FR2614855A1 - Servofrein hydraulique, en particulier pour automobiles - Google Patents

Abstract

UN PISTON DE SERVOFREIN 8 EST MONTE DANS LE CORPS 1 D'UN MAITRE-CYLINDRE DE FREIN ET EST DEPLACABLE PAR UNE TIGE DE PISTON 2 SUR LAQUELLE AGIT LA PEDALE DE FREIN. UNE PREMIERE SOUPAPE 12, 20 ADMET DU LIQUIDE DE FREIN PROVENANT D'UN RESERVOIR 41 OU D'UN ACCUMULATEUR HYDRAULIQUE 45. UNE SECONDE SOUPAPE 26, 27 SERT AU RETOUR DU LIQUIDE. L'INVENTION CONCERNE PLUS SPECIALEMENT LA REALISATION DES DEUX SOUPAPES ET LEUR COOPERATION, DE MANIERE A AMELIORER LE COMPORTEMENT AU FREINAGE, L'ETANCHEITE ET LA FACILITE DE MANOEUVRE.

Description

L'invention concerne un servofrein logé dans un corps et comprenant un

piston de servofrein monté coulissant dans ce corps et

une tige de piston qui pénètre dans le corps et sert à la transmis-

sion d'un effort de freinage, avec prévision d'une chambre de tra-

vail ménagée dans Le piston de servofrein pour recevoir, après

ouverture d'une soupape, du liquide de frein provenant d'un accumula-

teur hydraulique ou d'un réservoir et qui est refoulé par une pompe ou un organe analogue, la chambre de travail communiquant à travers une autre soupape ou un dispositif semblable avec une canalisation

de retour menant au réservoir.

De tels servofreins sont habituellement interposés entre

la pédale de frein à actionner par le conducteur et le maître-

cylindre de frein et ils engendrent une pression de freinage, après actionnement de la pédale de frein et indépendamment de l'effort de freinage ainsi applique. A cet effet, après un bref actionnement de la pédale de frein, une liaison menant de la chambre de travail à l'accumulateur ou au réservoir est ouverte et du liquide de frein est refoulé à partir de l'accumulateur ou du réservoir dans la chambre de travail, par exemple au moyen d'une pompe. La chambre de travail, s'agrandissant par cet envoi de liquide de frein, produit la mise sous pression d'un piston de servofrein, lequel retransmet cette

pression au maître-cylindre de frein pour assister ainsi la pres-

sion de freinage.

Une canalisation de retour doit être prévue afin de permet-

tre le retour du Liquide de frein se trouvant dans la chambre de travail, après la réduction de la pression de freinage, pour que le piston de servofrein puisse également être déchargé. Ce jeu combiné de l'ouverture et de la fermeture de la liaison d'envoi de liquide de frein dans la chambre de travail, ainsi que de la commande de son

retour, joue un rôle considérable dans le comportement de freinage.

En raison du grand nombre des joints d'étanchéité déplacés en même

temps que les différentes pièces, le risque de fuites est très grand.

Des sauts de pression, ressentis comme des effets désagréables, se

produisent également souvent à l'ouverture ou à la fermeture des cana-

lisations d'amenée et de retour.

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L'invention vise notamment à supprimer ces inconvénients.

A cet effet, selon l'invention, un servofrein comme défini au début est caractérisé en ce que la première soupape, servant à l'admission du liquide de frein, est constituéepar un cône de soupape s'étendant axialement dans un alésage formant un logement à fond plein du piston de servofrein, et par un épaulement de ce cône, ainsi que par un siège formé par une douille de soupape, et que, en tant

que seconde poupape ou soupape de retour, destinée à laisser sortir-

le liquide de frein de la chambre de travail, un élément relié au

cône de soupape coopère avec un élément relié à la tige de piston.

Comparativement à l'état de la technique, un servofrein ainsi réalisé a l'avantage, notamment,d'utiliser des soupapes à siège,

qui commandent la course du servopiston. La première soupape ou sou-

pape d'admission sert à admettre le liquide de frein dans la chambre de travail. La seconde soupape ou soupape pour le retour du liquide de frein depuis la chambre de travail, est constituée d'un élément relié au cône de soupape de la première soupape à siège, élément qui coopère avec un éLément relié à la tige de piston sur laquelle agit la pédale de frein. L'un de ces deux éléments présente ou forme le siège de la soupape en question, tandis que l'autre présente ou

forme l'obturateur s'ajustant dans ce siège.

Grâce à l'invention, les soupapes pour l'admission et l'échappement du liquide de frein sont disposées séparément du piston de servofrein, de la tige de piston ou de douilles ou coussinets de guidage associés, si bien que l'étanchéité des soupapes ne dépend pas, par exemple, de l'usure de joints d'étanchéité pour le piston de servofrein, la tige de piston ou des coussinets de guidage. IL s'ensuit que l'on peut se contenter, pour ces éléments, d'un minimum de joints se déplaçant avec eux, ce qui réduit le frottement des pièces mobiles et conduit à une plus faible hystérésis, donc à un robinet de frein plus sensible. De plus, les soupapes à siège prévues par l'invention sont des soupapes équilibrées ou compensées en

pression qui demandent seulement de faibles efforts pour la manoeu-

vre et peuvent donc seulement provoquer de petits sauts de pression.

Il est préférable que la soupape d'admission forme une séparation entre la chambre de travail et une chambre d'admission

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délimitée entre le cône de soupape et le piston de servofrein et qui communique avec l'accumulateur hydraulique ou le réservoir

de liquide de frein à travers un perçage radial, un espace annu-

laire formé entre le piston de servofrein et le corps, ainsi qu'un orifice d'entrée de ce corps. De cette manière, une quantité relativement grande de liquide.est tenue prête pour l'établissement de la pression en amont de la première soupape, si bien que la chambre de travail peut être remplie suffisamment dès l'ouverture de

cette soupape d'admission.

Le cône de soupape est pourvu d'un collet situé dans la chambre d'admission et guidé avec du jeu radial dans la douille de soupape ou par rapport à l'alésage du piston de servofrein. Un ressort de compression s'applique par une extrémité contre le côté

de ce collet opposé à la soupape d'admission et par l'autre extré-

mité contre une pièce d'appui. La douille de soupape elle-même vient buter contre un jonc situé derrière la soupape d'admission dans l'aléage du piston. Avec cette disposition, lorsqu'un faible effort de freinage est exercé, il s'écoule également une faible quantité seulement de liquide de frein dans la chambre de travail et ce sur toute la course à effectuer par la pédale de frein ou la tige de piston, du fait que le piston de servofrein est amené à accompagner ce mouvement par l'établissement de la pression dans la chambre de travail, de sorte que la section de passage de la soupape reste la même. Lorsque l'effort de freinage diminue, la soupape se ferme, quel que soit le déplacement déjà effectué, et la soupape peut aussi être ouverte davantage, par l'augmentation de l'effort de freinage appliqué, quel que soit le déplacement à effectuer. Comme le cône de soupape est mobile par rapport à son axe longitudinal, en raison du jeu radial du collet, le siège de soupape peut être

centré à tout moment par rapport à l'épaulement.

La soupape de retour est réalisée également comme une soupape à siège et, dans un premier mode de réalisation, elle dégage une sortie de la chambre de travail vers un perçage axial du cône de

soupape, à travers duquel le liquide de frein de la chambre de tra-

vail peut être renvoyé dans le réservoir, notamment à travers une

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chambre de fond de l'alésage, un perçage oblique et une canalisation.

Dans un second mode de réalisation, la soupape de retour dégage une sortie de la chambre de travail vers un perçage longitudinal de la tige de piston, lequel communique ensuite avec le réservoir à travers un perçage de raccordement, un espace annulaire et un

orifice radial. Ces deux possibilités sont à considérer comme équi-

valentes. Selon un troisième exemple de réalisation, à considérer séparément des deux précédents, le siège pour la soupape de retour est formé par un piston intermédiaire ou par un prolongement de la tige de piston, dans lequel un perçage longitudinal mène du siège à des perçages transversaux qui communiquent avec le réservoir à

travers un espace annulaire et d'autres perçages. Ce mode de réali-

sation est à appliquer seulement en cas de prévision d'un piston

intermédiaire ou d'un prolongement solidaire de la tige de piston.

Il est également dans le cadre de l'invention d'agrandir la chambre de travail en permettant au fluide de pression de

s'écouler à travers des canaux de liaison ou des communications sem-

blables derrière le piston de servofrein. Le fluide agit ainsi nettement mieux sur ce piston. Si désiré, cette liaison peut être interrompue par un anneau disposé sur la tige de piston. Cet anneau présente une butée constituée par un jonc sur la tige de piston et peut être guidé entre deux autres joncs à l'intérieur du piston de servofrein. Les canaux de liaison peuvent se terminer

dans l'alésage formant le logement à fond plein du piston de servo-

frein en vue d'un démontage éventuel du premier jonc.

Plusieurs possibilités sont concevables et comprises dans

le cadre de l'invention pour l'exécution de la soupape de retour.

Selon un exemple de réalisation, le cône de soupape tra-

verse la douille de soupape par une partie de tête à laquelle est fixée une bague présentant le siège de cette soupape. A ce siège est coordonnée unepièce tubulaire disposée dans la tige de piston et présentant une surface d'extrémité bisautée qui s'ajuste dans le siège. Il n'est pas obligatoire de réaliser la partie de tête et le cône de soupape en une seule pièce: la partie de tête peut être formée aussi par un piston séparé avec une queue adaptable dans le cône de soupape. L'adaptation peut consister, par exemple, par le vissage de la queue dans le cône de soupape ou par la réalisation de la queue sous forme d'une douille à sertir. Bien entendu, il est également dans le cadre de l'invention que la bague soit disposée fixe sur la pièce tubulaire reliée à la tige de piston et qu'elle

forme un siège pour la partie de tête solidaire du cône de soupape.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, une tige fixée à une bille est reliée au cône de soupape. Ceci facilite le centrage des éléments formant le siège et l'obturateur de la soupape. Un mode de réalisation selon lequel la tige est articulée sur le cône par une sertissure poursuit le même but. Le cône peut présenter en plus un prolongement sphérique sur lequel la bille est articulée avec interposition d'une cuvette. Toutes ces mesures

servent à améliorer le centrage de la seconde soupape à siège.

L'élément opposé de cette soupape de retour peut être formé par une pièce tubulaire montée dans un alésage débouchant dans l'extrémité de la tige de piston, avec interposition d'une pièce d'appui et, éventuellement, de rondelles de compensation. La pièce tubulaire est guidée avec du jeu radial dans ledit alé-sage, de

sorte qu'elle contribue également au centrage de la soupape. -

Il est toutefois possible aussi de coiffer la tige de pis-

ton d'un capuchon formant le siège de la soupape.

Le mode de réalisation avec la canalisation de retour pour

le liquide de frein - depuis la chambre de travail au réservoir -

à travers la tige de piston, s'est révélé avoir l'inconvénient que la longueur hors tout du servofrein est ainsi augmentée. Afin de réduire cette longueur, la canalisation de retour est disposée dans un piston intermédiaire, comme décrit plus haut. Dans ce cas, ce piston intermédiaire forme également le siège avec lequel coopère

un obturateur adéquat sur le cône de soupape. Le piston intermé-

diaire a cependant l'inconvénient de nécessiter une construction plus coûteuse que les exemples décrits jusqu'ici; de plus, il doit être équipé de joints dynamiques supplémentaires, entraînant un frottement plus important et devant être vaincu par des efforts

d'actionnement plus élevés.

Dans un exemple de réalisation, le piston intermédiaire est appuyé par une tête sphérique dans une cuvette réceptrice de la tige de piston. Un autre exemple de réalisation prévoit que le piston intermédiaire présente une face d'extrémité plate par lequel il est appliqué contre une plaque maintenue par sertissage sur la tige de piston. A la place de la liaison articulée entre le piston

intermédiaire et la tige de piston, il est possible aussi de pré-

voir un piston intermédiaire sous forme d'un prolongement de la

tige de piston.

Les rapports des différents diamètres jouent également un grand rôle dans le servofrein selon l'invention. Normalement, dans la zone o il est guidé pendant son coulissement dans l'alésage, le cône de soupape possède à peu près le même diamètre que les sièges des soupapes. Les soupapes sont alors complètement équilibrées en pression, de sorte qu'il suffit de vaincre la force du ressort hélicoldal dans la chambre d'admission pour l'actionnement. Par contre, le diamètre d'étanchéité de la pièce tubulaire montée dans la tige de piston est légèrement plus grand que le diamètre du siège

de la soupape de retour. A l'établissement de la pression d'assis-

tance dans la chambre de travail, il se produit de ce fait une force

de maintien qui presse la pièce tubulaire contre la tige de piston.

Un ressort de rappel est alors superflu.

Le piston de servofrein peut également avoir différents

diamètres. Si le diamètre de ce piston à la suite de l'espace annu-

taire est plus grand que le diamètre du piston avant cet espace, il se crée une face différentielle, sur laquelle agit la pression de l'accumulateur. La pression hydraulique fournit ainsi la force de

rappel à la place d'un ressort.

Le rapport des diamètres des sièges de soupape joue égale-

ment un rôle. Par exemple, au cas o le diamètre du siège de la soupape de retour est plus petit que le diamètre du siège de la soupape d'admission, il est possible de faire dépasser le cône de soupape par sa partie de tête à travers le perçage d'extrémité de la douille de soupape. C'est dans ce cas seulement que le cône et la

partie de tête peuvent être d'un seul tenant. La différence de dia-

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mètre des sièges a cependant pour effet que La soupape de retour ne serait plus équilibrée lors de l'établissement de la pression. Pour cette raison, le cône de soupape doit être étagé de l'autre côté des sièges, en cas de guidage dans le piston de servofrein, avec formation d'un espace annulaire. Le cône de soupape passe ainsi d'un diamètre correspondant àcelui de la soupape d'admission à un diamètre correspondant à celui de la soupape de retour. L'espace annulaire communique alors par une canalisation d'amenée avec la

chambre de travail.

Le cône de soupape peut être réalisé en deux parties, réu-

nies par une articulation, afin de faciliter plus encore le centrage.

Les soupapes à siège prévues selon l'invention procurent

globalement des avantages considérables en ce qui concerne la coopé-

ration pour l'appui et l'étanchéité des différentes pièces du servo-

frein. La simplicité de sa conception rend l'ensemble du dispositif très économique. La fermeture convenable reste garantie pour de

faibles efforts d'actionnement à fournir.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de

plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: -la figure-1 est une coupe axiale partielle d'un corps de

maitre-cylindre de frein dans la zone d'un servofrein selon l'in-

vention;

-la figure 2 est une coupe axiale d'un autre mode de réa-

lisation d'un maitre-cylindre de frein dans la zone du servofrein; -la figure 3 montre une variante par une représentation correspondant à une partie de la figure 2; -les figures 4 et 7 montrent des coupes axiales partielles d'un maître-cylindre de frein dans la zone de servofreins selon d'autres modes de réalisation de l'invention; -la figure 8 montre une variante par une représentation correspondant à une partie de la figure 7;

-la figure 9 est une coupe axiale partielle d'un maitre-

cylindre de frein dans la zone d'un servofrein selon encore un autre exemple de -réalisation de l'invention; et

-la figure 10 montre une variante par une représenta-

tion correspondant à une partie de la figure 9.

Le servofrein visible sur la figure 1 est logé dans un

corps 1, d'un maitre-cylindre de frein par exemple. Une tige de pis-

ton 2 pénètre dans une extrémité du corps 1 et est articulée par son autre extrémité à une pédale de frein non représentée. La tige de piston 2 est appuyée avec interposition d'un coussinet de guidage

3 sur la paroi interne du corps 1, avec prévision d'un joint d'étan-

chéité statique 5 du côté de cette paroi et d'un joint d'étanchéité

dynamique 6 du côté de la tige 2. Le coussinet 3 est en outre mainte-

nu axialement dans le corps 1 par un jonc 7.

Contre le coussinet 3 vient buter un piston de servofrein 8, monté coulissant dans le corps 1 et pourvu de deux joints d'étanchéité dynamiques9 et 10 du côté de la paroi interne 4 du

corps.

Le piston de servofrein 8 possède un alésage axial étagé 11 formant un logement à fond plein qui reçoit le robinet de frein proprement dit. La partie de ce robinet située l plus à t'intérieur

est formee par un cône de soupape 12 qui est maintenu dans l'l6t-

sage 11 par une douille de soupape 13 s'appuyant sur un jonc 14. La

douille 13 est munie d'un joint torique 15 du côté de l'alésage 11.

Le cône de soupape 12 présente, en outre, un collet 16 contre lequel vient buter un ressort de compression 17 dont l'autre extrémité est en contact avec une pièce d'appui 18 entourant le corps 12. La pièce 18 est elle-même appuyée sur un épaulement 11'

prévu dans l'alésage 11 et retient axialement un joint à lèvre 19.

Du côté du cône 12, la douille 13 constitue un siège de

soupape 20 en forme de cuvette, dans lequel est appliqué, en posi-

tion de fermeture de la soupape, un épaulement arrondi 21 du cône

12. Le siège 20 est suivi, dans la douille 13, par un perçage d'ex-

trémité 22 qui est traversé par un col 23 du cône de soupape 12. Le

col 23 est suivi à son tour par une partie de tête 24 formée direc-

tement sur lui. Une bague de soupape 25 est fixée,par soudage par

exemple à la partie de tête 24.

La bague 25 forme un second siège 26, destiné à recevoir, en tant qu'obturateur, la tête 27 d'une pièce tubulaire 28. Cette dernière est montée axialement dans un alésage 29 ménagé dans La

tige de piston 2 et débouchant dans l'extrémité de celle-ci; à l'in-

térieur de cet alésage, la pièce tubulaire 28 est appliquée contre une pièce d'appui 30, sous laquelle se trouvent des rondelles-cales

31. Un joint 32 est prévu en plus entre la pièce tubulaire et l'aLé-

sage 29.

La partie de tête 24, la bague de soupape 25, la tête de soupape 27 et une partie de la tige de piston 2 sont situées dans une chambre de travail 33 formée par le piston de servofrein 8 entre la douille 13 et le coussinet 3. La tige de piston 2 s'appuie sur la paroi interne 34 de cette chambre par l'intermédiaire d'un anneau qui est maintenu entre un jonc 36 sur la tige de piston 2 et un jonc 37 sur le piston 8. Un jonc supplémentaire 38 dans le piston 8 limite le mouvement relatif de la tige 2 et de ce piston et transmet directement, par exemple en cas de défaillance du servofrein, l'effort

de freinage exercé sur la tige de piston 2.

Une réception sphérique 40 est ménagée dans une face d'ex-

trémité libre 39 du piston de servofrein 8 pour l'appui d'une tige non représentée, prévue entre le maître-cylindre de frein et le piston 8 et manoeuvrant le maître-cylindre conjointement avec le

piston 8.

La figure 1 indique schématiquement un réservoir 41 sur

lequel est branchée une pompe 43. Celle-ci permet de remplir, à tra-

vers un clapet antiretour 44 prévu à sa suite, un accumulateur hydrau-

lique 45. Une soupape limitatrice de pression 42 empêche la surchar-

ge en pression. L'accumulateur 45 et la pompe 43 sont raccordés par

une canalisation 46 à un orifice d'entrée 47 prévu dans le corps 1.

Cet orifice débouche dans un espace annulaire 48 entre le piston de servofrein 8 et le corps 1. L'espace annulaire 48 communique par un

perçage radial 49 avec une chambre 50, appelée ici chambre d'admis-

sion, qui est formée entre le piston 8 et le cône de soupape 12 et dans laquelle se trouve également le ressort de compression 17. Cette

- 35 chambre d'admission 50 est reliée par des perçages 51, un espace annu-

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laire 52 entre le cône 12 et la douille 13 et le perçage d'extrémité 22 à la chambre de travail 33; la liaison ainsi formée peut être interrompue par L'obturation du siège 20 entre l'espace annulaire

52 et l'orifice d'extrémité 22.

La levée de la tête 27 du siège 26 permet l'écoulement du liquide de frein hors de la chambre de travail 33 par des perçages axiaux 53 et 54 de la bague 25 et du cône 12. Le perçage 54 débouche dans une chambre de fond 55 du piston de servofrein 8, chambre qui communique par un perçage oblique 56 avec un espace 57 ménagé dans le corps 1. Une canalisation 58 relie cet espace 57 au réservoir 41

par d'autres perçages, non représentés.

Afin de garantir le centrage du robinet de frein, le cône 12 est monté avec du jeu radial par son collet 16 dans la douille 13, de sorte que l'épaulement arrondi 21 peut être centré convenablement dans le siège 20. La pièce tubulaire 28 possède également du jeu radial dans la tige de piston 2, à la suite du joint d'étanchéité 32, afin de permettre un meilleur centrage de la tête 27 dans le siège 26. Le joint 32 forme à cet égard un point de rotation éLoigné

qui n'entrave pas le centrage.

Le diamètre extrérieur d1 du cône 12 correspond au diamè-

tre des sièges 20 et 26. Le robinet est ainsi complètement équilibré en pression. Pour l'actionnement du robinet, il suffit de vaincre la

force du ressort de compression 17 et les frottements des joints.

Le diamètre extérieur d2 de la pièce tubulaire 28 est légè-

rement plus grand que le diamètre du siège 26. Une force de maintien est ainsi crééelors de l'établissement de la pression d'assistance dans la chambre de travail 33, force qui presse la pièce 28 contre la pièce d'appui 30. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir un

ressort de rappel.

Le mode de fonctionnement du robinet de frein représenté

dans le servofrein est le suivant.

En position de repos, c'est-à-dire en dehors d'un freinage,, l'espace annulaire 52 est sous la pression du liquide de frein

de l'accumulateur 45, à travers le perçage 51, la chambre 50, l'es-

pace annulaire 48, L'orifice d'entrée 47 et la canalisation 46. Le

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siège 20 fermé et Le joint à Lèvre 19 empêchent le liquide de frein de s'écouLer au-delà. Le ressort 17 maintient L'épaulement

arrondi 21 du cône 12 en contact avec le siège 20.

La chambre de travail 33 communique avec le réservoir 41, à travers Le siège de soupape 26 ouvert et Les perçages axiaux 53 et 54, La chambre de fond 55, Le perçage oblique 56, l'espace 57 du corps 1 et la canalisation 58, de sorte qu'elle est sans pression. Lorsque, pour produire un freinage, la pédale de frein non représentée est actionnée, la tige de piston 2 est déplacée, vers la gauche sur les dessins, de sorte que la tête 27 - guidée dans cette tige - vient s'appliquer contre le siège 26 en fermant

ainsi le retour depuis la chambre de travail 33 vers le réservoir 41.

Le cône 12 est ensuite également soumis à l'effort de freinage, par l'intermédiaire de la bague 25, et repoussé contre la force du ressort de compression 17. Pendant ce mouvement, l'épaulement 21 s'écarte de son siège 20, de sorte que le liquide se trouvant dans l'espace annulaire 52 peut pénétrer dans la chambre de travail 33 et y établir une pression d'assistance. Cette pression provoque, par l'intermédiaire de la douille 13, le réajustement du piston de servofrein 8, jusqu'à ce que le siège 20 s'applique de nouveau contre l'épaulement arrondi 21. La soupape constituée par le siège

26 et la tête 27 reste fermée pendant ce temps. La pression d'assis-

tance agit également, en réaction, sur la tige de piston 2 et sur la

pédale de frein.

A la diminution de L'effort exercé par le pied du conduc-

teur sur la pédale de frein, la tête 27 se lève du siège 26, tandis que la soupape constituée par le siège 20 et l'épaulement 21 reste fermée. Le liquide contenu dans la chambre de travail 33 peut ainsi

refluer dans le réservoir 41, ce qui supprime la pression d'assis-

tance dans la chambre 33. Le piston de servofrein 8 lui-même est rappelé sous la pression du piston de freinage principal, non représenté, et suit de ce fait le mouvement de recul de la tige de piston 2. Le siège 26 peut donc s'appliquer de nouveau contre la tête 27, dans une phase intermédiaire, et empêcher l'écoulement de liquide de servofrein hors de la chambre de travail 33. C'est seulement en

position de fin de course que la tête 27 reste écartée du siège 26.

Il est encore à noter que le diamètre du piston de servo-

frein 8 à l'endroit désigné par 60 est légèrement plus grand que son diamètre à l'endroit désigné par 61; à cette différence de diamètre correspond un épaulement annulaire 59 sur la paroi interne 4 du

corps 1. La pression de l'accumulateur 45 agit sur la face diffé-

rentielle ainsi formée. La force produitede cette manière pour le

rappel du piston de servofrein remplace un ressort de rappel.

La figure 2 montre un exemple de réalisation de l'invention qui est analogue à celui de la figure 1. Pour cette raison, les éléments identiques ne sont pas référencés ni décrits une nouvelle fois. L'une des différences est que la bague de soupape 25 de la figure 1 est réalisée ici comme un piston 62 qui est vissé par une queue 63, portant un filetage extérieur 64, dans le perçage axial 54 du cône de soupape 12. Le col 23 et la partie de tête 24 du cône 12 selon l'exemple de la figure 1 sont supprimés dans cette variante. De plus, le siège 26 est formé ici par une embouchure 65 de la pièce tubulaire 28, contre laquelle est appliqué le piston

62 à la position de fermeture.

La chambre de travail 33 de cet exemple communique par

des canaux de liaison 66, 67 avec un espace annulaire 68 et un perça-

ge radial 69. Du fluide de pression peut être introduit par cette liaison entre le piston de servofrein 8 et le coussinet de guidage 3, de sorte que ce fluide peut agir sur le piston 8. Le canal 66

sert également au démontage éventuel du jonc 37.

Sur la figure 3, le piston 62 de la figure 2 est réalisé comme une douille sertie 71, ce qui supprime la prévision, sur cette douille, d'un filetage 'extérieur à visser dans une denture interne. Les autres parties de l'exemple de réalisation de la figure 3

correspondent à celles de la figure 2.

Le servofrein de l'exemple selon la figure 4 est également réalisé, dans ses parties essentielles, comme l'exemple des figures 1 et 2. Seules les pièces différentes et leur fonctionnement seront

décrits dans ce qui va suivre.

Un espace annulaire est formé entre la tige de pistor 2, réalisée comme un piston étagé, et le coussinet de guidage 3 qui l'entoure. Cet espaceannulaire 72 communique par un perçage 73, une chambre de compensation 74 et un orifice radial 69' avec le réservoir 41. On a prévu en plus un orifice de raccordement 75 qui relie l'espace annulaire 72 à un perçage longitudinal 76 de la tige de piston 2, perçage qui débouche dans un orifice d'extrémité 77 réalisé dans un capuchon 78 qui coiffe la tige de piston 2 dans la chambre de travail 33. Une'face oblique formant un évasement vers l'extérieur de l'orifice 77 constitue le siège 26, lequel peut être fermé par une bille 79. Cette dernière est soudée à une tige 80 qui traverse l'alésage axial 54 du cône de soupape 12 et dont l'extrémité est reliée à ce cône par une sertissure 81 permettant la rotation relative. Ainsi, la bille 79 peut de nouveau se centrer facilerent

sur le siège 26.

Le cône de soupape 12 bloque la pression de l'accumulateur de la manière décrite dans ce qui précède par son épaulement 21, lequel est arrondi dans ce cas également. Le diamètre du siège et le diamètre extérieur d1 du cône 12 sont de nouveau d'égale grandeur, de sorte que la soupape est complètement équilibrée en pression. La course de la tige de piston 2 dans le piston de servofrein 8 est

limitée par l'épaulement 82.

Dans ce mode de réalisation, le retour du liquide de frein vers le réservoir 41 à partir de la chambre de travail 33 s'effectue en conséquence par le perçage longitudinal 76 et le perçage de raccordement 75 de la tige de piston 2, L'espace annulaire 72, Le

perçage 73, la chambre de compensation 74 et l'orifice radial 69'.

La figure 5 montre un exemple o la canalisation de retour de la chambre de travail 33 au réservoir 41 ne passe pas par le cône de soupape 12, ni par la tige de piston 2. Le retour se fait ici par un piston intermédiaire 83 qui remplace la pièce tubulaire 28 ou le capuchon 78 pour ce qui concerne le siège de soupape 26. Dans

ce siège s'adapte la bille 79 décrite relativement à La figure 4.

Le piston intermédiaire 83 est monté coulissant dans le piston de servofrein 8 par deux joints dynamiques 84 et 85 et il pénètre par une tête sphérique 86 dans une cuvette de réception 87 de conformation complémentaire de la tige de piston 2. Le siège 26 est suivi par un perçage longitudinal 88

d'o bifurquent des perçages transversaux 89. Ces derniers débou-

chent dans un espace annulaire 90 agencé autour du piston intermé-

diaire 83 et qui communique par un autre perçage longitudinal 91 du piston 8 avec l'espace 57 ménagé dans le corps 1, d'o il est

relié par la canalisation 58 au réservoir 41.

A l'établissement de la pression, la pression d'assistance

de la chambre de travail 33 est appliquée aussi, à travers un perça-

ge longitudinal 92 parallèLe à L'axe, sur l'autre côté du piston intermédiaire 83, de sorte que la pression d'assistance peut dans

ce cas agir également de façon directe sur la tige de piston 2.

Le perçage 93 - reliant les perçages longitudinaux 91 et 92 respectivmeent à l'espace annulaire 90 et à la chambre de travail 33 - se prolonge jusqu'à L'espace annulaire 48, mais est

isoLé de ce dernier par un cane obturateur 94.

L'exemple de réalisation selon la figure 6 représente un

développement de l'exemple de la figure 5 avec un piston intermé-

diaire 83. Celui-ci constitue de nouveau un siège de soupape 26 qui coopère avec la bille 79. Cette bille est soudée à une cuvette 95 reliée de façon articulée par une sertissure sur un prolongement

sphérique 96 du cane de soupape 12. Ainsi, la bille 79 peut se cen-

trer de nouveau facilement sur le siège 26. De plus, le collet 16 du cône 12 est de nouveau guidé avec du jeu radial dans l'alésage 11 afin de faciliter le centrage de l'épaulement arrondi 21 et de la bille 79. Une douille 97 autour du siège 26 sert également au

centrage de cette bille.

La figure 7 montre un mode de réalisation du servofrein selon la figure 6 o la liaison entre le piston intermédiaire 83 et la tige de piston 2 est réalisée différemment. Du côté de la tige 2, le piston 83 présente une face d'extrémité plate 98 qui est appuyée sur une plaque 99, elLe-mêne tenue sur la tige de pistin

2 par sertissage.

De plus, Le piston intermédiaire 83 de cette variante possède seulement un joint dynamique 84, l'autre joint dynamique -5 85 étant disposé directement sur la tige de piston 2. Entre ces

deux joints n'agit que la pression du liquide de frein retour-

nant par le perçage longitudinal 91.

La figure 8 montre un exemple o toute liaison articulée

entre le piston intermédiaire 83 et la tige de piston 2 est suppri-

mée et o le piston intermédiaire est réalisé directement comme un

prolongement 100 de la tige de piston 2. Le guidage de cette der-

nière est assuré par une surface de guidage 101 sur le coussinet 3

et par une surface de guidage 101' sur le prolongement 100.

Le servofrein de l'exécution de la figure 9 peut être comparé de nouveau avec ceux des figures 1 et 2. Etant donné que, avec le mode de réalisation selon la figure 1, le diamètre d1 devait être à peu près égal au diamètre des sièges des soupapes, il était nécessaire de relier La bague 25 rigidement au cône 12 par soudage, vissage ou sertissage. Ceci n'est pas nécessaire dans le mode de réalisation selon la figure 9 puisque le siège 26 est ici plus petit que le siège 20. Ceci est une conséquence du fait que la partie de tête 24 possède un diamètre réduit, de sorte qu'elle peut être passée à travers L'orifice d'extrémité 22. Cependant, lors de l'établissement de la pression, la soupape de pression constituée du siège 20 et de l'épaulement 21 ne serait alors plus équilibrée en pression. Pour cette raison, il faut effectuer, sur le côté opposé du cône de soupape 12, une transition correspondante d'un diamètre D1, correspondant au diamètre de La soupape 20/21, à un diamètre D2 correspondant à celui de la soupape 26/27. L'espace

annulaire 102 créé entre eux peut être soumis à la pression d'assis-

tance à partir de la chambre de travail 33 à travers la canalisaticr

d'amenée 103.

L'exemple selon la figure 10 utilise un cône de soupape 12 partagé en deux parties, mais dont Le perçage axial 54 traverse L'articulation 104 réalisée entre elles. Une partie 12a du cône 12 peut présenter une face d'extrémité plate ou légèrement arrondie, contre laquelle est appliquée l'autre partie 12b du cône, de manière à former une articulation. L'épaulement arrondi 21 peut ainsi se

centrer facilement sur le siège de soupape qui lui est coordonné.

2 6 1 4 8 5 5

Claims (29)

REVENDICATIONS

1. Servofrein logé dans un corps et comprenant un piston de servofrein monté coulissant dans ce corps et une tige de piston qui pénètre dans le corps et sert à la transmission d'un effort de freinage, avec prévision d'une chambre de travail ménagée dans le piston de servofrein pour recevoir, après ouverture d'une soupape, du liquide de frein provenant d'un accumulateur hydraulique ou

d'un réservoir et qui est refoulé par une pompe ou un organe ana-

logue, la chambre de travail communiquant à travers une autre soupape ou un dispositif semblable avec une canalisation de retour menant au réservoir, caractérisé en ce que la première soupape, servant à L'admission du liquide de frein, est constituée par un cône de soupape (12),s'étendant axialement dans un alésage (11) formant un

logement à fond plein du piston de servofrein (8), et par un épau-

lement (21) de ce cône, ainsi que par un siège (20) formé par une douille de soupape (13), et que, en tant que seconde soupape ou soupape de retour, destinée à laisser sortir le liquide de frein de la chambre de travail (33), un élément (24, 25, 62, 71, 79) relié au cône de soupape (12) coopère avec un élément (28, 78, 83, 100)

relié à la tige de piston (2).

2. Servofrein selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première soupape ou soupape d'admission (20, 21) forme une séparation entre la chambre de travail (33) et une chambre

d'admission (50) délimitée entre le cône de soupape (12) et le pis-

ton de servofrein (8) et qui communique avec l'accumulateur hydrau-

lique (40) ou le réservoir de liquide de frein (41) à travers un perçage radial (49), un espace annulaire (48) formé entre le piston de servofrein (8) et le corps (1), ainsi qu'un orifice d'entrée (47)

de ce corps.

3. Servofrein selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cône de soupape (12) est pourvu d'un collet (16) situé dans la chambre d'admission (50) et guidé avec du jeu radial dans la douille

de soupape (13) ou par rapport à l'alésage (11).

26 14855

4. Servofrein selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un ressort de compression (17) s'applique par une extrémité contre le côté du collet (16) opposé à la soupape d'admission (20, 21) et

par l'autre extrémité contre une pièce d'appui (18).

5. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que la douille de soupape (13) vient buter contre un jonc (14) situé derrière la soupape d'admission (20, 21)

dans l'alésage (11).

6. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce que la soupape d'admission (20, 21) est suivie par un perçage (22) ménagé dans l'extrémité de la douille de soupape (13) et servant de passage de communication avec la chambre

de travail (33).

7. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 6, caractérisé en ce que la soupape de retour dégage une sortie de la chambre de travail (33) vers un perçage axial (54) du cône de soupape (12) , par lequel le liquide de frein de la chambre de

travail (33) peut être renvoyé au réservoir (41) enpassant éventuel-

lement par une chambre de fond (55) de l'alésage (11), un perçage

oblique (56) et une canalisation (58).

8. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 6, caractérisé en ce que la soupape de retour dégage une sortie de la chambre de travail (33) vers un perçage longitudinal (76) de la tige de piston (2), lequel est relié au réservoir (41) à travers un orifice de raccordement (75), un espace annulaire (72) et au

moins un orifice radial (69').

9. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

I à 6, caractérisé en ce que le siège (26) de la soupape de retour est formé par un piston intermédiaire (83) ou par un prolongement (100) de la tige de piston (2), dans lequel un perçage longitudinal (88) relie ce siège (26) à un perçage transversal (89) qui est relié au réservoir (41) par un espace annulaire (90) et d'autres

perçages transversaux (93), un perçage longitudinal (91) et, éven-

tuellement, un espace (57) ménagé dans le corps (1).

10. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

7 à 9, caractérisé en ce que la chambre de travail (33) communique par des canaux de liaison (66, 67) avec un espace annulaire (68) et

des orifices radiaux (69) ou des cavités sembLables pour l'introduc-

tion de fluide de pression entre un coussinet de guidage (3) et

le piston de servofrein (8).

-11. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé-en ce que, pour la formation de la soupape de retour, le cône de soupape (12) traverse la douille de soupape (13) par une partie de tête (24), à laquelle est fixée une bague (25) formant un siège (26) auquel est coordonné un obturateur constitué par la tête (27) d'une pièce tubulaire (28) disposée dans la tige de

piston (2).

12. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé en ce qu'un porte-piston (63), vissé dans le cône (12) à travers la douille de soupape (13) ou son perçage

d'extrémité (22) plus précisément, porte un piston (62) pour la for-

mation de la soupape de retour.

13. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé en ce qu'une douille à sertir (71), fixée dans le cône (12) à travers la douille de soupape (13) ou son perçage

d'extrémité (22) plus précisément, porte un piston (62) pour la for-

mation de la soupape de retour.

14. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé en ce que la soupape de retour est formée en par-

tie par une bille (79) fixée à une tige (80) reliée elle-même au cône

de soupape (12).

15. Servofrein selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tige (80) portant La bille est articulée sur le cône (12)

à L'aide d'une sertissure (81).

16. Servofrein selon la revendication 14, caractérisé en ce que le cône (12) possède un prolongement sphérique (96) sur lequel la bille (86) est articulée avec interposition d'une cuvette (95).

17. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

12 à 16, caractérisé en ce que le siège (26) de la soupape de retour est formé par une pièce tubulaire (28) montée dans un alésage (29) débouchant dans la face d'extrémité de la tige de piston (2), avec

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interposition d'une pièce d'appui (30) et, éventuellement, de

rondelles-cales (31).

18. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

12 à 16, caractérisé en ce que l'extrémité de La tige de piston (2) est coiffée d'un capuchon (78) formant le siège (26).

19. Servofrein selon l'une quelconque des revendications 12

à 16, caractérisé en ce que le siège (26) de la soupape de retour est

formé par un piston intermédiaire (83) articulé à la tige de piston (2).

20. Servofrein selon la revendication 19, caractérisé en

ce que le piston intermédiaire (83) est appuyé par une tête sphéri-

que (86) dans une cuvette réceptrice (87) de la tige de piston (2).

21. Servofrein selon la revendication 19, caractérisé en

ce que le piston intermédiaire (83) s'applique par une face d'ex-

trémité plate (98) contre une plaque (99) qui est tenue par la

tige de piston (2) par sertissage.

22. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

12 à 16, caractérisé en ce que le siège (26) de la soupape de retour

est formé par un prolongement (100) de la tige de piston (2).

23. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

17 à 22, caractérisé en ce que Le siège (26) de la soupape de retour

est entouré par une douille de centrage (97).

24. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

1 à 23, caractérisé en ce que le diamètre (d1) du cône de soupape (12), à l'endroit o il est guidé dans l'alésage (11), est à peu près

égal au diamètre du siège (20 ou 26) de la soupape.

25. Servofrein selon l'une quelconque des revendications 1

à 24, caractérisé en ce que le diamètre (d2) de la pièce tubulaire (28) est légèrement plusgrand que le diamètre du siège (26) de la

soupape de retour.

26. Servofrein selon la revendication (24 ou 25), caracté-

risé en ce que le diamètre du piston de servofrein (8) est plus petit à un endroit (61) se trouvant devant l'espace annulaire (48) qu'à

un endroit (60) situé derrière cet espace.

27. Servofrein selon L'une quelconque des revendications

I à 23, caractérisé en ce que le diamètre (D2) du siège (26) de la soupape de retour est plus petit que le diamètre (D1) du siège

(20) de la soupape d'admission.

28. Servofrein selon la revendication 27, caractérisé en ce que le cône de soupape (12) est étagé au-delà des sièges (26, 20) des soupapes, s'il est guidé dans le piston de servofrein (8), avec formation d'un espace annulaire (102), le cône de soupape passant d'un diamètre correspondant au premier diamètre (D1) mentionné à un diamètre correspondant au second diamètre (D2) mentionné et l'espace annulaire (102) communiquant par une canalisation d'amenée

(103) avec la chambre de travail (33).

29. Servofrein selon l'une quelconque des revendications

I à 28, caractérisé en ce que le cône de soupape (12) est réalisé en deux parties reliées l'une à l'autre par un point d'articulation

(104).