Brevet FR2899545A1 — publié le 20071012

DISPOSITIF DE COMMANDE DE FREIN POUR VEHICULE COMPORTANT DES MOYENS DE PRE-MAINTIEN DE L'ENSEMBLE SERVOMOTEUR Le domaine de l'invention est celui des dispositifs d'assistance au freinage pour véhicule à moteur, et plus particulièrement les dispositifs comportant un amplificateur pneumatique, appelé également amplificateur de freinage, monté sur la structure fixe du véhicule séparant le compartiment moteur de l'habitacle, appelé également tablier. Classiquement, un amplificateur de freinage est monté sur le tablier d'un véhicule au moyen de boulons de montage. Comme indiqué dans les brevets US-A-3358449 et DE 100 41 711, les boulons sont introduits depuis le compartiment moteur du véhicule dans des orifices correspondants formés dans le tablier, les vis étant maintenues sur le tablier au moyen d'écrous. On se reportera à l'unique figure du brevet DE 100 41 711 qui montre très clairement le principe du montage. Cependant, les problèmes de compacité et d'encombrement des véhicules modernes rendent de plus en plus difficiles l'accès côté habitacle à la face arrière du tablier, qui peut se trouver déportée profondément sous le tableau de bord au voisinage de la console centrale et des ferrures du pédalier de sorte que la mise en place des écrous sur les vis s'avère être une opération longue et délicate pour l'opérateur, pouvant induire de plus une dégradation du taraudage de l'écrou et/ou du filetage de la vis et donc contribuer à la réalisation d'un assemblage imparfait, voire défectueux. Aussi, pour pallier ces inconvénients, diverses solutions ont été proposées. Dans le brevet EP 0 260 170, l'orifice dans le tablier du véhicule a une forme allongée, typiquement en forme d'arc de cercle, avec une première zone d'extrémité de section agrandie, permettant le passage de l'écrou préalablement engagé sur l'extrémité filetée de la vis, cette première zone se raccordant à une seconde zone d'extrémité de l'orifice de section correspondant à celle du boulon. Ainsi, l'écrou peut être prévissé aisément sur la vis avant montage. Avec ce type de montage, on évite les problèmes de mise en place de l'écrou. Mais, bien entendu, les problèmes liés au serrage définitif subsistent. Les brevets EP 0 148 670 et EP 0 366 504 décrivent des dispositifs de fixation de l'amplificateur sur le tablier comportant des moyens de fixation du type à baïonnette ou à encoches. Le principe commun à ces dispositifs est de mettre en oeuvre un premier support fixé sur l'amplificateur et un second support lié au tablier, le premier support comportant des encoches et le second support comportant des pattes de maintien. Pour solidariser l'amplificateur sur le tablier, on engage axialement le premier support dans le second support puis on tourne le premier support dans le second de façon que les encoches s'encastrent sous les pattes. Ces dispositifs présentent encore certains inconvénients. D'une part, les usinages des pièces sont plus complexes, ensuite le maintien de l'amplificateur est réalisé sur des surfaces réduites qui seront donc amenées à subir des contraintes et des efforts considérables, enfin, la mise en place de l'amplificateur nécessite d'abord un engagement axial qui ne peut être assuré que par tâtonnements successifs, augmentant d'autant le temps de montage. Aussi, le dispositif selon l'invention permet de résoudre ces différents problèmes de maintien et de fixation. Il comporte essentiellement des moyens d'emmanchement coniques permettant de positionner et d'assurer un pré-maintien de l'amplificateur sur le tablier du véhicule de façon simple, rapide et fiable. La fixation définitive de l'amplificateur peut ensuite être assurée par un écrou central unique et facilement accessible. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif d'assistance au freinage pour véhicule à moteur comprenant au moins un amplificateur de freinage, des organes de commande dudit amplificateur et des moyens de fixation permettant de monter ledit amplificateur sur le tablier du véhicule séparant le compartiment moteur de l'habitacle, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent essentiellement : • Un premier support femelle creux, la partie creuse ayant sensiblement la forme d'une empreinte tronconique ; • Un second support mâle creux, la surface externe de ce second support comportant une partie également tronconique, les dimensions et l'angle du cône de ladite partie tronconique étant sensiblement identiques à ceux de l'empreinte tronconique du premier support et déterminés de façon que, soumis à un effort d'emmanchement déterminé, la partie tronconique dudit second support épouse l'empreinte tronconique dudit premier support jusqu'à un plan de jauge également déterminé. Avantageusement, le premier support et le second support possèdent des moyens de guidage complémentaires permettant de positionner précisément le second support dans le premier support. A titre d'exemple, le premier support comporte une goupille de guidage dont une extrémité débouche dans l'empreinte tronconique et le second support comporte sur sa partie tronconique une rainure droite de section adaptée à l'extrémité de la goupille faisant saillie du premier support, l'axe de la rainure et l'axe de révolution de la partie conique étant situés dans un même plan. Avantageusement, le second support comporte une partie terminale cylindrique creuse et filetée à l'extérieur et les moyens de fixation comportent un écrou à embase apte à se monter sur la dite partie terminale cylindrique creuse, les moyens de fixation étant dimensionnés de façon que, lorsque l'amplificateur est monté sur le tablier, ladite partie cylindrique dépasse de la structure de façon à pouvoir monter et serrer l'écrou. Il est préférable que le diamètre interne de la partie terminale cylindrique creuse soit dimensionné de façon à être égal ou supérieur à la plage de débattement latéral de la tige de commande de la pédale de frein, ladite tige étant reliée à l'amplificateur. L'invention concerne également un procédé de montage d'un dispositif d'assistance au freinage disposant des moyens de fixation précédents, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de montage suivantes : • Etape 1 : fixation du premier support creux sur le tablier du véhicule ; • Etape 2 : fixation du second support sur l'amplificateur de freinage ; • Etape 3 : mise en place par emmanchement du support mâle dans le support femelle de l'amplificateur sur le tablier ; • Etape 4 : Fixation de l'amplificateur sur le tablier au moyen de l'écrou à embase. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : • la figure 1 représente une vue d'un dispositif d'assistance au freinage comportant des moyens de fixation selon l'invention ; • la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale desdits moyens de fixation ; • la figure 3 représente une vue éclatée en perspective des moyens de fixation. • la figure 4 représente un diagramme des forces existant entre les deux supports constituant les moyens de fixation. 20 La figure 1 représente une vue simplifiée d'un dispositif d'assistance au freinage pour véhicule à moteur. Il comprend essentiellement un amplificateur 1 couplé à un maître-cylindre 2 de freinage. II est mis en oeuvre au moyen d'une tige de commande 4 actionnée classiquement par une pédale de frein 5 articulée dans sa partie supérieure à un pédalier non 25 représenté. Sur la figure 1, seule une partie de la pédale de frein est représentée. L'amplificateur 1 est fixé sur le tablier 3 du véhicule, séparant le compartiment moteur de l'habitacle, au moyen d'un dispositif de fixation constitué des ensembles mécaniques 10, 11 et 12 représentés en traits gras sur la figure 1. 30 La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale de ce dispositif de fixation. Il comprend essentiellement : • Un premier support femelle creux 11. La forme extérieure de ce support est sensiblement cylindrique à section circulaire. La partie interne creuse 111 de ce support a la forme d'une 35 empreinte tronconique ; 10 15 • Un second support mâle 10 creux, la surface externe de ce second support comportant une partie également tronconique 101, la partie interne creuse est sensiblement de forme cylindrique à section circulaire. Les dimensions et l'angle du cône de ladite partie tronconique du second support 10 sont sensiblement identiques à ceux de l'empreinte tronconique 111 du premier support 11. Comme illustré sur la figure 2, les supports 10 et 11 possèdent des collerettes 100 et 110 comportant des trous de fixation 104 et 114 permettant de fixer les supports 10 et 11 sur la structure 3 et sur l'amplificateur 1 au moyen de vis non représentées. Le support femelle 11 est fixé sur le tablier 3 et le support mâle 10 est fixé sur l'amplificateur 1. Le premier support 11 et le second support 10 possèdent des moyens de guidage complémentaires permettant de positionner précisément le second support dans le premier support. A titre d'exemple, les moyens de guidage représentés en figure 2 sont : • Dans le premier support 11, une goupille de guidage 113 dont une extrémité, en saillie du premier support, débouche dans l'empreinte tronconique ; • Dans le second support 10, une rainure droite 103 réalisée sur sa partie tronconique de section adaptée à l'extrémité faisant saillie de la goupille 113, l'axe de la rainure et l'axe de révolution de la partie conique étant situés dans un même plan. Le second support 10 comporte une partie terminale cylindrique 102 creuse et filetée à l'extérieur. Cette partie cylindrique est dimensionnée de façon que, lorsque l'amplificateur est monté sur le tablier 3, elle dépasse du tablier. Comme illustré sur la figure 2, les moyens de fixation comportent un écrou à embase 12 apte à se monter sur la dite partie terminale cylindrique creuse 102. Cet écrou à embase est un écrou auto-bloquant possédant généralement une rondelle frein intégrée. Le diamètre interne de la partie terminale cylindrique creuse est dimensionné de façon à être égal ou supérieur à la plage de débattement latéral de la tige de commande 4 de la pédale de frein, ladite tige étant reliée à l'amplificateur 1. La flèche pleine courbe et la tige, représentée en traits pointillés fins de la figure 2, montrent le débattement de la tige à l'intérieur de cette partie terminale. Cette tige peut comporter une butée 41 comme représentée en figure 2 permettant de limiter son débattement angulaire. Le procédé de montage d'un dispositif d'assistance au freinage tel que décrit sur la figure 2 est illustré en figure 3 qui représente une vue éclatée en perspective des moyens de fixation 10, 11 et 12. Ce procédé comporte les étapes de montage suivantes : • Etape 1 : fixation du premier support 11 creux sur le tablier du véhicule séparant le compartiment moteur de l'habitacle au moyen de vis de fixation passant par les trous de fixation 114 ; • Etape 2 : fixation du second support 10 sur l'amplificateur de freinage au moyen également de vis de fixation passant par les trous de fixation 104 ; • Etape 3 : mise en place, par emmanchement, du support mâle 11 dans le support femelle 10 de l'amplificateur 1 sur le tablier 3 (flèche pleine droite sur la figure 3). Dans cette opération, le guidage des deux pièces l'une par rapport à l'autre est assurée par la goupille 113 du premier support qui est guidée à l'intérieur de la rainure 103 du second support. La partie tronconique du second support épouse l'empreinte tronconique du premier support jusqu'à un plan de jauge déterminé non représenté sur la figure 3. On appelle plan de jauge un plan de section perpendiculaire à l'axe de la surface conique. Il permet de définir précisément la position axiale des éléments d'assemblage ; • Etape 4: fixation de l'amplificateur 1 sur le tablier 3 au moyen de l'écrou à embase 12 unique (flèches pleines courbes sur la figure 3). L'étape 3 est réalisée selon le procédé appelé emmanchement conique. Il est illustré en figure 4. Pour emmancher les deux pièces coniques 101 et 111 de même angle de cône géométrique a, il faut fournir un effort d'emmanchement FE déterminé suffisant pour vaincre les forces de frottement R. Par rapport à la normale à la surface conique, la force de frottement R appartient à un cône d'angle (p. Ce cône est appelé classiquement cône de frottement. L'effort d'emmanchement dépend principalement de l'angle du cône et des forces de frottement. II est, par conséquent, possible en jouant sur les différents paramètres des supports de déterminer une force d'emmanchement donnée et ainsi d'assurer un pré-maintien fiable de l'amplificateur sur le tablier. La fixation définitive est assurée par l'écrou à embase. La mise en place de l'ensemble amplificateur de freinage par emmanchement puis fixation définitive par serrage d'un écrou central et unique, simplifie considérablement cette opération. Le démontage, pour des opérations de maintenance et/ou de réparation est tout aussi aisé et se pratique en réalisant les étapes de montage dans le sens inverse. Dans ce cas, la force nécessaire pour désassembler l'emmanchement des deux supports peut être différente de la force d'emmanchement initiale. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance au freinage pour véhicule à moteur comprenant au moins un amplificateur de freinage (1), des organes de commande dudit amplificateur (4, 5) et des moyens de fixation permettant de monter ledit amplificateur (1) sur le tablier (3) du véhicule séparant le compartiment moteur de l'habitacle, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent essentiellement : • un premier support femelle creux (11), la partie creuse (111) ayant sensiblement la forme d'une empreinte tronconique ; • un second support mâle creux (10), la surface externe de ce second support comportant une partie également tronconique (101), les dimensions et l'angle du cône a de ladite partie tronconique (101) étant sensiblement identiques à ceux de l'empreinte tronconique (111) du premier support (11) et déterminés de façon que, soumis à un effort d'emmanchement déterminé FE, la partie tronconique (101) dudit second support (10) épouse l'empreinte tronconique (101) dudit premier support (11) jusqu'à un plan de jauge également déterminé. 2. Dispositif d'assistance au freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier support (11) et le second support (10) possèdent des moyens de guidage (103, 113) complémentaires permettant de positionner précisément le second support (10) dans le premier support (11). 3. Dispositif d'assistance au freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier support (11) comporte une goupille de guidage (113) dont une extrémité faisant saillie du premier support, débouche dans l'empreinte tronconique (111) et en ce que le second support (10) comporte sur sa partie tronconique une rainure droite (103) de section adaptée à l'extrémité faisant saillie de la goupille (113), l'axe de larainure (103) et l'axe de révolution de la partie conique du premier support étant situés dans un même plan. 4. Dispositif d'assistance au freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second support (10) comporte une partie terminale (102) cylindrique creuse et filetée à l'extérieur et les moyens de fixation comportent un écrou à embase (12) apte à se monter sur la dite partie terminale cylindrique creuse (102), les moyens de fixation étant dimensionnés de façon que, lorsque l'amplificateur (1) est monté sur le tablier (3), ladite partie cylindrique (102) dépasse de la structure de façon à pouvoir monter l'écrou (12). 5. Dispositif d'assistance au freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre interne de la partie terminale cylindrique creuse (112) est dimensionné de façon à être égal ou supérieur à la plage de débattement latéral de la tige de commande (4) d'une pédale de frein (5), ladite tige (4) étant reliée à l'amplificateur (1). 6. Procédé de montage d'un dispositif d'assistance au freinage 20 selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de montage suivantes : • Etape 1 : fixation du premier support creux (11) sur tablier (3) du véhicule séparant le compartiment moteur de l'habitacle ; 25 • Etape 2 : fixation du second support (10) sur l'amplificateur (1) ; • Etape 3 : mise en place par emmanchement du second support mâle (10) dans le premier support femelle (11) de l'amplificateur (1) sur le tablier (3) ; 30 • Etape 4 : Fixation de l'amplificateur (1) sur le tablier (3) au moyen de l'écrou à embase (12).