplificateur de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (94) est une rondelle métallique en matériau magnétique enrobée de caoutchouc 3. Amplificateur de freinage selon l'une des revendications 1 ou 2, ~o caractérisé en ce que le corps de commande (20) est réalisé en matière plastique. 4. Amplificateur de freinage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de communication entre les 15 chambres avant (28) et la chambre arrière (26). 5. Amplificateur de freinage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amplificateur comporte des moyens de communication entre la chambre arrière (26) et la pression atmosphérique. 20