Brevet FR3040956A1 — publié le 20170317

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système d'assistance de freinage à moteur électrique coopérant avec un maître- cylindre et ayant, suivant un axe : un piston d'assistance en forme de manchon axial solidaire d'un étrier de blocage en rotation pour un guidage en translation, le manchon ayant une surface extérieure filetée, un écrou, fixe en translation mais libre en rotation, ayant intérieurement un filetage complémentaire de celui du piston d'assistance qu'il reçoit et extérieurement il porte un pignon relié au motoréducteur d'entraînement, un piston plongeur portant à son extrémité avant, une base d'entraînement pour être poussé par le piston d'assistance et son extrémité arrière étant reliée à la tige de commande, un ressort de coupure entre le piston d'assistance et la butée portée par la tige de com- as mande pour déclencher l'assistance, la tige de commande étant formée d'un corps dont une extrémité est reliée au piston plongeur et l'autre, est munie d'une tête. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un tel système d'assistance de freinage à moteur électrique. 20 Etat de la technique On connaît déjà de tels systèmes d'assistance de freinage à moteur électrique dans lesquels la tige de commande reliée au piston plongeur est formée de deux parties, un corps de tige et à l'extrémité non reliée au piston plongeur, une tête avec une rotule pour la liaison à 25 la tige venant de la pédale de frein. La tête de la tige de commande est une pièce adaptée aux clients constructeurs en fonction des nécessités de chaque type d'implantation selon les modèles de véhicule. Cette rotule a pour fonction de s'affranchir de l'éventuel défaut d'alignement de la tige de la pédale de frein lié à l'implantation ou à l'orientation variable 30 imposée à la tige par le mouvement de la pédale de frein. La liaison à rotule permet de ne transmettre que la composante de la poussée dans l'axe du système d'assistance et non les efforts transversaux. La tige de commande est en deux parties pour permettre lors de l'assemblage, le passage du piston plongeur et du corps de la 3040956 2 tige de commande à travers le piston d'assistance, la tête étant ensuite fixée sur l'extrémité correspondante du corps de la tige de commande. Le ressort de coupure pour le déclenchement de l'assistance est appuyé par une extrémité contre le manchon du piston 5 d'assistance en étant retenu à son autre extrémité sur la tige de com- mande par une rondelle d'arrêt installée dans une position déterminée sur la tige de commande. Le ressort de déclenchement est choisi en fonction de la force de déclenchement que doit avoir le système d'assistance au freinage. 10 Or, la force de déclenchement de l'assistance est fixée par les constructeurs à des valeurs différentes selon le type de véhicule ou autres critères qui leur sont propres. Il faut donc une multiplicité de ressorts de coupure pour les systèmes d'assistance en fonction de la demande des constructeurs. But de l'invention La présente invention a pour but de perfectionner le système d'assistance de freinage en simplifiant la structure pour l'uniformiser à grande échelle et aussi en faciliter le montage et le rendre plus rapide. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un système d'assistance de freinage du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la butée est formée d'un manchon pour se tenir sur la tige de commande et d'une collerette pour s'appliquer contre le ressort de coupure, le corps de la tige de commande comporte : pour la position de la butée du ressort de coupure, une zone de sertissage pour fixer par sertissage la butée du ressort de coupure, en position de compression réglée. Ainsi, l'invention permet de réaliser simplement des sys- tèmes d'assistance avec le même ressort de compression adapté au cas par cas selon la force de coupure voulue pour chaque type de véhicule. Cette base commune permet une fabrication en grande série, nécessitant seulement le réglage du ressort de coupure au moment de son montage réglé et qui est ensuite bloqué par sertissage. La zone de sertissage peut se faire sur la plage de réglage de la force de coupure avec le même ressort. Cela se fait très simplement par usinage et sans que la 3040956 3 longueur de la zone de sertissage ainsi usinée n'influe sur le temps et le coût de fabrication. Le sertissage de la butée du ressort est fait par un outil de sertissage en position réglée de la butée. Cette position est programmée en fonction des différentes forces de déclenchement. Le sertis- 5 sage garantit la bonne tenue de l'assemblage évitant tout déréglage de la force de déclenchement. La zone de sertissage de la tige est une zone non lisse s'étendant sur une longueur correspondant à la plage de réglage du ressort de coupure entre une valeur de consigne minimale et une valeur 10 de consigne maximale correspondant respectivement à la force de cou- pure minimale et la force de coupure maximale demandées par les constructeurs ; cette zone de sertissage est avantageusement constituée par une surface moletée ou rainurée permettant un blocage efficace de la butée du ressort de coupure par son manchon de sertissage dans la 15 direction longitudinale de la tige de commande. Suivant une autre caractéristique, l'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un système d'assistance de freinage du type défini ci-dessus consistant à réaliser une tige de commande munie d'une zone de sertissage correspondant à la plage de fixa- 20 tion réglée de la butée du ressort de coupure, réaliser une butée de ressort ayant un manchon et une collerette pour s'appuyer contre le ressort, le manchon ayant un diamètre pour recevoir le corps de la tige de commande, mettre en place la tige de commande assemblée au piston plongeur, dans le manchon du piston d'assistance, emmancher le 25 ressort de coupure contre la tige de commande en appui contre l'extrémité du manchon du piston d'assistance, emmancher la butée sur la tige contre le ressort de coupure, comprimer le ressort de coupure avec la butée à la compression de consigne pour obtenir la force de coupure imposée et sertir le manchon de la butée sur la zone de sertis- 30 sage à l'endroit auquel on a comprimé le ressort à la force de compres- sion de consigne, et fixer la tête de la tige de commande. Le procédé de fabrication du système d'assistance de freinage selon l'invention a l'avantage d'être d'une application très simple et de nécessiter un nombre réduit de pièces parmi lesquelles au- 3040956 4 cune n'est imposée pour tel ou tel type particulier de force de coupure du système d'assistance. Dans la plage de réglage, le système d'assistance utilise un seul ressort de coupure précontraint à la force de précontrainte ap- 5 propriée en fonction de la force de coupure que le système de freinage doit avoir. Cette forte coupure est variable d'un type à l'autre et ne nécessite ni ressort particulier ni butée de ressort particulière en fonction des forces de coupure à réaliser avec ces mêmes éléments. 10 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de système d'assistance de freinage à moteur électrique représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue éclatée de la partie du système d'assistance 15 de freinage composée du piston plongeur, de la tige de commande du piston d'assistance et du ressort de coupure, alignés suivant l'axe xx du système, la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale du piston plongeur et de la tige de commande avec l'assemblage de la butée du ressort 20 de coupure, les figures 3A-3E montrent des étapes d'assemblage du piston plongeur, de la tige de commande et du ressort de coupure selon l'invention. Description d'un mode de réalisation de l'invention 25 Par convention, le côté gauche selon l'axe XX dans les dif- férentes figures est le côté avant (AV) et le côté droit est le côté arrière (AR). Selon la vue éclatée de la figure 1, le système d'assistance de freinage selon l'invention dont les seuls éléments essentiels pour la 30 description sont représentés, se compose d'un maître-cylindre (par exemple un maître-cylindre tandem) alimentant le ou les deux circuits de freinage avec du liquide de frein sous pression. Le maître-cylindre est commandé à partir de la pédale de frein par une chaîne cinématique englobant un actionneur sous la forme d'un moteur électrique agissant 35 généralement seul ou en complément de la poussée de la pédale pour 3040956 5 développer la poussée exercée sur le piston primaire du maître-cylindre par l'intermédiaire de la tige de poussée et du disque de réaction sur lequel pousse le piston d'assistance par un piston intermédiaire et en parallèle, le piston plongeur qui peut également pousser contre le 5 disque de réaction dans certaines conditions. Ces éléments ne sont pas représentés. La chaîne cinématique alignée sur la ligne d'action xx se compose, en partant du côté du maître-cylindre ou côté avant AV, d'un piston plongeur 1 relié à une tige de commande 2 traversant le piston 10 d'assistance 3 et reliée à la pédale de frein côté arrière AR. Le piston plongeur 1 coopère avec le piston d'assistance 3 tout en étant directement relié à la tige de commande 2. Le piston d'assistance 3 comporte un étrier 31 de guidage et de blocage en rotation portant un manchon à vis 32 recevant un écrou 33. Le piston 15 d'assistance 3 traversé par le piston plongeur 1 et la tige de commande 2 est porté dans l'axe xx par son étrier 31 muni de deux paliers 311 symétriques pour coulisser sur deux tiges de guidage non représentées, parallèles à l'axe xx. Le piston d'assistance 3 est poussé dans le sens de l'assistance (flèche A) par la coopération de son manchon fileté 32 et du 20 filetage de l'écrou 33. Ce dernier, bloqué en translation par rapport à l'axe xx, a un filetage intérieur pour se visser sur le filetage 321 du manchon 32 du piston d'assistance 3. L'écrou 33 a une collerette 332 pour servir d'appui à l'étrier 31 en position de repos dans laquelle il est rappelé par un ressort. La collerette 332 sert également d'appui aux bu- 25 tées de guidage de la base d'entraînement 11 du piston plongeur 1 comme cela sera vu ci-après. L'écrou 33 n'est fileté intérieurement que sur une cer- taine longueur à partir de sa collerette 332, le restant étant lisse. La longueur de l'écrou 33 sert à couvrir le manchon à vis 32. Extérieure- 30 ment, l'écrou 33 a des cannelures 331 pour recevoir, solidairement en rotation le pignon d'entraînement non représenté. Les cannelures 331 s'étendent sur toute la longueur de l'écrou 33 pour le montage du pignon d'entraînement, muni de cannelures complémentaires. Il est associé au moteur d'assistance. Le piston d'assistance 3 s'appuie sur la 3040956 6 base d'entraînement 11 solidaire du piston plongeur 1 pour pousser celui-ci vers le maître-cylindre (flèche A). La base d'entraînement 11 est un croisillon dont les deux branches 110 sont munies de butées de guidage 111 par rapport à l'axe 5 xx et qui coulissent dans des paliers 311 de l'étrier 31. En position de fin de course, les butées de guidage 111 s'appuient contre la collerette 332 de l'écrou 33. L'une des branches porte une patte 112 parallèle à l'axe xx et coopérant avec le capteur de déclenchement pour actionner le moteur d'assistance après la course à vide au début d'une opération 10 de freinage assisté. Cette course à vide correspond au début du mou- vement d'actionnement du système d'assistance avant d'arriver au seuil de déclenchement. Le piston plongeur 1 est monté sur la tige de commande 1 formée d'un corps 21 et d'une tête 22. Le corps 21 est fixé par son ex- 15 trémité avant à l'extrémité arrière, côté non tourné vers le maître- cylindre, du piston plongeur 1 ; son extrémité arrière reçoit la tête 22 formée d'un manchon 221 terminé par une rotule 222 reliée à la tige venant de la pédale de frein. Le corps 21 de la tige de commande a une zone de sertissage 211 formée par une surface annulaire non lisse, par 20 exemple moletée sous la forme de rainures périphériques ou de gorges. La zone de sertissage 211 s'étend sur une certaine longueur qui constitue la plage de réglage pour fixer de manière réglée, la butée 5 du ressort de coupure 4. Ce positionnement se fait dans la plage des réglages possibles entre les deux valeurs extrêmes. 25 Le montage se fait par l'assemblage selon l'axe xx du pis- ton plongeur 1 au corps 21 de la tige de commande 2 puis du piston plongeur dans le piston d'assistance 3 et l'écrou de translation 33. Le ressort de coupure 4 est emmanché sur l'extrémité arrière 212 de la tige 21 sortant du manchon 32 pour venir s'appuyer contre son bord 322. 30 La butée 5 qui a un manchon 51 et une collerette 52 est ensuite em- manchée sur l'extrémité 212 jusque dans la zone de sertissage 211. Puis, le ressort 4 est comprimé à la force de consigne en fonction de la force de déclenchement à réaliser et la butée 5 est sertie dans cette position sur la zone 211 de la tige 21. Ensuite le manchon 221 de la tête 35 22 est assemblé à l'extrémité 212 du corps 21 de la tige. 3040956 7 La figure 2 montre, en coupe axiale, le montage du res- sort de coupure 4 avec sa butée 5 fixée de manière réglée sur la zone de sertissage 211. L'extrémité 322 de l'écrou 32 forme un épaulement rece- 1 vant la première spire 41 du ressort de déclenchement 4 poussé par la butée 5, sertie sur la zone de sertissage 211 de la tige 21. Les figures 3A, 3B, 3C, 3D montrent en perspective quatre étapes d'assemblage du ressort 4 et de sa butée 5 puis du sertissage sur la zone de sertissage 211. 10 Selon la figure 3A, on emmanche le ressort 4 sur le corps 21 de la tige 1 en plaçant sa première spire 41 dans l'épaulement 322 du manchon fileté 32. Selon la figure 3B, on engage la butée 5 sur le corps 21 en appuyant sa collerette 52 contre l'extrémité libre 42 du ressort 4. 15 La figure 3C montre la butée 5 en place, comprimant le ressort 4 selon la force de réglage imposée ; l'écrou 32 contre lequel s'appuie le ressort 4 est lui-même bloqué pour recevoir cet effort de consigne. Les moyens de serrage ne sont pas représentés. Le sertissage du manchon 51 de la butée se fait dans cet état de compression axiale 20 du ressort 4. La figure 3D montre le manchon 51 serti avec les facettes de sertissage 511 qui sont l'empreinte de l'outil de sertissage. L'étape suivante de mise en place de la tête 22 sur l'extrémité 212 n'est pas représentée. 25 La figure 3E montre une butée 5 sertie à l'extrémité de la sone de sertissage 211, le ressort 4 étant alors plus fortement précontraint que dans le cas de la figure 3D. L'ensemble ainsi assemblé (figure 3D, 3E) est ensuite réuni aux autres composants du système d'assistance de freinage. 30 3040956 8 NOMENCLATURE 1 Piston plongeur 11 Base d'entraînement 110 Branche 5 111 Butée de guidage 112 Patte 2 Tige de commande 21 Corps de la tige de commande 211 Zone de sertissage 10 212 Extrémité 22 Tête de la tige de commande 221 Manchon 222 Rotule 3 Piston d'assistance 15 31 Etrier de blocage en rotation et de guidage 311 Palier de coulissement 32 Manchon fileté 321 Filetage extérieur 322 Extrémité 20 33 Ecrou de translation 331 Cannelures 332 Collerette 4 Ressort 41 Spire d'extrémité / lère extrémité 25 42 Extrémité / 2ème extrémité 5 Butée 51 Manchon 511 Facette de sertissage 52 Collerette d'appui 30 REVENDICATIONS1°) Système d'assistance de freinage à moteur électrique coopérant avec un maître-cylindre et ayant, suivant un axe : - un piston d'assistance (3) en forme de manchon axial (32) solidaire d'un étrier (31) de blocage en rotation pour un guidage en transla- tion, le manchon (32) ayant une surface extérieure filetée (321), - un écrou (33), fixe en translation mais libre en rotation, ayant inté- rieurement un filetage complémentaire de celui du piston d'assistance (3) qu'il reçoit et extérieurement il porte un pignon re- lié au motoréducteur d'entraînement, - un piston plongeur (1) portant à son extrémité avant, une base d'entraînement (11) pour être poussé par le piston d'assistance (3), et son extrémité arrière étant reliée à la tige de commande (2), - un ressort de coupure (4) entre le piston d'assistance (3) et la butée portée par la tige de commande (2) pour déclencher l'assistance, la tige de commande (2) étant formée d'un corps (21) dont une extrémité est reliée au piston plongeur (1) et l'autre est munie d'une tête (22), système d'assistance caractérisé en ce que la butée (5) est formée d'un manchon (51) pour se tenir sur la tige de commande et d'une collerette (52) pour s'appliquer contre le ressort de coupure (4), le corps (21) de la tige de commande comportant une zone de sertissage (211) pour fixer par sertissage la butée (5) du res- sort de coupure (4), en position de compression réglée. 2°) Système d'assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de sertissage (211) est une surface moletée ou rainurée. 3°) Procédé de réalisation d'un système d'assistance selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 3040956 10 - on réalise une tige de commande (2) munie d'une zone de sertissage (211) correspondant à la plage de fixation réglée de la butée (5) du ressort de coupure (4), - on réalise une butée de ressort (5) ayant un manchon (51) et une 5 collerette (2) pour s'appuyer contre le ressort (4), le manchon (51) ayant un diamètre pour recevoir le corps (21) de la tige de commande (2), - on met en place la tige de commande (2) assemblée au piston plongeur (1), dans le manchon (32) du piston d'assistance (3), 10 - on emmanche le ressort de coupure (4) contre la tige de com- mande (2) en appui contre l'extrémité (322) du manchon (32) du piston d'assistance (3), - on emmanche la butée (5) sur la tige contre le ressort de coupure (4), 15 - on comprime le ressort de coupure (4) avec la butée (5) à la com- pression de consigne pour obtenir la force de coupure imposée et - on sertit le manchon (51) de la butée (5) sur la zone de sertissage (211) à l'endroit auquel on a comprimé le ressort (4) à la force de compression de consigne, et 20 - on fixe la tête (22) de la tige de commande (2).