Brevet FR2940945A1 — publié le 20100716

SERVOMOTEUR D'ASSISTANCE PNEUMATIQUE POUR UN DISPOSITIF DE FREINAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un servomoteur d'assistance pneumatique d'un dispositif de freinage pour véhicule automobile. Les dispositifs de freinage de véhicules automobiles comprennent en général un maître-cylindre transmettant une pression hydraulique à des freins de roues, et qui est commandé par une pédale de frein montée dans l'habitacle du véhicule sur une tôle appelée tablier, qui sépare l'habitacle du compartiment moteur. Un servomoteur d'assistance pneumatique est en général fixé au tablier dans le compartiment moteur et relie une tige de commande actionnée par la pédale de frein au maître-cylindre du dispositif de freinage. Le servomoteur d'assistance pneumatique comprend essentiellement deux coques sensiblement transversales réalisées en tôle emboutie et assemblées entre elles, pour former une enveloppe rigide de grand diamètre, partagée par une membrane étanche en une chambre avant soumise en permanence à une dépression délivrée en général par le moteur thermique, et une chambre arrière qui communique avec la chambre avant et est soumise à la même dépression en l'absence de freinage. Lors d'un freinage, la communication entre les chambres est fermée, et en fonction de l'effort de freinage demandé par le conducteur, une admission partielle d'air à la pression atmosphérique dans la chambre arrière, est régulée par une valve trois voies. La différence des pressions appliquées sur les deux faces de la membrane, fournit une force d'assistance au maître-cylindre de freinage. II est connu de disposer autour de l'axe du servomoteur, des tirants qui traversent l'enveloppe et dont les extrémités arrière comportent un filetage et sont fixées sur le tablier par des écrous situés dans l'habitacle, pour fixer le servomoteur sur le tablier. L'enveloppe du servomoteur étant en général réalisée dans des tôles minces susceptibles de se déformer sous l'effet de la dépression interne, les tirants traversant l'enveloppe comportent selon une disposition connue, des butées axiales sur lesquelles prennent appui les faces internes des coques, pour maintenir un écartement entre ces coques et limiter leur déformation. Dans ce cas, chaque tirant est formé par une tige qui traverse l'enveloppe et qui comprend des collerettes radiales prenant appui sur les faces internes des coques. Toutefois, les tirants comportant des collerettes intégrées sont 10 relativement compliqués et onéreux à produire. L'invention a notamment pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique pour un dispositif de freinage, comportant des tirants traversants de fixation qui soient simples et économiques. Elle propose à cet effet un servomoteur d'assistance pneumatique au 15 freinage pour véhicule automobile, comprenant deux coques avant et arrière assemblées formant une enveloppe rigide dans laquelle est montée un piston axial, et des tirants parallèles à l'axe disposés autour du piston axial et traversant l'enveloppe, ces tirants étant destinés à être fixés par leur extrémité arrière à la caisse du véhicule, caractérisé en ce que les tirants 20 comportent au moins une gorge dans laquelle est sertie une bague formant une butée interne pour une coque de l'enveloppe du servomoteur. Un avantage du servomoteur selon l'invention, est que les tirants sont simples à réaliser à partir d'une tige sur laquelle est usinée la gorge destinée à recevoir la bague sertie. 25 Le servomoteur d'assistance pneumatique selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles : - les bagues serties comportent deux rebords d'extrémité reliés par une partie centrale d'épaisseur qui est déformable lors du sertissage ; 30 - le servomoteur comporte une bague sertie prenant appui par une rondelle d'étanchéité sur la face interne d'une coque. - chaque tirant comporte deux bagues serties qui prennent appui par une rondelle d'étanchéité sur les faces internes des coques arrière et avant de l'enveloppe ; - en variante, une bague sertie sur la partie arrière du tirant, vient en appui axial sur la caisse du véhicule lors du montage du servomoteur, une rondelle pouvant être interposée entre cette bague sertie et la caisse du véhicule ; - dans ce cas, une entretoise tubulaire comportant une surface extérieure lisse ajustée dans un joint coulissant fixé à une membrane interne étanche du servomoteur permet de réaliser un calage axial intermédiaire entre les coques avant et arrière de l'enveloppe ; - l'extrémité avant de l'entretoise tubulaire comporte une collerette avant prenant appui sur la face interne de la coque avant, et la face arrière de l'entretoise est calée sur une pièce arrière prenant appui sur la face interne de la coque arrière de l'enveloppe ; un maître-cylindre est maintenu par les extrémités avant des tirants. les extrémités avant des tirants ont une forme qui permet d'engager une clé de serrage de ces tirants sur des écrous liés au support du servomoteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une demi-coupe axiale d'un servomoteur d'assistance pneumatique selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une demi-coupe axiale d'un servomoteur d'assistance pneumatique selon l'invention ; - la figure 3 est une demi-coupe axiale d'un servomoteur d'assistance pneumatique selon une variante de réalisation ; - les figures 4 et 5 illustrent deux étapes du montage du servomoteur de la figure 3 sur le tablier du véhicule. La figure 1 représente un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage 1 comportant une enveloppe rigide formée par une coque circulaire avant 2 sertie sur une coque circulaire arrière 4. Une membrane étanche 6 est tenue en périphérie par le sertissage des deux coques 2, 4 et partage le volume interne de l'enveloppe en une chambre avant et une chambre arrière. Un raccord tubulaire 34 est fixé sur la coque avant 2 pour relier la chambre avant du servomoteur 1 à un système générant une dépression, entraîné par le moteur thermique du véhicule. La partie centrale de la membrane 6 est fixée sur un piston axial 16 du servomoteur, qui est relié par une tige de poussée à un piston d'un maître-cylindre et qui est sollicité en permanence vers l'arrière par un ressort de rappel 18 appuyé sur la coque avant 2. La partie arrière du piston 16 est de forme cylindrique tubulaire et est guidée dans une cheminée axiale de la coque arrière 6, équipée d'un soufflet de protection 12. Elle reçoit une tige de commande axiale 14 reliée à une pédale de frein. L'extrémité avant de la tige de commande 14 porte un plongeur-distributeur qui coopère avec un clapet annulaire d'une valve trois voies montée dans la partie cylindrique arrière du piston 16 pour commander l'alimentation sélective de la chambre arrière du servomoteur en air à la pression atmosphérique, en fonction du déplacement de la tige de commande 14 par la pédale de frein. L'enveloppe du servomoteur 1 est traversée axialement de part en part, par deux tirants traversants 20 entourant le piston axial 16. Ces tirants 20 comportent une tige centrale lisse sur laquelle coulisse un joint élastique 8 porté par la membrane étanche 6, pour permettre un déplacement axial de cette membrane tout en maintenant une étanchéité entre les deux chambres. Les tirants 20 comportent une collerette arrière 22 prenant appui par un joint d'étanchéité sur la face interne de la coque arrière 4, et une collerette avant 26 prenant appui par une rondelle 28 formant une étanchéité, sur la face interne de la coque avant 2. Chaque tirant 20 forme ainsi une entretoise interne montée dans le servomoteur 1 pour maintenir une distance déterminée entre les coques 2, 4 réalisées en tôle. Avec ce calage, les deux coques 2, 4 se déforment peu sous l'effet de la force d'assistance au freinage générée. Lors du montage sur le véhicule, l'extrémité arrière 24 des tirants 20, qui comporte un filetage, traverse le tablier de la caisse et un écrou est vissé par l'intérieur de l'habitacle sur ce filetage. Le servomoteur 1 est fixé sur la caisse en général par deux tirants 20. Une extrémité avant 30 des tirants 20 comporte aussi un filetage pour la 10 fixation du maître-cylindre du circuit de freinage, qui vient en appui sur le servomoteur d'assistance pneumatique. Les tirants 20 qui comportent les collerettes 22, 26 d'un diamètre relativement important par rapport à la tige centrale lisse, sont fabriqués par un procédé de coupe enlevant une matière importante, ou par d'autres 15 procédés comme un forgeage, qui ont un coût élevé. De plus, quant le servomoteur 1 est assemblé, le serrage axial des coques 2, 4 sur les tirants 20 par les collerettes 22, 26, empêche une rotation de ces tirants qui permettrait notamment leur vissage sur des écrous fixés sur le tablier, pour la fixation du servomoteur sur le tablier. 20 La figure 2 représente un servomoteur 41 selon l'invention, comportant des tirants 40 comprenant une tige centrale lisse pour le coulissement des joints élastiques 8 fixés sur la membrane étanche 6. Les tirants 40 comportent du côté arrière, une gorge annulaire recevant une bague arrière 42, qui est ensuite sertie au fond de cette gorge pour 25 réaliser un blocage axial arrière. La bague arrière 42 prend appui par une rondelle 44 formant une étanchéité, sur la face interne de la coque arrière 4. Les tirants 40 comportent aussi du côté avant, une gorge annulaire recevant une bague avant 46 identique à la bague arrière 42, qui est sertie au fond de cette gorge. La bague avant 46 prend appui par une rondelle 28 30 formant une étanchéité, sur la face interne de la coque avant 2. Les bagues avant 46 et arrière 42 comportent deux épaulements d'extrémité donnant de la rigidité, reliés par une partie centrale d'épaisseur mince qui est déformée lors du sertissage. Les bagues arrière 42 et avant 46 remplissent les fonctions de butée axiale des collerettes arrière 22 et avant 26 des tirants de la figure 1 et les tirants 40 peuvent être fabriqués à partir de barres à section circulaire formant directement les tiges lisses recevant les joints élastiques 8 et sur lesquelles on usine les gorges annulaires, ce qui constitue un procédé de fabrication économique. La figure 3 représente un servomoteur 61 selon l'invention, comportant des tirants 60 comprenant, du côté arrière, une gorge annulaire recevant une bague arrière 64 sertie au fond de cette gorge pour réaliser un blocage axial arrière. Une rondelle plate 62 accolée à la bague arrière 64 du côté arrière, est aussi fixée sur le tirant 60 par un système de griffes qui assure un maintien axial de la rondelle tout en la laissant libre en rotation. Le procédé d'assemblage du servomoteur 61 est le suivant. Le tirant 60 équipé de la bague arrière 64 et de la rondelle plate 62, est introduit du côté arrière dans un perçage de la coque arrière 4, la rondelle plate venant directement en appui sur l'extérieur de cette coque. On enfile ensuite sur le tirant 60 du côté avant, une pièce d'appui arrière 66 qui prend appui axialement par un joint d'étanchéité, sur la face interne de la coque arrière 4. Une entretoise tubulaire 68 à surface extérieure lisse, est ajustée dans le joint élastique 8 porté par la membrane 6 de façon à permettre le coulissement de ce joint, puis est emboîtée sur le tirant 60 par le côté avant. L'extrémité avant de l'entretoise tubulaire 68 comporte une collerette prenant appui axialement, par un joint d'étanchéité, sur la face interne de la coque avant 2. L'extrémité arrière de l'entretoise tubulaire 68, est introduite dans un 30 orifice de centrage réalisé sur le côté avant de la pièce d'appui arrière 66 et vient axialement en butée au fond de l'orifice de centrage. Une garniture d'étanchéité comprenant un moyen de serrage radial de l'entretoise tubulaire 68, est disposée dans l'orifice de centrage de la pièce d'appui arrière 66. On met en place ensuite la coque avant 2 qui est sertie sur la coque arrière 4, la membrane étanche 6 étant prise à sa périphérie dans ce sertissage. On forme ainsi par le montage de l'entretoise tubulaire 68 calée dans la pièce d'appui arrière 66, un ensemble ayant une longueur axiale définie et assurant l'étanchéité des chambres internes soumises à une dépression. Cet ensemble constitue un calage axial rigide, qui peut résister à la dépression et maintenir l'écartement des deux coques 2, 4. Ensuite, le maître-cylindre est mis en place et fixé par des écrous sur les extrémités avant 30 des tirants 60. Le serrage de ces écrous est effectué de manière à laisser un petit jeu entre les deux coques 2, 4 et l'empilage axial intérieur de calage formé par l'entretoise tubulaire 68 et la pièce d'appui arrière 66. Avantageusement, l'entretoise tubulaire 68 et la pièce d'appui arrière 66 sont réalisées par moulage en matière plastique, ce qui constitue un procédé économique et apporte un allégement. En variante, l'entretoise tubulaire 68 peut être métallique si une plus grande rigidité axiale est nécessaire. On notera que le tirant traversant 60 ou � through boit � en terminologie anglo-saxonne, ne subit pas de contrainte axiale à l'exception des charges des ressorts de rappel et est libre en rotation. Les figures 4 et 5 illustrent un procédé de fixation, par le compartiment moteur, du servomoteur 61 sur le tablier de la caisse 86. Des écrous 84 sont maintenus dans des cages 82 et sont bloqués en rotation tout en pouvant coulisser axialement suivant une petite course, et les cages 82 sont fixées à des tôles support 80, elles-mêmes fixées au tablier 86. Le servomoteur assemblé 61 est présenté en position, ses tirants 60 venant s'aligner sur les écrous 84, et on pousse axialement sur ce servomoteur pour que les extrémités arrière 24 des tirants viennent en appui sur les écrous 84. Ensuite, on tourne avec une clé les extrémités avant des tirants 60, qui comportent en bout du filetage 30, une forme 70 qui permet d'engager cette clé. On exerce ainsi une rotation permettant de visser puis de serrer chaque tirant 60 sur un écrou 84, qui avance dans sa cage 82 vers l'avant jusqu'à obtenir un serrage de la rondelle plate 62 sur la face avant du tablier 86. Lors du serrage du tirant 60, la rondelle plate 62 est poussée sur la coque arrière 4, et le jeu interne qui restait entre les deux coques 2, 4 et l'empilage intérieur de calage, est annulé. Le servomoteur 61 est ainsi mis en place sans passer par l'intérieur de 10 l'habitacle, ce qui est imposé sur certains véhicules. On notera que les tirants 40, 60 des deux servomoteurs de freinage 41, 61 peuvent être similaires, ce qui permet une standardisation de composants pour ces deux versions. En variante, on peut monter deux servomoteurs 41 ou 61 en tandem, 15 axialement l'un derrière l'autre, pour obtenir avec une même force d'assistance, un diamètre de servomoteur réduit dégageant de la place dans le compartiment moteur, ou pour obtenir une force d'assistance plus élevée. REVENDICATIONS1 ùServomoteur d'assistance pneumatique au freinage pour véhicule automobile, comprenant deux coques avant (2) et arrière (4) assemblées formant une enveloppe rigide dans laquelle est monté un piston axial (16), des tirants axiaux (40, 60) disposés autour du piston, et traversant de part en part les coques de l'amplificateur pour être fixés à leur extrémité arrière (24) à la caisse du véhicule, caractérisé en ce que les tirants comportent au moins une gorge dans laquelle est sertie une bague (42, 46, 64) réalisant une butée axiale interne pour une coque de l'enveloppe du servomoteur. 2 ù Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague sertie (42, 46, 64), comporte deux épaulements d'extrémité reliés par une partie centrale d'épaisseur faible qui est déformée lors du sertissage. 3 ù Servomoteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague sertie (42, 46) prend appui par une rondelle (44, 28) formant une étanchéité, sur la face interne d'une coque (2, 4). 4 ù Servomoteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque tirant comporte deux bagues serties (42, 46), qui prennent appui chacune par une rondelle (44, 28) formant une étanchéité, sur les faces internes des deux coques arrière (4) et avant (2). 5 ù Servomoteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une bague sertie (64) à l'extrémité arrière du tirant (60), est destinée à venir en appui axial sur la caisse du véhicule lors du montage du servomoteur, une rondelle (62) pouvant être interposée entre cette bague sertie et la caisse du véhicule. 6 ù Servomoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une entretoise tubulaire (68) à surface extérieure lisse ajustée dans un joint coulissant (8) porté par une membrane (6) du servomoteur de freinage, réalise un calage axial entre les coques avant (2) et arrière (4). 7 ù Servomoteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité avant de l'entretoise tubulaire (68) comporte une colleretteprenant appui sur la face interne de la coque avant (2), et une face arrière calée sur une pièce arrière (66) prenant appui sur la face interne de la coque arrière (4). 8 û Servomoteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un maître-cylindre est fixé sur les extrémités avant (30) des tirants (40, 60). 9 û Servomoteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités avant des tirants (60) comportent un embout d'engagement d'une clé de serrage de ces tirants sur des écrous (84) liés à la caisse du véhicule.