FR2773347A1

FR2773347A1 - Servofrein et systeme de freinage le comportant

Info

Publication number: FR2773347A1
Application number: FR9900131A
Authority: FR
Inventors: Hiroyuki Oka; Michio Kobayashi; Hidefumi Inoue; Yoshiyasu Takasaki; Isao Kobayashi; Masahiro Shimada; Mamoru Sawada; Yuzo Imoto
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2019-01-08
Also published as: US20010011498A1; US6513416B2; FR2773347B1; US6244049B1

Abstract

L'invention concerne un système de freinage comportant un servofrein.Elle se rapporte à un système de freinage comportant un servofrein ayant un arbre d'entrée (30) à action solidarisée avec une pédale de frein, un maître-cylindre à action solidarisée avec un arbre de sortie (35) du servofrein, et un cylindre de roue commandé par une pression hydraulique transmise par le maître-cylindre. Le servofrein comprend un mécanisme de transmission d'une force antagoniste, à partir d'une pression hydraulique, à l'arbre d'entrée (30) lorsque le servofrein est manoeuvré, et un dispositif de réduction de la force antagoniste transmise à l'arbre d'entrée (30) lorsque le servofrein est manoeuvré rapidement.Application aux véhicules automobiles.

Description

La présente invention concerne un système de freinage ayant un servofrein, et, plus précisément, un mécanisme d'application d'une force antagoniste dans un servofrein.

En général, le système de freinage utilisé sur un véhicule à moteur comporte un servofrein ayant un arbre d'entrée dont l'action est solidarisée avec celle d'une pédale de frein, un maître-cylindre dont l'action est solidarisée avec celle de l'arbre de sortie du servofrein, et un cylindre de roue commandé par le fluide hydraulique du maître-cylindre.

Le servofrein appartient à l'un de deux types, le servofrein pneumatique et le servofrein hydraulique. Le servofrein pneumatique est composé d'un corps d'obturateur disposé afin qu'il coulisse dans une enveloppe, d'un piston moteur placé dans le corps d'obturateur, d'une chambre de pression fixe et d'une chambre de pression variable disposées de part et d'autre du piston moteur, d'un mécanisme à soupape destiné à raccorder sélectivement les passages de fluide formés dans le corps d'obturateur, d'un plongeur de soupape disposé afin qu'il coulisse dans le corps d'obturateur et participant au mécanisme à soupape, d'un arbre d'entrée destiné à déplacer le plongeur vers l'avant et vers l'arrière pour provoquer la commutation des passages par le mécanisme à soupape, et d'un arbre de sortie qui est déplacé vers l'avant lorsque le piston moteur se déplace vers 1 'avant.

Le servofrein pneumatique comporte en outre un mécanisme d'application d'une force antagoniste. Ce mécanisme possède un disque de réaction, formé de caoutchouc, placé entre l'arbre de sortie et le plongeur de soupape. Lorsque le servofrein est manoeuvré, le corps d'obturateur et le plongeur sont simultanément au contact du disque de réaction. Une partie de la force antagoniste de freinage appliquée à l'arbre de sortie est transmise au corps d'obturateur et le reste est transmis au plongeur. La force antagoniste de freinage agissant sur le plongeur est transmise au conducteur par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée et de la pédale de frein.

Le rapport d'asservissement du servofrein peut varier par variation du rapport des forces antagonistes reçues par le corps d'obturateur et par le plongeur de soupape, c'està-dire le rapport des sections d'application de pression du corps d'obturateur et du plongeur.

Le servofrein hydraulique est composé d'un piston moteur qui peut coulisser dans un boîtier, d'une chambre motrice formée à une première extrémité du piston moteur dans le boîtier, d'un mécanisme à soupape formé dans le piston moteur et destiné à connecter sélectivement des passages de fluide en liaison avec l'arbre d'entrée, d'un passage de transmission de fluide destiné à faire communiquer la chambre motrice avec une source d'une pression hydraulique sous l'action du mécanisme à soupape, d'un passage de décharge destiné à faire communiquer la chambre motrice avec un réservoir sous l'action du mécanisme à soupape, et d'un arbre de sortie qui est déplacé vers l'avant lorsque le piston moteur est déplacé vers l'avant.

Dans le servofrein hydraulique, une pression hydraulique est transmise de la chambre motrice à l'arbre de sortie, puis elle est transmise sous forme d'une force antagoniste de freinage au conducteur.

Dans le servofrein classique, le rapport d'asservissement est réglé à une valeur élevée de manière qu'une pression hydraulique importante de freinage soit produite par une petite force d'enfoncement de la pédale de frein.

Lors d'une manoeuvre rapide du frein, le servofrein ne suit pas l'opération de freinage rapide et ne peut pas produire le signal important de sortie prévu. Ce fait implique qu'une opération de freinage rapide est difficile pour un conducteur handicapé, par exemple une personne âgée.

Dans le cas du servofrein pneumatique, après l'enfoncement de la pédale de frein, le mécanisme à soupape est commuté sous l'action de l'arbre d'entrée, un fluide sous pression est introduit dans la chambre de pression variable, et le piston moteur et le corps d'obturateur sont déplacés vers l'avant. Lors de l'avance du corps d'obturateur, l'arbre de sortie avance sous l'action du disque de réaction ; l'avance de l'arbre de sortie crée une pression hydraulique, une réaction ou force antagoniste de la pression hydraulique est appliquée à l'arbre de sortie, et la force antagoniste appliquée à l'arbre de sortie est répartie sur le corps d'obturateur et le plongeur de soupape.

Lors d'une manoeuvre rapide de freinage, comme le piston moteur et le corps d'obturateur avancent sous l'action du fluide sous pression introduit dans la chambre de pression variable, le plongeur, qui a une action solidarisée avec la pédale de frein par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée, avance. La plus grande partie de la force antagoniste de freinage appliquée à l'arbre de sortie est transmise au plongeur. Le résultat est que la force antagoniste de freinage transmise au conducteur est considérable.

Le conducteur doit enfoncer la pédale de frein en dépassant cette force antagoniste considérable de freinage.

La force d'enfoncement de la pédale, nécessaire au freinage rapide, est encore plus grande que celle du freinage normal dans lequel la pédale est progressivement enfoncée pour la production d'une grande force de freinage.

Cette remarque s'applique au servofrein hydraulique.

Ainsi, la présente invention a pour objet un système de freinage qui permet la création d'une force importante de freinage avec une petite force appliquée à la pédale lorsque le servofrein est manoeuvré rapidement.

Un système de freinage selon l'invention comprend 1) un mécanisme hydraulique de force antagoniste destiné à transmettre une force antagoniste à l'arbre d'entrée lorsque le servofrein est manoeuvré, et 2) un dispositif de réduction de la force antagoniste transmise à l'arbre d'entrée lorsque le servofrein est manoeuvré rapidement.

Dans le système de freinage ayant cette construction, lors de la manoeuvre normale du frein, la force antagoniste est transmise par le mécanisme d'application de la force antagoniste hydraulique à l'arbre de sortie. En conséquence, le système de freinage peut travailler de manière normale.

Lors d'une manoeuvre rapide du frein, le dispositif de réduction de la force antagoniste réduit la force antagoniste transmise à l'arbre d'entrée. En conséquence, le servofrein peut être manoeuvré avec une plus petite force d'enfoncement de la pédale lors d'une manoeuvre rapide que lors d'une manoeuvre normale.

En outre, un servofrein selon l'invention a une structure telle qu'une force antagoniste, appliquée à l'arbre d'entrée lorsque le servofrein est manoeuvré, n'est pas transmise au plongeur, et il comporte un piston de force antagoniste disposé afin qu'il coulisse sur le corps d'obturateur, un organe tampon placé entre ce piston et le plongeur, et un dispositif d'application d'une pseudo-force antagoniste destiné à transmettre une force de rappel, produite par la différence de pression entre la chambre de pression variable et la chambre de pression constante et exercée sur le piston de force antagoniste, au plongeur de soupape par l'intermédiaire de l'organe tampon, sous forme d'une pseudo-force antagoniste.

Dans cette construction, lorsque le servofrein est commandé, la force antagoniste appliquée à l'arbre de sortie n'est pas appliquée au plongeur. Même lorsque le plongeur qui a une action solidarisée sur l'arbre d'entrée avance beaucoup au cours d'une manoeuvre rapide du frein avant que le piston moteur et le corps d'obturateur aient avancé sous l'action du fluide sous pression introduit dans la chambre de pression variable, la force antagoniste appliquée à l'arbre de sortie n'est pas transmise au conducteur par le plongeur et l'arbre d'entrée.

Le dispositif d'application de la pseudo-force antagoniste comprend un piston de force antagoniste destiné à recevoir une pression différentielle existant entre la seconde chambre de pression constante dans laquelle est introduite une pression provenant de la chambre de pression constante et la seconde chambre de pression variable dans laquelle est introduite une pression de la chambre de pression variable. Lors du fonctionnement normal du frein, une pseudo-force antagoniste, qui dépend de la pression différentielle entre la chambre de pression variable et la chambre de pression constante, est appliquée au plongeur. Au moment d'une manoeuvre rapide du frein, la pression dans la chambre de pression variable n'augmente pas à cause de la réponse lente du servofrein. En conséquence, la pression dans la seconde chambre de pression variable n'augmente pas non plus. Ainsi, une grande pression différentielle n'est pas appliquée au piston de force antagoniste. Ceci implique qu'un signal important de sortie de freinage est produit par une petite force de freinage.

Le piston de force antagoniste est mis au contact du plongeur lorsque l'organe tampon est introduit entre eux.

Une situation indésirable dans laquelle, au moment où le piston de force antagoniste frappe le plongeur, le conducteur a une sensation telle que l'arbre d'entrée est ramené instantanément vers l'arrière, ne risque pas de se présenter. En conséquence, une bonne sensation de manoeuvre est assuree.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une coupe d'un servofrein dans un premier mode de réalisation de l'invention
la figure 2 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 1, lors d'une manoeuvre rapide
la figure 3 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 1 lorsqu'il est à pleine charge
la figure 4 est une coupe d'un servofrein dans un second mode de réalisation de l'invention
la figure 5 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 4 lorsqu'il est rapidement manoeuvré
la figure 6 est une coupe d'un servofrein dans un troisième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7 est une coupe d'un servofrein dans un quatrième mode de réalisation de l'invention
la figure 8 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 7
la figure 9 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 7 permettant la description du fonctionnement du servofrein
la figure 10 est une coupe d'un servofrein dans un cinquième mode de réalisation de l'invention
la figure 11 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 10 permettant la description du fonctionnement de ce servofrein
la figure 12 est une coupe d'un servofrein dans un sixième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 13 est une coupe agrandie d'une partie essentielle du servofrein de la figure 12 lors de sa manoeuvre rapide ; et
la figure 14 est une coupe agrandie représentant une partie essentielle du servofrein de la figure 13 lorsqu'il est à pleine charge.

Premier mode de réalisation
On décrit maintenant un servofrein pneumatique selon un premier mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures 1 à 4.

Comme l'indique la figure 1, le servofrein pneumatique (appelé simplement servofrein dans la suite) comprend une enveloppe avant 1, une enveloppe arrière 2 et un corps 3 d'obturateur. Le corps 3 d'obturateur peut coulisser dans l'enveloppe avant 1 et l'enveloppe arrière 2. Ce corps 3 possède un organe 4 du côté d'entrée et un organe 5 du côté de sortie. L'organe 4 du côté d'entrée est retenu hermétiquement dans une partie cylindrique 2A de l'enveloppe arrière 2 afin qu'il puisse coulisser. L'organe du côté de sortie 5 est monté à l'extrémité du côté avant de l'organe 4 du côté d'entrée à un état tel que le premier est mobile par rapport au second.

L'organe 4 du côté d'entrée comprend un organe cylindrique 6, un organe externe 7 et un organe interne 8.

L'organe cylindrique 6 est introduit afin qu'il coulisse dans la partie cylindrique 2A de l'enveloppe arrière 2. L'organe externe 7, qui a une forme en U en coupe, est monté et fixé à la surface périphérique externe de l'extrémité du côté avant de l'organe cylindrique 6 et débouche à cette extrémité tournée du côté avant. L'organe interne 8 qui est cylindrique est ajusté et fixé sur la surface périphérique interne de l'extrémité du côté avant de l'organe cylindrique 6.

L'organe 5 du côté de sortie comporte un organe 10 du côté arrière placé de son côté arrière et un organe 11 du côté avant placé de son côté avant. L'organe 10 qui a aussi une forme en U en coupe, est ouvert à son extrémité tournée vers l'arrière. L'organe 11 du côté avant, couplé au côté avant de l'organe 10, débouche à son extrémité du côté avant pour former un organe cylindrique avec le fond.

L'organe du côté arrière 10 de l'organe du côté de sortie 5 est couplé de manière coulissante, à l'ouverture du côté avant, à l'organe externe 7 de l'organe 4 du côté d'entrée de manière que l'organe 5 du côté de sortie soit mobile entre l'organe externe 7 et un organe 12 de retenue fixé à l'organe 10 du côté arrière. Des ressorts 13A et 13B sont introduits élastiquement entre l'organe 10 du côté arrière et un mécanisme 17 à soupape, sous forme d'un organe élastique. Ces ressorts rappellent axialement l'organe 5 du côté de sortie et l'organe 4 du côté d'entrée dans des sens tels que ces organes s'écartent l'un de l'autre.

Un piston moteur 14 est placé à la périphérie externe de l'organe 5 du côté de sortie, et un diaphragme 15 est en outre disposé du côté arrière du piston 14. Le diaphragme 15 délimite l'espace interne du récipient étanche en une chambre A de pression constante placée du côté avant et une chambre B de pression variable placée du côté arrière.

On décrit maintenant le mécanisme 17 à soupape de commutation d'un circuit de fluide placé entre la chambre A de pression constante et la chambre B de pression variable.

Le mécanisme 17 comporte un premier siège 18 d'obturateur de forme annulaire, un second siège 20 d'obturateur de forme annulaire et un corps 22 d'obturateur. Le premier siège 18 est formé autour de l'organe cylindrique 6 de l'organe du côté d'entrée 4. Le second siège 20 est placé du côté droit du plongeur 19 qui peut s'ajuster de manière coulissante dans l'organe cylindrique 6. Le corps 22 d'obturateur vient en appui sur le premier siège 18 et le second siège 20 à l'aide d'un ressort conique 21 de retour.

Un espace formé au-dessus de la périphérie externe du premier siège 18 communique avec la chambre de pression constante A par un passage 23 de pression constante formé dans le corps de l'organe cylindrique 6 et entre l'organe externe 7 et l'organe interne 8. La chambre A communique avec un collecteur d'admission d'un moteur (non représenté) par un tube 24 de guidage d'une dépression, couplé à l'enveloppe avant 1. Une partie médiane, comprise entre le premier siège 18 et le second siège 20, communique avec la chambre
B de pression variable par l'intermédiaire d'un passage 25 de pression variable qui s'étend dans la direction radiale dans l'organe cylindrique 6. Un espace formé à la périphérie interne du second siège 20 communique avec l'air atmosphérique par un passage 26 de pression formé dans l'organe du côté d'entrée 4.

Une première extrémité de l'arbre d'entrée 30 est couplée de manière pivotante à l'extrémité droite du plongeur 19 qui peut coulisser dans l'organe 4 du côté d'entrée du corps 3. Un ressort 31 est disposé entre l'arbre d'entrée 30 et l'organe du côté d'entrée 4 du corps 3. La force du ressort 31 est supérieure à celle du ressort conique 21 de retour. A l'état représenté du servofrein pneumatique dans lequel la pédale de frein (non représentée) n'est pas enfoncée, le ressort 31 place le corps 22 d'obturateur sur le second siège 20 du plongeur 19 et sépare le corps 22 d'obturateur du siège 18 de l'organe 4 du côté d'entrée. L'autre extrémité de l'arbre d'entrée 30 est couplée à la pédale de frein.

Un organe de clavette 32 est destiné à empêcher la sortie du plongeur 19 de l'organe cylindrique 6 de l'organe 5 du côté de sortie. L'organe de clavette 32 a une partie fourchue (non représentée) allant du centre à la partie supérieure de l'organe de clavette. Cet organe 32 est introduit dans un trou 33 d'insertion formé radialement dans l'organe 6. La base de la partie fourchue de l'organe 32 est mise au contact d'une partie de petit diamètre 19a du plongeur 19.

Le trou 33 d'insertion et le passage de pression variable 25 sont placés côte à côte dans la direction axiale de l'organe 4 du côté d'entrée. La largeur du trou 33 d'insertion (la direction de sa largeur est perpendiculaire à la direction axiale de l'organe 4 et à la direction d'insertion de l'organe 32 dans le trou 33) est supérieure à la largeur du passage 25 de pression variable, vu dans la même direction. Grâce à cette sélection de la largeur, l'organe 32 de clavette peut être déplacé dans la direction axiale de l'organe 4 uniquement dans le trou 33.

L'organe 32 de clavette et le plongeur 19 sont disposés de manière que le plongeur 19 soit mobile axialement vers l'organe 32 sur la plage représentée par la longueur axiale de la partie 19a de petit diamètre. En conséquence, lorsque le servofrein ne fonctionne pas ou est à l'état de repos, l'organe du côté d'entrée 4 et le plongeur 19 viennent au contact de l'organe 32 de clavette qui est au contact de la surface interne de l'enveloppe arrière 2. Dans cet état, le plongeur 19 est maintenu dans une position dans laquelle il avance par rapport au corps 3. De cette manière, le déplacement libre de l'arbre d'entrée 30 est réduit au début du fonctionnement du servofrein.

Lorsque le servofrein est au repos, un ressort de retour 34, qui est placé élastiquement contre la paroi interne de l'enveloppe avant 1 et l'organe du côté avant 11 de l'organe 5 du côté de sortie, place l'organe 10 du côté arrière de l'organe 5 au contact de l'organe externe 7 de l'organe 4, tout en résistant aux forces des ressorts 13A et 13B, et le servofrein est maintenu dans la position repré- sentée de repos.

Dans le mode de réalisation considéré, l'extrémité avant de l'arbre de sortie 35 dépasse à l'extérieur de la partie d'arbre de l'enveloppe avant 1 par l'organe 36 d'étanchéité placé dans la partie d'arbre et est couplé à un piston d'un maître-cylindre (non représenté). La base 35A de l'arbre 35 se loge dans une cavité liA formée dans l'organe 11 du côté avant de l'organe 5 du côté de sortie, si bien qu'il est couplé solidairement à l'organe 5.

Dans le servofrein de ce mode de réalisation, une force antagoniste, agissant sur l'arbre de sortie 35 par l'intermédiaire du maître-cylindre lorsque le servofrein fonctionne, est parfaitement encaissée par l'organe 5 du côté de sortie du corps 3 d'obturateur, et n'est donc pas transmise au plongeur 19.

Par ailleurs, dans une réalisation dans laquelle la force antagoniste n'est pas transmise au plongeur 19, le conducteur ne peut pas avoir une sensation de l'opération de freinage.

Pour éviter cet inconvénient, ce mode de réalisation met en oeuvre un mécanisme 37 de force antagoniste à pression pneumatique qui crée une pseudo-force antagoniste en fonction de l'amplitude ou de la course d'enfoncement de la pédale de frein sous l'action du conducteur et qui applique cette force antagoniste au conducteur.

Plus précisément, le mécanisme 37 de force antagoniste pneumatique est constitué d'un piston de force antagoniste 38, d'une seconde chambre de pression constante 39 et d'une seconde chambre de pression variable 40. Le piston 38 peut coulisser sur un support llB qui dépasse vers le côté arrière de l'organe du côté avant 11 de l'organe 5 du côté de sortie. La seconde chambre de pression constante 39 est formée dans l'organe 11 du côté avant tout en étant plus proche du côté arrière que le piston 38 de force antagoniste. La seconde chambre de pression variable 40 est formée dans l'organe 11 du côté avant tout en étant plus proche du côté avant que le piston de force antagoniste 38.

La seconde chambre de pression constante 39 communique avec la chambre de pression constante A par un trou 41 de communication formé à l'extrémité de l'organe du côté avant 11 qui se trouve du côté arrière et communique en outre avec le passage 23 de pression constante.

La seconde chambre de pression variable 40 communique avec le passage 25 de pression variable par un passage 43 formé un orifice et constituant un dispositif 42 de réduction de force antagoniste (décrit dans la suite) et avec la chambre de pression variable B par le passage 25 de pression variable. La seconde chambre de pression variable 40 communique aussi avec la chambre A de pression constante par le passage 23 de pression constante.

Une partie en saillie 38A qui dépasse de la partie d'arbre du piston 38 de force antagoniste peut coulisser dans l'organe interne 8 de l'organe 4 du côté d'entrée et coopère de façon hermétique avec lui, et il est en face d'une partie 19b de grand diamètre du plongeur 19 de soupape à l'intérieur de l'organe interne 8 (figure 2).

Un ressort 44 est placé élastiquement entre le piston 38 de force antagoniste et l'organe interne 8 de l'organe 4 du côté d'entrée. Lorsque le servofrein est à l'état de repos, le ressort 44 repousse le piston 38 afin qu'il soit au contact de l'organe 11 du côté avant de l'organe 5, si bien que le piston 38 est mis en position d'extrémité d'avance. Dans cet état, un espace est formé entre la partie en saillie 38A du piston 38 et le plongeur 19.

Un organe d'étanchéité de forme annulaire est placé à la périphérie externe du piston 38 pour fermer de manière étanche l'espace compris entre le piston 38 et l'organe 11 du côté avant.

On décrit maintenant le passage 43 à orifice qui réduit la force antagoniste transmise au mécanisme 37 de force antagoniste lorsque la pédale de frein est enfoncée à une vitesse relativement grande.

Le passage 43 à orifice comprend un premier passage 46, un second passage 47 et un troisième passage 48. Le premier passage 46 est formé entre la surface périphérique interne de l'organe interne 8 de l'organe 4 du côté d'entrée et la surface périphérique externe de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19, et communique avec le passage 25 de pression variable. Le second passage 47 est formé dans la partie en saillie 38A du piston 38 et communique avec le premier passage 46. Les troisièmes passages 48 sont formés autour de la surface périphérique externe du support llB de l'organe 11 du côté avant de l'organe 5 et communiquent avec le second passage 47 et la seconde chambre de pression variable 40. La section de passage du fluide du passage 43 à orifice, c'est-à-dire la section du second passage 48 formé dans la partie en saillie 38A du piston 38, est sélectionnée à une valeur inférieure à celle du passage de pression variable 25.

Le second passage 47 débouche dans une gorge 49 qui est formée radialement à la face d'extrémité de la partie en saillie 38A du piston 38. En conséquence, même lorsque la partie en saillie 38A vient au contact de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19, le premier passage 46 peut communiquer avec le second passage 47 par la gorge 49.

Dans le mode de réalisation considéré et afin qu'une force antagoniste créée par le mécanisme 37 de force antagoniste pneumatique ne soit pas transmise au plongeur 19 lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement, un organe 51 d'étanchéité de forme annulaire est utilisé, cet organe dépassant radialement et vers l'extérieur de la partie l9b de grand diamètre du plongeur 19 qui est introduite dans le passage 43.

Lorsque le servofrein est à l'état de repos ou est commandé normalement, l'organe 51 d'étanchéité est disposé dans une région délimitée par une face 52 à gradin (figure 2) formée à la surface périphérique interne de l'organe interne 8 qui fait partie du passage 43. Dans cet état, le passage 25 de pression variable communique avec la seconde chambre de pression variable 40 par un espace compris entre l'organe 51 d'étanchéité et une cavité de la face à gradin 52.

Lorsque le plongeur 19 se trouve à la position d'extrémité d'avance de l'organe 4, l'organe d'étanchéité 51 quitte la région de la face à gradin 52 et se trouve sur la face lisse 53 plus proche du côté avant. Dans cet état, l'organe 51 d'étanchéité est en contact intime avec la face lisse 53 et ferme totalement le passage 43 à orifice.

Ainsi, lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement, le plongeur 19 est mis à la position d'extrémité d'avance vers l'organe 4, et l'organe 51 d'étanchéité est en contact intime avec la face lisse 53 de l'organe interne 8 et interrompt la communication du passage 25 de pression variable avec la seconde chambre 40 de pression variable.

En outre, lorsque le servofrein est à pleine charge, le plongeur 19 se trouve à la position d'extrémité avancée de l'organe 4 et l'organe 51 d'étanchéité est en contact intime avec la face lisse 53 pour fermer le passage 43 (figure 3).

Dans ce mode de réalisation, l'organe interne 8 a une configuration qui délimite la face à gradin 52 et la face lisse 53. Le cas échéant, on peut utiliser la variante suivante. La partie de l'organe interne 8 dont l'emplacement correspond à la face 52 a un diamètre supérieur à celui de l'organe 51 d'étanchéité dont la partie correspondant à la face lisse 53 a une forme de plus petit diamètre que l'organe 51 d'étanchéité.

Le servofrein de ce mode de réalisation comporte un dispositif 60 de réduction de course destiné à réduire l'amplitude d'enfoncement ou la course de la pédale de frein lorsqu'elle est enfoncée rapidement, par comparaison à l'enfoncement normal de la pédale.

Le dispositif 60 de réduction de course comporte un conduit 62, une soupape 63 destinée à ouvrir et fermer le conduit 62, et une unité de commande 64. Le conduit 62 est couplé à une ouverture 61 formée dans l'enveloppe arrière 2 et établit une communication de la chambre de pression variable B avec l'air atmosphérique. L'unité de commande 64 ferme la soupape 63 lorsque le servofrein est à l'état de repos ou est en fonctionnement normal, si bien que l'entrée d'air atmosphérique dans la chambre B est interrompue.

Lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement, l'unité de commande 64 libère la soupape 63 ou l'ouvre afin que l'air atmosphérique puisse pénétrer dans la chambre B de pression variable.

L'unité de commande 64 reçoit un signal d'un capteur (non représenté) qui détecte une force d'enfoncement agissant sur la pédale de frein ou une vitesse de course, et compare la valeur du signal du capteur à une valeur prédéterminée et, lorsque la première valeur dépasse la seconde, l'unité 64 de commande détermine que la pédale de frein a été rapidement enfoncée et ouvre la soupape 63.

Dans le servofrein de ce mode de réalisation, la valeur prédéterminée utilisée dans l'unité de commande 64 est sélectionnée afin que la soupape 63 soit ouverte lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement et le plongeur 19 avance rapidement vers la position d'extrémité d'avance vers le corps d'obturateur 3.

On décrit maintenant le fonctionnement du servofrein ayant cette construction.

1) Le servofrein à pression pneumatique est à l'état de repos précité et, dans cet état, la pédale de frein est enfoncée d'une manière relativement douce. Comme l'indique la figure 3, le corps 22 d'obturateur s'appuie sur le premier siège 18 de l'organe 4 du côté d'entrée pour interrompre la communication du passage 23 de pression constante avec le passage 25 de pression variable. Simultanément, le corps 22 d'obturateur se sépare du second siège 20 du plongeur 19 et établit la communication entre le passage 25 de pression variable et le passage 26 de pression. Dans cet état, l'air atmosphérique est introduit dans la chambre B de pression variable par le passage 25 et une pression différentielle est créée entre la chambre A de pression constante et la chambre B de pression variable et, par cette pression différentielle, l'organe 5 du côté de sortie du corps 3 d'obturateur et le piston moteur 14 avancent ensemble.

L'amplitude d'avance de l'organe 4 du côté d'entrée est inférieure à celle de l'organe 5 du côté de sortie et du piston moteur 14.

Une partie de l'organe 4 du côté d'entrée qui est placée dans la chambre de pression variable B est soumise à une dépression alors qu'une partie de 1'organe du côté d'entrée 4 qui dépasse de la chambre de pression variable B est soumise à l'air atmosphérique. En conséquence, comme une pression différentielle supérieure à une charge de tarage des ressorts 13A et 13B est appliquée à l'organe 4 du côté d'entrée juste après que le mécanisme 17 à soupape a commuté le circuit de circulation de fluide, l'organe 4 du côté d'entrée est mis en butée contre l'organe 5 du côté de sortie, et les deux organes avancent ensemble. Ensuite, la pression différentielle diminue, avec une pression négative réduite à l'intérieur de la chambre de pression variable B et, lorsque la pression différentielle précitée devient inférieure à la force tarée des ressorts 13A et 13B, l'organe 4 du côté d'entrée est progressivement isolé de l'organe 5 du côté de sortie.

Comme décrit précédemment, dans le mode de réalisation considéré, l'amplitude d'avance de l'organe 4 du côté d'entrée contenant le méca

En conséquence, le conducteur reçoit une sensation de son opération de freinage.

De cette manière, lorsque la pédale de frein est enfoncée constamment et doucement pour que le servofrein soit à l'état de pleine charge, l'organe du côté d'entrée 4 est arrêté à une position à laquelle l'organe 4 et les ressorts 13A, 13B sont en équilibre si bien qu'ils s'arrêtent en avant de l'organe 12 de retenue.

La synchronisation et la vitesse de déplacement de l'organe 4 du côté d'entrée qui s'écarte de l'organe 5 du côté de sortie peuvent être ajustées par la force tarée et la raideur des ressorts 13A et 13B.

2) On décrit maintenant le fonctionnement du servofrein lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale est plus grande que dans le cas précité dans lequel la pédale est enfoncée doucement. Dans ce cas, le plongeur 19 de soupape, qui travaille en liaison avec la pédale de frein par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 30, avance de façon plus importante vers l'organe 4 du côté d'entrée que lorsque la pédale est enfoncée normalement.

En conséquence, le corps 22 d'obturateur s'écarte de façon plus importante du second siège 20 du plongeur 19 que lors d'une commande douce du frein. Le résultat est qu'une plus grande quantité d'air atmosphérique pénètre dans la chambre de pression variable B par le passage 25 si bien que l'organe 5 du côté de sortie du corps d'obturateur 3 et le piston moteur 14 sont déplacés vers l'avant à une vitesse relativement élevée.

Seule la même quantité d'air atmosphérique que lors de la manoeuvre douce du frein est conduite dans la seconde chambre de pression variable 40 qui se trouve du côté avant du piston 38 par le passage 43. En conséquence, la force antagoniste augmente après que le signal de sortie a augmenté.

En conséquence, comme la force antagoniste qui est appliquée à la pédale de frein par le mécanisme 37 de force antagoniste lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale est élevée devient relativement inférieure à celle qui est observée lorsque la vitesse d'enfoncement est faible, le servofrein peut être manoeuvré par une force plus petite.

3) Le fonctionnement du servofrein lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement est maintenant décrit. Dans cette manoeuvre rapide comme indiqué sur la figure 2, le plongeur 19 qui travaille en liaison avec la pédale par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 30 se déplace rapidement vers la position d'extrémité d'avance vers le corps 3 d'obturateur.

En conséquence, le corps 22 d'obturateur s 'écarte beaucoup du second siège 20 du plongeur 19 et une grande quantité d'air atmosphérique est introduite dans la chambre
B de pression variable par le passage 25. Simultanément, l'unité de commande 64 du dispositif 60 de réduction de course détermine que l'opération de freinage est réalisée rapidement et ouvre la soupape 63 qui était fermée jusqu'à présent de manière que l'air atmosphérique puisse s'écouler séparément dans la chambre B de pression variable par le conduit 62.

Cette opération provoque une élévation rapide de la pression différentielle agissant sur l'organe 5 du côté de sortie et le piston moteur 14, si bien que l'organe 5 et le piston 14 avancent rapidement pour effectuer une opération de freinage rapide.

Comme la pression différentielle appliquée à l'organe 4 du côté d'entrée est rapidement réduite par l'atmosphère introduite par le conduit 62, en plus de l'atmosphère introduite par le mécanisme 17 à soupape, l'organe du côté d'entrée 4 est isolé de l'organe du côté de sortie 5 à un moment antérieur au moment du fonctionnement normal.

En conséquence, l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein par le conducteur est réduite dans la mesure où la position à laquelle l'organe 4 du côté d'entrée est isolé de l'organe 5 du côté de sortie est plus proche que dans le cas de l'opération de freinage normal. En conséquence, l'amplitude d'enfoncement au moment du freinage rapide peut être produite de façon plus importante que lors de l'opération de freinage normal. En conséquence, la réponse du servofrein hydraulique est meilleure et permet d'améliorer la réduction de distance de freinage au moment d'une manoeuvre de freinage rapide.

L'air atmosphérique est introduit habituellement dans la seconde chambre de pression variable 40 du piston 38 de force antagoniste à une face avant par le passage 43 et, plus précisément, par l'espace compris entre l'organe 51 d'étanchéité et la face à gradin 52. Cependant, dans un mode de réalisation, dans une opération de freinage rapide, l'organe 51 d'étanchéité passe au niveau de la face 52 et vient au contact intime avec la face lisse 53 pour fermer immédiatement le passage 43 et permettre ainsi l'introduction d'une petite quantité d'air atmosphérique dans la seconde chambre de pression variable 40. En conséquence, le piston 38 de force antagoniste est poussé contre la face arrière à cause de la petite différence de pression et vient en butée contre le plongeur 19.

En conséquence, la force antagoniste appliquée à la pédale de frein par le mécanisme 37 devient très petite dans l'opération de freinage rapide dans laquelle le plongeur 19 se déplace rapidement vers la position d'extrémité d'avance vers le corps 3. En conséquence, dans un tel freinage rapide, le servofrein peut être commandé rapidement par une force à la pédale plus petite que lors du freinage normal.

Ce mode de réalisation est tel que le corps 3 d'obturateur est réalisé avec l'organe 4 du côté d'entrée et l'organe 5 du côté de sortie et l'amplitude d'avance de l'organe 5 du côté de sortie est plus petite que celle de l'organe 4 du côté d'entrée. Lorsque le servofrein est mis à pleine charge, et, dans cet état, le conducteur enfonce la pédale de frein pour créer une force de freinage plus grande, une zone morte dans laquelle le signal de frein et la force antagoniste n'augmentent pas, même lorsque la pédale est enfoncée, apparaît jusqu'à ce que l'organe 4 du côté d'entrée soit en butée contre l'organe 5 du côté de sortie qui avance par rapport à lui.

Cependant, dans ce mode de réalisation, lorsque le servofrein est à pleine charge comme décrit précédemment, comme l'organe d'étanchéité 51 placé sur le plongeur 19 vient en contact intime avec la surface lisse 53 de l'organe interne 8 pour fermer le passage 43, l'organe du côté de sortie 5 peut avancer en liaison avec l'organe 4 du côté d'entrée sous l'action de l'air atmosphérique de l'espace fermé hermétiquement par le passage 43, la seconde chambre à pression variable 40 et l'organe d'étanchéité 51. En conséquence, aucune zone morte n'est creee.

Second mode de réalisation
On décrit maintenant un autre servofrein dans un second mode de réalisation de 1 invention, en référence aux figures 4 et 5.

Lors d'une opération rapide dans laquelle le plongeur 19 se déplace rapidement vers la position d'extrémité d'avance vers le corps 3, le passage 43 est parfaitement fermé par l'organe 51 d'étanchéité. A cet égard, le second mode de réalisation est tel que la section de passage de fluide d'un passage 143 à orifice est réduite de façon plus importante que lors du fonctionnement normal, par une partie 155 d'étranglement formée dans un organe interne 108 d'un organe obturateur 103 et une autre partie d'étranglement 156 formée dans une partie arrière de la partie de grand diamètre 119b d'un plongeur de soupape 119. Cette disposition peut donner des effets utiles comparables à ceux du premier mode de réalisation.

Plus précisément, la partie d'étranglement 155 du corps 103 est formée en position médiane dans l'organe interne 108 formant le premier passage 146 du passage à orifice 143. Une partie 157 de petit diamètre est placée du côté avant de la partie 155 d'étranglement et une partie 158 de grand diamètre est placée du côté arrière. Ainsi, la partie d'étranglement 155 correspond pratiquement à la partie d'étranglement 156.

La partie d'étranglement 156 du plongeur 119, tout en étant disposée radialement, est formée autour de la partie du côté arrière de la partie 119b de grand diamètre du plongeur 119 qui forme le premier passage 146 du passage à orifice 143. Le diamètre externe de la partie 156 est légèrement inférieur à celui de la partie d'étranglement 155 (la partie de petit diamètre 157).

A l'état de repos, c'est-à-dire lorsque la pédale de frein n'est pas enfoncée ou pendant le fonctionnement normal, la partie d'étranglement 156 est disposée dans une partie de grand diamètre 158 de l'organe interne 108. A ce moment, la section du premier passage 146 est supérieure à celle du second passage 147 formé dans un piston 138 de force antagoniste.

Lors d'un tel enfoncement rapide dans lequel le plongeur 119 occupe la position de l'extrémité d'avance vers le corps 103 comme indiqué sur la figure 5, la partie d'étranglement 152 passe au niveau de la partie de grand diamètre 154 et se loge dans la partie 151 d'étranglement. Dans cet état, la section du premier passage 146 est inférieure à celle du second passage 147.

Le reste de la construction du second mode de réalisation est pratiquement le même que celui du premier mode de réalisation. Dans le second mode de réalisation, les parties équivalentes ou analogues sont désignées par les mêmes références numériques avec un chiffre 1 pour les centaines, par raison de simplicité.

De même, comme décrit précédemment, dans le second mode de réalisation, lors du fonctionnement normal dans lequel la pédale de frein est enfoncée de manière relativement douce et plus rapidement que dans le premier mode de réalisation, la section du premier passage 146 constituant une partie du passage 143 est plus grande que celle du second passage 147 utilisé comme passage 143 à orifice. En conséquence, lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale de frein augmente, le conducteur peut manoeuvrer le servofrein avec une plus faible force d'enfoncement de la pédale.

Lors d'une manoeuvre rapide dans laquelle le plongeur 119 se déplace rapidement à la position d'extrémité d'avance vers le corps 103, la partie d'étranglement 156 du plongeur 119 se déplace dans la partie d'étranglement 155 du corps 103, si bien que la section du premier passage 146 est inférieure à celle du second passage 147.

Dans cette manoeuvre rapide, les parties 155 et 156 d'étranglement réduisent considérablement la quantité d'air introduite dans une seconde chambre de pression variable 140, en comparaison du fonctionnement normal du frein. En conséquence, dans une opération rapide, la pression différentielle agissant sur le piston 138 de force antagoniste augmente avec un retard considérable par rapport au fonctionnement normal. Ce fait implique que le servofrein peut être manoeuvré rapidement avec une petite force d'enfoncement de la pédale.

Par ailleurs, les parties d'étranglement 155 et 156 du second mode de réalisation ne permettent pas l'élimination de la zone morte après l'état de pleine charge du servofrein.

Troisième mode de réalisation
On décrit maintenant un troisième mode de réalisation de la présente invention en référence à la figure 6.

Comme indiqué précédemment, dans le premier (second) mode de réalisation, l'organe du côté d'entrée 4 (104) a plusieurs organes l'organe cylindrique 6 (106), l'organe externe 7 (107) et l'organe interne 8 (108). L'organe du côté de sortie 5 (105) a aussi plusieurs organes l'organe du côté arrière 10 (110) et l'organe du côté avant 11 (111).

Dans le troisième mode de réalisation décrit dans la suite, un organe du côté d'entrée 204 et un organe du côté de sortie 205 sont formés chacun en une seule pièce, par exemple en une seule pièce moulée.

Plus précisément, un corps d'obturateur 203 comprend un organe 204 du côté d'entrée et un organe 205 du côté de sortie. L'organe 204 du côté d'entrée qui a une forme cylindrique est introduit afin qu'il coulisse dans une partie cylindrique 202A d'une enveloppe arrière 202 de manière hermétique. L'organe 205 est un organe cylindrique dont le fond est solidaire d'un piston moteur 214 et d'un arbre de sortie 235. La partie arrière de l'organe du côté de sortie 205 est ouverte. L'organe 204 peut coulisser dans l'organe 205 depuis son ouverture d'extrémité.

L'organe du côté de sortie 205 a une partie 205A de grand diamètre, une partie 205B de petit diamètre et un organe 212 de retenue. La partie 205A a un diamètre un peu supérieur à celui de la partie d'extrémité avant 204A de l'organe 204 et la partie de petit diamètre 205B se trouve du côté avant de la partie 204A d'extrémité avant et a un diamètre inférieur à celui de cette partie. L'organe 212 de retenue est placé du côté arrière de la partie 204A qui est logée dans la partie de grand diamètre 205A. Grâce à cette structure, l'organe 205 est mobile entre la partie de petit diamètre 204B et l'organe 212 de retenue par rapport à l'organe du côté d'entrée 204.

Ce mode de réalisation diffère du premier et du second mode de réalisation en ce que le ressort 213 est installé élastiquement non entre les organes 204 et 205, mais entre l'organe 204 et le piston de force antagoniste 238.

Dans cette structure, lors du fonctionnement, comme une partie de la force dirigée vers l'arrière par le piston 238 est transmise à l'organe 204 par le ressort 213, l'organe 204 est déplacé vers l'arrière par rapport à l'organe 205 jusqu a ce qu'il soit en butée contre l'organe 212 de retenue juste après le début du fonctionnement. De cette manière, lorsque l'intervalle entre les organes 204 et 205 est maximal juste après le début du fonctionnement, l'augmentation de la force de freinage de sortie devient rapide par rapport à l'enfoncement de la pédale de frein, si bien qu'il est difficile de régler une petite plage de signal de sortie de freinage.

En conséquence, dans ce mode de réalisation et pour qu une résistance soit appliquée à la force transmise vers l'arrière par le piston 238, un ressort 228 ayant une force tarée inférieure à celle du ressort 213 est monté élastiquement entre l'organe 204 du côté d'entrée et l'organe 212 de retenue si bien que le ressort 228 détermine l'intervalle compris entre les organes 4 et 5 en fonction de l'amplitude de la force vers l'arrière du piston 238, c'est-à-dire en fonction de l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein.

Pendant le repos indiqué sur la figure, l'organe 204 du côté d'entrée est en coopération avec un organe à clavette 232 qui est mis en butée contre l'enveloppe arrière 202 par la force élastique du ressort de rappel 234, et la partie de petit diamètre 205B de l'organe 205 est en coopération avec la partie d'extrémité du côté avant 204A de l'organe 204 et, dans cet état, l'organe 204 avance par rapport à l'organe 205.

Comme décrit précédemment, comme les organes 204 et 205 ont des constructions différentes de celles des deux premiers modes de réalisation, le passage 243 qui établit la communication entre la seconde chambre 240 de pression variable et la chambre B de pression variable a une construction différente de celle des premier et second modes de réalisation.

Dans le premier (second) mode de réalisation, la partie de grand diamètre 19b (119b) du plongeur 19 (119) est introduite dans l'organe du côté d'entrée 4 (104). Dans le troisième mode de réalisation, une partie de grand diamètre 219b du plongeur 219 est mise dans une cavité 238B formée à l'extrémité d'une partie en saillie 238A d'un piston 238 de force antagoniste. De cette manière, le passage 243 à orifice est réalisé uniquement avec la partie qui correspond au second passage 47 (147) du premier (second) mode de réalisation.

Le reste de la construction du troisième mode de réalisation est essentiellement le même que celui du premier (second) mode de réalisation. Dans le troisième mode de réalisation, les parties analogues ou équivalentes sont désignées par les mêmes références numériques avec le chiffre 2 pour les centaines par raison de simplicité.

Dans le troisième mode de réalisation ayant cette construction, le servofrein peut être rapidement commandé par une faible force appliquée à la pédale, comme dans les deux premiers modes de réalisation.

Dans les trois premiers modes de réalisation, l'organe du côté d'entrée 4, 104, 204 et l'organe du côté de sortie 5, 105, 205 qui forme le corps d'obturateur 3, 103, 203, sont coulissants. Le cas échéant, l'organe du côté d'entrée 4, 104, 204 et l'organe du côté de sortie 5, 105, 205 peuvent être fixes ou immobiles. Dans ce cas, il est impossible de réduire la course de l'arbre d'entrée par utilisation du dispositif 60 de réduction de course. En conséquence, il n est pas nécessaire d'utiliser ce dispositif 60.

Dans le premier mode de réalisation, l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein lors d'une manoeuvre rapide du frein est réduite par rapport au fonctionnement normal par utilisation du dispositif 60 de réduction de course. L'utilisation du dispositif 60 de réduction de course n'est pas primordiale et peut être omise le cas échéant.

Ouatrième mode de réalisation
On décrit maintenant un quatrième mode de réalisation de l'invention en référence aux figures 7 à 9. Dans le quatrième mode de réalisation, l'invention concerne un servofrein hydraulique du type à maître-cylindre (appelé simplement servofrein) bien qu'il soit incorporé au servofrein pneumatique des trois premiers modes de réalisation.

Comme l'indique la figure 7, un piston moteur 302, qui est cylindrique et a un fond, est introduit afin qu'il coulisse dans une partie de petit diamètre d'un boîtier cylindrique 301. L'extrémité gauche du piston 302 est couplée de manière étanche à une première chambre 304 de fluide de freinage d'un maître-cylindre 303.

Le maître-cylindre 303 comprend un organe interne cylindrique 306, un organe externe cylindrique 307 ayant un fond et un piston 308. L'organe interne 306 est ajusté dans une partie de grand diamètre formée dans le boîtier 301 de manière étanche. L'organe externe 307 est introduit dans le boîtier 301 par l'ouverture d'extrémité du boîtier et est emmanché à force dans celui-ci, il retient fermement l'organe interne 306 à l'aide d'une partie de gradin du boîtier 301, et il ferme de manière étanche l'ouverture d'extrémité gauche du boîtier 301. Le piston 308 peut coulisser et est maintenu dans l'organe interne 306 de manière étanche au liquide, avec une action solidarisée sur celle du piston moteur 302. La première chambre 304 de fluide de freinage est placée entre le piston 308 et le piston moteur 302, et une seconde chambre de fluide de freinage 309 est formée entre le piston 308 et l'organe externe 307. Ainsi, dans le quatrième mode de réalisation, le piston moteur 302 est aussi utilisé comme piston pour la première chambre 304 de fluide de freinage du maîtrecylindre 303, si bien que l'arbre de sortie est omis.

Dans le quatrième mode de réalisation aussi, un premier ressort 311 est placé élastiquement entre le piston moteur 302 et le piston 308, et un second ressort est placé entre le piston 308 et l'organe externe 307. Lorsque le servofrein n'est pas en fonctionnement, le piston moteur 302 est au contact d'un bouchon 313 décrit dans la suite, et le piston 308 est mis au contact d'une tige rétractable 314 placée entre lui et le piston moteur 302.

La tige rétractable 314 comprend une partie de tige 315 destinée à être au contact du piston moteur 302 et une partie de coulisseau 316 en forme de cloche qui est ajustée afin qu'elle coulisse sur la partie 315 de tige et soit au contact du piston 308. Le premier ressort 311 est placé à l'état comprimé entre la partie de coulisseau 316 et un organe 317 de retenue placé à l'extrémité droite de la partie 315 de tige. A l'état de repos représentée, le premier ressort 311 repousse la partie 316 au contact d'une partie de gradin formée à l'extrémité gauche de la partie 315 de tige. Dans cet état, la force tarée du premier ressort 311 est légèrement supérieure à la force tarée du second ressort 312.

Lorsque le servofrein hydraulique est à l'état de repos, la première chambre 304 et la seconde chambre 309 de fluide de freinage communiquent avec un réservoir 324 qui est couplé afin qu'il soit solidaire du boîtier 301, par des passages 320, 321 formés dans le piston 308 et le piston moteur 302 et des passages 322, 323 formés dans le boîtier 301. En outre, ces passages communiquent avec des cylindres de roue (non représentés) par d'autres passages 325 et 326 formés dans le boîtier 301.

Lorsque le servofrein hydraulique est à l'état de fonctionnement et le piston moteur 302 et le piston 308 avancent, le réservoir 324 est déconnecté de la première chambre 304 et de la seconde chambre 309 de fluide de freinage, mais la communication de la première chambre 304 et de la seconde chambre 309 de fluide de freinage avec les cylindres de roue reste assurée.

Lorsque le servofrein fonctionne et le piston moteur 302 avance, le piston 308 avance aussi. En conséquence, les pressions de fluide créées par la première chambre 304 et la seconde chambre 309 de fluide de freinage sont transmises aux cylindres de roue associés respectivement, si bien que l'opération de freinage est exécutée.

On décrit maintenant une construction du servofrein hydraulique en référence aux figures 7 et 8.

L'ouverture de l'extrémité droite du boîtier 301 est hermétiquement fermée par le bouchon 313. Une chambre motrice 330 remplie d'huile sous pression est formée entre le bouchon 313 et le piston moteur 302.

Le piston moteur 302 comporte un organe du côté de sortie 331 sous forme d'un organe cylindrique ayant un fond, tourné vers la première chambre 304 du maître-cylindre 303, et un organe 332 du côté d'entrée qui est introduit de manière coulissante et étanche dans l'organe du côté de sortie 331. Un ressort 333 qui forme un dispositif de rappel est placé élastiquement entre l'organe 331 du côté de sortie et l'organe 332 du côté d'entrée Le trou 33 repousse l'organe du côté interne 332 vers la droite par rapport à l'organe du côté externe 331. A l'état de repos représenté, l'organe 332 est au contact de la paroi de séparation de l'organe 331.

Un manchon 334 à gradin est maintenu de manière étanche dans l'organe 332. L'extrémité gauche du manchon 334 est utilisée comme premier siège 336 qui forme partiellement un mécanisme 335 à soupape. Un corps d'obturateur 337, qui forme aussi partiellement le mécanisme obturateur 335, est placé à l'intérieur de l'organe 332 du côté d'entrée. Le corps d'obturateur 337 a une construction ayant une partie 339 d'arbre et une bille 340 placée du côté droit de la partie 339 d'arbre. Cette partie 339 est maintenue de manière étanche par un collier 338 et passe de manière coulissante dans ce collier 338. Un ressort 341 est disposé entre cette partie et le collier 338. A l'état de repos représentée, le ressort 341 provoque l'application du corps d'obturateur 337 sur le premier siège 336 de soupape.

Une chambre de pression 344 placée entre le corps 337 et le premier siège 336 est reliée à une pompe (non représentée) avec laquelle elle communique par un passage 348 d'alimentation formé par des passages 345, 346 et 347 et un conduit 349 (figure 7) connecté à la chambre. Le passage 345 est formé dans l'organe du côté d'entrée 332, le passage 346 est formé dans l'organe du côté de sortie 331 et le passage 347 est formé dans le boîtier 301. La pompe transmet constamment de l'huile à une pression prédéterminée à la chambre 344 de pression. Un accumulateur (non représenté) est placé en aval de la pompe et il accumule l'huile sous pression transmise par la pompe.

Une chambre d'équilibrage 351 placée entre le corps 337 et l'organe 332 communique avec la chambre motrice 330 par un passage 352 de communication formé dans l'organe 332 et un trou débouchant 353 formé dans le manchon 334. Lorsque l'huile sous pression est conduite à la chambre 330, la connexion permet à l'huile sous pression de circuler dans la chambre d'équilibrage 351. Cette chambre 351 est destinée à appliquer au corps 337 une force de rappel comparable à la force de rappel reçue de l'huile sous pression dans la chambre 344 à l'état d'ouverture du corps 337. Dans le servofrein ayant ce fonctionnement, lorsqu'une force appliquée à la pédale est supprimée, le ressort 341 provoque l'application du corps 337 d'obturateur sur le premier siège 336 de soupape.

Une chambre de rappel 355 qui est formée entre le piston moteur 302 et l'organe du côté d'entrée 332 (comme la chambre d'équilibrage 351) communique aussi avec la chambre 330 par le passage 352 de communication formé dans l'organe 332 et le trou débouchant 353 formé dans le manchon 334.

Lorsque l'huile sous pression est transmise à la chambre 330, la connexion permet à l'huile sous pression de s'écouler dans la chambre 355. La chambre de rappel 355 est destinée à faire reculer l'organe du côté d'entrée 332 par rapport à l'organe du côté de sortie 331 lorsque le servofrein est manoeuvré. Pour cette raison, la section de l'organe de clavette 32 tourné vers la chambre de rappel 355 est choisie afin qu'elle soit supérieure à la section tournée vers la chambre 330.

Un arbre d'entrée 356 ayant une action solidarisée avec une pédale de frein (non représentée) est introduit de manière étanche et coulissante dans le bouchon 313. Un second siège 357 de soupape forme partiellement le mécanisme 335 à soupape. Un ressort 358 est placé élastiquement entre l'arbre d'entrée 356 et le manchon 334. Le ressort 358 rappelle l'arbre d'entrée 356 vers la droite pour séparer le corps 337 d'obturateur du second siège 357 à l'état représenté de repos dans lequel la pédale de frein est relâchée.

Un passage 360 communiquant avec la chambre 330 est formé dans la partie d'arbre de l'arbre d'entrée 356. La chambre 330 peut communiquer avec le réservoir 324 par un passage 364 de décharge qui comprend le passage 360, un passage 361 formé dans le bouchon 313, et un passage 362 formé dans le boîtier 301, et un conduit 365 (voir figure 7) raccordé au passage 364.

En conséquence, lorsque le servofrein hydraulique ne fonctionne pas alors que le corps 337 d'obturateur est en appui sur le premier siège 336 du manchon 334 et est séparé du second siège 357 de l'arbre 356, comme l'huile sous pression introduite dans la chambre 344 est récupérée par le réservoir 324 par l'intermédiaire de la chambre 330 et du passage 364, il n'est pas possible que l'huile sous pression exerce une force sur l'organe 331 du côté de sortie et l'organe 332 du côté d'entrée.

Au contraire, lorsque le servofrein hydraulique fonctionne alors que la pédale de frein est enfoncée de manière que l'arbre d'entrée 356 avance, le second siège 357 formé à l'extrémité de l'arbre 356 est mis au contact du corps 337, le passage 364 de décharge est séparé de l'arbre 356, ce dernier se sépare du siège 336, l'huile sous pression présente dans la chambre 344 est introduite dans la chambre 330, et l'huile introduite dans cette chambre 330 fait avancer l'organe 331 du côté de sortie et l'organe 332 du côté d'entrée du piston moteur 302. A ce moment, l'huile sous pression de la chambre 330 agit à l'extrémité de l'arbre 356 d'entrée qui dépasse du bouchon 313. Cette huile sous pression agissant sur l'arbre d'entrée 356 est transmise afin qu'elle donne une force antagoniste au conducteur.

Dans le servofrein ainsi commandé, lorsque la pédale de frein est libérée, la pédale et l'arbre d'entrée 356 se déplacent vers l'arrière, le corps 337 s'appuie sur le siège 336 formé sur le manchon 334, la chambre 344 est séparée de la chambre 330, et le second siège 357 de l'arbre d'entrée 356 s'écarte du corps 337 d'obturateur, et l'huile sous pression est évacuée de la chambre 330 vers le réservoir 324 par le passage 373 et le conduit 365, et la structure du servofrein reprend son état de repos.

Le servofrein hydraulique du quatrième mode de réalisation comporte aussi un autre dispositif générateur d'une force antagoniste, sous forme d'un mécanisme 370 de force antagoniste à pression hydraulique destiné à transmettre une force antagoniste à l'arbre d'entrée 356 en plus du dispositif générateur de force antagoniste déjà décrit dans lequel l'huile sous pression de la chambre 330 crée la force antagoniste.

Comme l'indique la figure 8, le mécanisme 370 de force antagoniste hydraulique comprend une partie à gradin 371 et une chambre 372 de force antagoniste. La partie 371 est formée entre la partie de grand diamètre constituant la partie arrière de l'arbre d'entrée 356 et la partie de petit diamètre à sa partie avant. La chambre 372 de force antagoniste est formée à la surface périphérique interne du bouchon 313 et entoure la partie 371. La chambre 372 communique avec le passage 360 de l'arbre d'entrée 356 et avec le passage 361 formé dans le bouchon 313.

Le mécanisme 370 de force antagoniste hydraulique tel que représenté sur la figure 7 comporte en outre un passage 373 de force antagoniste, un conduit 374 et une soupape 375 de commutation de passage. Le passage 373 est formé dans le boîtier 301 et communique avec la chambre 330. Le conduit 374 fait communiquer le passage 373 avec le conduit 365. La soupape 375 placée entre les conduits 365 et 374 commute la circulation du fluide vers le conduit 365 ou le conduit 374.

La soupape 375 assure le raccordement de la chambre 372 avec le réservoir 324 jusqu'à ce qu'une pression du fluide hydraulique de la chambre 330 transmise par le passage 373 et le conduit 374 dépasse une pression préréglée et, en meme temps, sépare la chambre 330 de la chambre 372. Lorsque la pression du fluide sous pression de la chambre 330 dépasse la pression préréglée, le passage de fluide est commuté automatiquement par la pression du fluide hydraulique si bien que la chambre 330 se sépare du réservoir 324, et la chambre 330 se sépare de la chambre 372 de force antagoniste.

Comme l'indique la description qui précède, l'huile sous pression transmise à la chambre 330 est introduite dans la chambre 372 par le passage 373, la soupape 375 et le passage 364. En conséquence, l'huile sous pression agit sur la partie 371 de gradin de l'arbre 356 et repousse celui-ci vers la droite.

En conséquence, la somme de la force antagoniste agissant sur l'arbre 356 et de la force antagoniste de la chambre 372 est transmise comme force antagoniste de freinage au conducteur.

Un dispositif 380 de réduction de force antagoniste dérivé du mécanisme 370 est en outre adopté dans ce mode de réalisation.

Le dispositif 380 de réduction de force antagoniste comprend un orifice 381, un conduit 382, un clapet de retenue 383 et un amortisseur 384. L'orifice 381 est relié au conduit 365 par la soupape 375 et le passage 364. Le conduit 382 est destiné à mettre en dérivation l'orifice 381. Le clapet de retenue 383, couplé au conduit 382, détermine la circulation de l'huile sous pression provenant de la chambre 330 dans le conduit 382 vers la chambre 372 et, simultanément, permet à l'huile sous pression d'être évacuée de la chambre 372 ou de la chambre 330 vers le réservoir 324 par le conduit 382. L'amortisseur 384 est placé entre la soupape 375 et l'orifice 381 et, lorsque la pression de l'huile du conduit 365 dépasse la valeur préréglée, il accumule temporairement l'huile sous pression du conduit 365 pour protéger ainsi l'orifice 381 ou la soupape 375 contre toute rupture.

Comme l'indique la description qui précède, la quantité d'huile sous pression introduite dans la chambre 372 par l'orifice 381 reste constante indépendamment de la variation de la quantité d'huile sous pression introduite dans la chambre 330.

On décrit maintenant le fonctionnement du servofrein hydraulique ayant cette construction.

1) Le servofrein hydraulique est à l'état de repos et, dans cet état, la pédale de frein est enfoncée doucement. Le second siège 357 de l'extrémité de l'arbre 356 comme indiqué sur la figure 9 vient au contact du corps d'obturateur 337 et interrompt la communication du passage 364 avec la chambre 330 ; simultanément, le corps 337 s'écarte du premier siège 336 du manchon 334 pour établir la communication de la chambre 344 avec la chambre 330, l'huile sous pression est introduite de la chambre 344 à la chambre 330, et l'organe 331 du côté de sortie et l'organe 332 du côté d'entrée du piston 302 avancent sous l'action de l'huile sous pression.

L'amplitude d'avance de l'organe du côté d'entrée 332 est inférieure à celle de l'organe du côté de sortie 331.

Plus précisément, l'huile sous pression introduite dans la chambre 355 de rappel repousse l'organe 332 vers la droite. Tant que la force de rappel est inférieure à une force tarée du ressort 333, l'organe 332 avance avec l'organe 331. Lorsque la force de rappel dépasse la force tarée, l'organe 332 s'écarte de l'organe 331 en avant tout en résistant à la force du ressort 333, et l'amplitude d'avance de l'organe 332 est inférieure à celle de l'organe 331.

Ainsi, l'amplitude d'avance de l'organe 332, qui contient le mécanisme à soupape 335, est inférieure à celle de l'organe du côté de sortie 331. En conséquence, il est possible de réduire l'avance de l'arbre d'entrée 356 due à l'avance de l'organe du côté d'entrée 332, et la course de la pédale de frein due à sa liaison au déplacement de l'arbre. A cet égard, la sensation donnée par le frein est meilleure que dans le servofrein classique dans lequel le mécanisme à soupape 335 est directement monté sur le piston moteur 302.

Comme l'huile sous pression est introduite par l'orifice 381 dans la chambre 372, l'huile de la chambre 372 et l'huile sous pression de la chambre 330 agissent sur l'arbre d'entrée 356 et ces deux pressions d'huile sont transmises à la pédale de frein. Le conducteur reçoit donc une sensation de l'opération de freinage.

La synchronisation et la vitesse de déplacement de l'organe 332 qui s 'écarte de l'organe 331 peuvent être ajustées par la force tarée et la raideur du ressort 333.

2) On décrit maintenant le fonctionnement du servofrein lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale est élevée.

Lors d'une manoeuvre rapide, le corps 337 d'obturateur avance plus vers l'organe du côté d'entrée 332 que lors du fonctionnement normal ou lorsque la pédale de frein est enfoncée normalement, à l'aide du second siège 357 de l'arbre 356.

Ainsi, le corps d'obturateur 337 s'écarte plus du premier siège 336 du manchon 334 que lors du fonctionnement normal. En conséquence, une grande quantité d'air est introduite dans la chambre 330 par un espace formé entre le siège 336 et le corps 337 et donc l'organe 331 du côté de sortie est poussé rapidement vers l'avant et assure un freinage rapide.

D'autre part, une certaine quantité seulement de l'huile sous pression utilisée pendant le fonctionnement normal est transmise à la chambre 372 de force antagoniste par l'orifice 381. En conséquence, la pression de l'huile sous pression dans la chambre 372 s'élève après augmentation du signal de sortie de freinage.

En conséquence, la force antagoniste appliquée par le mécanisme 370 à la pédale de frein est petite lors du fonctionnement rapide, et le servofrein hydraulique peut être commandé avec une faible force.

Cinquième mode de réalisation
On décrit maintenant un cinquième mode de réalisation de l'invention en référence aux figures 10 et 11. Dans ce mode de réalisation, l'invention est appliquée à un servofrein hydraulique. Le servofrein hydraulique (appelé simplement servofrein) comporte un dispositif 490 de réduction de course qui réduit la course de la pédale de frein lors d'une manoeuvre rapide de freinage, par rapport à la course lors de la manoeuvre normale du frein, alors que le quatrième mode de réalisation comprend le mécanisme 370 de force antagoniste hydraulique et le mécanisme 380 de réduction de force antagoniste. Le cas échéant, le dispositif 490 de réduction de course peut être utilisé en combinaison avec le mécanisme 370 de force antagoniste hydraulique et le dispositif 380 de réduction de force antagoniste. Dans ce cas, une certaine modification de la réalisation est nécessaire pour le dispositif 490 de réduction de course.

Le dispositif 490 de réduction de course est constitué d'un passage de rappel 493 qui comporte des passages 491, 492, d'un conduit 494, d'une soupape 495 et d'une unité de commande 496. Le passage 491 est formé dans un organe du côté de sortie 431 et communique avec une chambre de rappel 455 (figure 11). Le passage 492 est formé dans le boîtier 301 et communique avec le passage 491 (figure 11). Le conduit 494 relie le passage 493 et une pompe. La soupape 495 est couplée au conduit 494. L'unité de commande 496 fonctionne lorsque le servofrein est à l'état de repos et à l'état de fonctionnement normal par fermeture de la soupape 495 pour empêcher la circulation de l'huile sous pression dans la chambre 455 et, lors d'une manoeuvre rapide, l'unité de commande libère ou ouvre la soupape 495 pour permettre à l'huile sous pression de circuler dans la chambre 455.

L'unité de commande 496 reçoit un signal d'un capteur (non représenté) qui détecte une force d'enfoncement agissant sur la pédale de frein ou une vitesse de course, qui compare une valeur du signal du capteur à une valeur prédéterminée et qui, lorsque la première valeur dépasse la seconde, détermine que la pédale de frein a été rapidement enfoncée et ouvre la soupape 495.

Ce mode de réalisation diffère du quatrième en ce que la circulation de l'huile sous pression entre la chambre 455 et le passage 452 est arrêtée pour empêcher la sortie de l'huile sous pression de l'intérieur de la chambre 455 par le passage 452.

Le reste de la construction du cinquième mode de réalisation est pratiquement identique à celui du quatrième mode de réalisation. Dans le cinquième mode de réalisation, les parties analogues ou équivalentes ont été désignées par les mêmes références numériques, à chacune desquelles est ajouté le chiffre "4" pour les centaines par raison de simplicité.

Le fonctionnement du servofrein hydraulique ayant cette construction est le suivant.

1) Le servofrein hydraulique, à l'état de repos repré- senté, subit un enfoncement progressif de la pédale de frein. Le second siège 457 placé à l'extrémité de l'arbre 456 vient au contact du corps d'obturateur 437 pour interrompre la communication du passage 464 de décharge avec la chambre 430 et, simultanément, le corps 437 d'obturateur s 'écarte du premier siège 436 du manchon 434 pour établir la communication de la chambre 444 avec la chambre 430, l'huile sous pression est introduite de la chambre 444 dans la chambre 430, et l'organe 431 et l'organe 432 du piston moteur 402 se déplacent vers l'avant sous l'action de l'huile sous pression.

Dans cette opération, le conducteur peut enfoncer la pédale avec la même sensation de manoeuvre qu'avec le servofrein hydraulique général classique lorsqu'il enfonce la pédale relativement doucement.

Lors d'une manoeuvre rapide de ce type, c'est-à-dire lorsque l'unité de commande 496 détermine que la pédale de frein a été rapidement enfoncée, le corps 437 d'obturateur avance de façon plus importante vers l'organe du côté d'entrée 432 que lors du fonctionnement normal ou lorsque la pédale de frein est normalement enfoncée, sous l'action du second siège 457 de l'arbre d'entrée 456.

Ainsi, le corps 437 se déplace de façon plus importante par rapport au premier siège 436 du manchon 434. En conséquence, une grande quantité d'air est introduite dans la chambre 430 par un espace formé entre le premier siège 436 et le corps 437 d'obturateur, si bien que l'organe du côté de sortie 431 est chassé vers l'avant rapidement pour qu'une opération rapide de freinage soit assurée.

En synchronisme, à cause de la détermination du freinage rapide par l'unité de commande 496 du dispositif 490 de réduction de course, la soupape 495 qui a été fermée est ouverte si bien que l'huile sous pression est transmise à force à la chambre 455 de rappel.

L'huile sous pression est transmise à la chambre 355 par la pompe ainsi que par la chambre 430. En conséquence, l'organe du côté d'entrée 432 s écarte de l'organe du côté de sortie 431 à une position qui se trouve un peu avant la position normale, au cours du fonctionnement normal du frein.

En conséquence, l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein par le conducteur est réduite d'une distance correspondant à ces positions, et l'amplitude d'enfoncement de la pédale lors du fonctionnement rapide peut être réduite par rapport à la manoeuvre normale du frein. Le résultat est une amélioration des performances de réponse du servofrein et une réduction de la distance de freinage lors d'une manoeuvre rapide.

Dans le quatrième mode de réalisation, l'organe du côté de sortie 331 et l'organe du côté d'entrée 332 contenant le mécanisme à soupape 335 sont coulissants. Le cas échéant, l'organe 332 peut être fixé à l'organe 331 afin que ces organes ne soient pas mobiles l'un par rapport à l'autre.

Dans le cinquième mode de réalisation, l'unité de commande 496 est réglée de manière que l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein soit réduite uniquement lors d'un freinage rapide. Cependant, ce mode de réalisation n'est nullement limité par cette caractéristique ou à celleci, et l'unité de commande 496 peut être réglée de manière que l'huile sous pression soit transmise en quantité correspondant à l'amplitude d'enfoncement de la pédale de frein.

Sixième mode de réalisation
On décrit maintenant un sixième mode de réalisation de l'invention en référence aux figures 12 à 14. Dans ce mode de réalisation, l'invention est incorporée à un servofrein hydraulique. Sur les figures, les parties identiques ou analogues sont désignées par les mêmes références numériques que dans le premier mode de réalisation, par raison de simplicité.

Ce mode de réalisation met en oeuvre un dispositif 137 d'application d'une pseudo-force antagoniste qui crée une pseudo-force antagoniste qui dépend de l'amplitude d'enfoncement ou de la course de la pédale de frein sous la commande du conducteur, et l'applique au conducteur.

Plus précisément, le dispositif 137 d'application de la pseudo-force antagoniste comprend un piston 38 de force antagoniste qui peut coulisser dans l'organe du côté avant 11 de l'organe du côté de sortie 5. Le piston 38 sépare la chambre 39 placée du côté arrière dans l'organe 11 de la seconde chambre de pression variable 40 placée du côté avant dans le même organe.

Un organe d'étanchéité de forme annulaire est placé à la périphérie externe du piston 38 de façon que la surface périphérique du piston 38 puisse être ajustée hermétiquement contre la surface périphérique interne de l'organe 11 du côté avant.

La seconde chambre de pression constante 39 communique avec la chambre A de pression constante par un trou 41 de communication formé à l'extrémité de l'organe 11 du côté avant, placée du côté arrière, et communique en outre avec le passage 23 de pression constante.

La seconde chambre de pression variable 40 communique avec un passage 143 de force antagoniste qui comporte un passage 42A formé dans la partie d'arbre de la partie en saillie 38A dépassant de l'arrière de la partie d'arbre du piston 38, et un passage 42B formé entre la surface périphérique interne de l'organe interne 8 et la périphérie externe, partiellement retirée, de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19. De cette manière, la seconde chambre de pression variable 40 communique avec la chambre
B de pression variable par l'intermédiaire du passage 143 de force antagoniste et du passage de pression variable 25 et avec la chambre A de pression constante par l'intermédiaire du passage 143 de force antagoniste et du passage 23 de pression constante.

Une section de passage de fluide du passage 42A du piston 38, qui fait partie du passage 143, est sélectionnée afin qu'elle soit inférieure à celle de chaque passage 42B délimité par l'organe interne 8 et le plongeur 19 et par le passage 25. Ce passage 42A correspond pratiquement à un passage formant un orifice.

Le passage 42A formé dans la partie d'arbre de la partie en saillie 38A du piston 38 débouche dans une gorge 45 formée à la face d'extrémité du côté arrière de la partie en saillie 38A, qui s'étend radialement. En conséquence, lorsque la partie en saillie 38A vient au contact de la partie l9b de grand diamètre, le passage 42A communique avec le passage 42B par la gorge 45.

A l'état de repos, le piston 38 est séparé du plongeur 19 par la force du ressort 44. Un choc est produit au moment où, à cet état séparé, le piston 38 recule et vient en butée contre le plongeur 19. Ce choc est considérable. Lorsqu'il reçoit ce choc, le conducteur a l'impression que la pédale de frein est renvoyée instantanément vers l'arrière.

Pour éviter ce phénomène, un mince organe tampon 46 en forme de disque d'un matériau élastique est placé à la face d'extrémité du côté avant de la partie 19b de grand diamètre de l'organe du côté arrière 10. Pour que le passage 43 ne soit pas fermé, l'organe 46 est partiellement découpé à un emplacement qui correspond à la découpe de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19.

L'organe tampon 46, formé d'un matériau élastique, peut être remplacé par un ressort plat ou hélicoïdal.

Dans le mode de réalisation considéré, un organe 48 d'étanchéité destiné à fermer le passage 143 est placé à la périphérie externe de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19 afin qu'une grande force de freinage soit produite par une plus petite force d'application à la pédale lors d'une manoeuvre rapide que lors du fonctionnement normal.

A l'état de repos et à l'état de fonctionnement normal, l'organe d'étanchéité 48 est placé dans la partie 49 de grand diamètre (figure 12) qui est formée par découpe de la surface périphérique de l'organe interne 8 de l'organe 4 qui délimite le passage 143 de force antagoniste. Dans cet état, le passage 25 de pression variable communique avec la seconde chambre 40 de pression variable par un espace compris entre l'organe 48 d'étanchéité et la partie 49 de grand diamètre.

Lorsque le plongeur 19 avance vers l'organe 4 du côté d'entrée sur une distance prédéterminée ou plus grande, l'organe 48 s'écarte de la partie 49 de grand diamètre et se trouve au niveau d'une partie de petit diamètre 50 formée du côté avant de la partie de grand diamètre. Dans cet état, l'organe 48 d'étanchéité vient en contact intime avec la partie 50 de petit diamètre et la ferme de manière étanche.

Comme on peut ainsi le noter, lorsque la pédale de frein est enfoncée rapidement comme représenté sur la figure 13, le plongeur 19 avance beaucoup vers l'organe 4 du côté d'entrée si bien que l'organe 48 d'étanchéité interrompt la communication du passage 25 de pression variable avec la seconde chambre 40 de pression variable.

En outre, lorsque la pédale de frein est progressivement enfoncée et le servofrein est placé à pleine charge comme représenté sur la figure 14, le plongeur 19 avance beaucoup vers l'organe 4 si bien que l'organe 48 d'étanchéité interrompt la communication du passage 25 avec la chambre 40.

Dans le mode de réalisation considéré, une dépression est créée sur la partie de l'organe 4 du côté d'entrée qui se trouve dans la chambre B de pression variable, alors que de l'air atmosphérique exerce une pression sur la partie qui dépasse de la chambre à pression variable B. Grâce à cette action, comme une pression différentielle plus grande que la force de tarage des ressorts 13A et 13B est appliquée à l'organe 4 juste après que le mécanisme 17 a commuté d'un état à l'autre, l'organe 4 est mis en butée contre l'organe 5 et avance avec celui-ci. Rapidement, comme la pression différentielle devient faible avec une dépression réduite dans la chambre B, l'organe 4 est progressivement isolé de l'organe 5 lorsque la pression différentielle devient inférieure à la force de tarage des ressorts 13A et 13B.

Comme décrit précédemment, dans ce mode de réalisation aussi, l'amplitude d'avance de l'organe 4 contenant le mécanisme à soupape 17 est inférieure à celle de l'organe 5.

En conséquence, l'avance de l'arbre d'entrée 30, réalisée avec l'avance de l'organe 4, et la course de la pédale de frein qui a une action solidarisée avec l'arbre d'entrée 30, peuvent être réduites. En conséquence, la sensation de freinage est meilleure par rapport au cas où les organes 5 et 4 sont fixes, et l'amplitude d'avance de l'organe 5 est égale à celle de l'organe 4.

De l'air atmosphérique est introduit par le passage 43 dans la seconde chambre de pression variable 40 qui se trouve du côté avant du piston 38. En conséquence, une pression différentielle est créée entre la seconde chambre 40 de pression variable et la seconde chambre 39 de pression constante et rappelle le piston 38 afin qu'il se déplace vers l'arrière.

Le piston 38 comprime alors le ressort 44 et recule sa partie en saillie 38A vient au contact de la face d'extrémité de la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19 et la pression différentielle agissant sur le piston 38 est transmise à la pédale de frein par le plongeur 19 et l'arbre d'entrée 30. En conséquence, le conducteur a un sensation lors de sa commande de freinage.

L'impact produit lorsque le piston 38 de force antagoniste vient frapper la partie 19b de grand diamètre du plongeur 19 est absorbé efficacement par l'organe tampon 46, si bien que l'impact transmis au plongeur 19 est réduit et que la gêne introduite sur la sensation de manoeuvre est évitée.

Le moment et la vitesse de déplacement de l'organe 4 qui s'écarte de l'organe 5 peuvent être ajustés à l'aide de la force de tarage et de la raideur du ressort 13.

Le fonctionnement du servofrein, lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale de frein est plus grande que dans le cas précité dans lequel la pédale est enfoncée doucement, est analogue au premier mode de réalisation.

Une vitesse de recul du piston 38 de force antagoniste varie un peu lorsque l'amplitude d'ouverture par le second siège 20 et le corps 22 d'obturateur est grande. En conséquence, lorsque la pédale de frein est manoeuvrée de manière relativement rapide, l'impact produit lorsque le piston 38 frappe le plongeur 19 est un peu accru si bien que la sensation à la manoeuvre n est pas gênée.

En conséquence, grâce à la force antagoniste transmise à la pédale de frein par le dispositif 137 d'application, lorsque la vitesse d'enfoncement de la pédale est élevée, le servofrein peut être manoeuvré avec une force plus faible que celle qui est nécessaire à la manoeuvre du servofrein lorsque la pédale est enfoncée doucement.

Le fonctionnement du servofrein lorsque la pédale est enfoncée rapidement est le même que dans le premier mode de réalisation.

Lors du fonctionnement normal, l'air atmosphérique est introduit dans la seconde chambre 40 de pression variable qui se trouve du côté avant du piston 38, à l'aide du passage 143 de force antagoniste, c'est-à-dire de l'espace compris entre l'organe 48 d'étanchéité et la partie 49 de grand diamètre. Dans une telle manoeuvre rapide, l'organe 48 d'étanchéité passe au niveau de la partie 49 de grand diamètre et vient en contact intime avec la partie 50 de petit diamètre pour fermer le passage 143 de la force antagoniste juste après que le mécanisme 17 à soupape a commuté d'un état à l'autre. En conséquence, le piston 38 de force antagoniste est repoussé vers le côté arrière à cause de la petite pression différentielle afin qu'il soit appliqué sur le plongeur 19.

Dans une manoeuvre rapide dans laquelle le plongeur 19 avance rapidement vers la position d'extrémité vers le corps 3, une petite force antagoniste est transmise si bien que le servofrein peut être commandé rapidement avec, pendant la manoeuvre rapide, une force appliquée à la pédale encore plus faible que pendant le fonctionnement normal.

En outre, lorsque la pédale de frein est enfoncée progressivement et le servofrein est mis à l'état de pleine charge, l'organe d'étanchéité vient en contact intime avec la partie de petit diamètre 50 pour fermer le passage 143 de force antagoniste (figure 14).

Comme décrit précédemment, ce mode de réalisation est tel que l'amplitude d'avance de l'organe 4 du côté d'entrée est inférieure à celle de l'organe 5 du côté de sortie. En conséquence, lorsque le servofrein est mis à pleine charge et, dans cet état, le conducteur enfonce la pédale de frein pour créer une force de freinage encore plus grande, une zone morte dans laquelle le signal de sortie de freinage et la force antagoniste n'augmentent pas, même si la pédale de frein est enfoncée, apparaît jusqu'à ce que l'organe du coté d'entrée 4 soit en butée contre l'organe du côté de sortie 5 qui avance par rapport à lui.

Cependant, comme décrit précédemment, lorsque le servofrein est mis à pleine charge, l'organe d'étanchéité 48 ferme le passage 43 pour fermer de manière hermétique la seconde chambre de pression variable 40. En conséquence, comme de l'air atmosphérique est introduit dans la seconde chambre de pression variable 40 et permet l'avance ensemble des deux organes 4 et 5, la sensation de freinage ne peut pas être perturbée.

Dans le sixième mode de réalisation, l'organe du côté de sortie 5 et l'organe du côté d'entrée 4 peuvent coulisser. Le cas échéant, l'invention peut s'appliquer au servofrein normal dans lequel l'organe 4 du côté d'entrée et l'organe 5 du côté de sortie ont des positions fixes.

Ce mode de réalisation met en oeuvre l'organe 48 d'étanchéité pour réduire la force antagoniste lors d'une manoeuvre rapide du frein. Le cas échéant, l'organe d'étanchéité peut être omis.

Comme l'indique la description qui précède, dans le servofrein selon l'invention, le dispositif 137 d'application d'une pseudo-force antagoniste transmet la force antagoniste nécessaire au conducteur pendant le fonctionnement normal. Lors de la manoeuvre rapide du frein, le dispositif de réduction de force antagoniste réduit la force transmise au conducteur. En conséquence, le servofrein peut être manoeuvré rapidement avec une force d'enfoncement de pédale par manoeuvre rapide plus faible que pendant le fonctionnement normal.

En outre, le piston de force antagoniste est mis au contact du plongeur de soupape alors que le dispositif de réduction de force antagoniste a une position intermédiaire.

La situation indésirable selon laquelle, au moment où le piston de force antagoniste vient frapper le plongeur de soupape, le conducteur a l'impression que l'arbre d'entrée est renvoyé en arrière instantanément, ne risque pas d'exister. En conséquence, la sensation de manoeuvre est excellente.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux servofreins et systèmes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de freinage comportant un servofrein ayant un arbre d'entrée (30, 356, 456) à action solidarisée avec une pédale de frein, un maître-cylindre à action solidarisée avec un arbre de sortie (35, 235) du servofrein, et un cylindre de roue commandé par une pression hydraulique transmise par le maître-cylindre, le servofrein étant caractérisé en ce qu'il comprend

un mécanisme de transmission d'une force antagoniste, à partir d'une pression hydraulique, à l'arbre d'entrée (30, 356, 456) lorsque le servofrein est manoeuvré, et

un dispositif de réduction de la force antagoniste transmise à l'arbre d'entrée (30, 356, 456) lorsque le servofrein est manoeuvré rapidement.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (30, 356, 456) et l'arbre de sortie (35, 235) du servofrein sont mobiles l'un par rapport à l'autre, et un dispositif (60, 490) de réduction de course est destiné à réduire la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235).

3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (30, 356, 456) et l'arbre de sortie (35, 235) du servofrein sont mobiles l'un par rapport à l'autre, et un dispositif (60, 490) de réduction de course est en outre destiné à réduire la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235) lors d'une manoeuvre rapide du frein.

4. Système de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend

un servofrein pneumatique ayant un arbre d'entrée (30, 356, 456) à action solidarisée avec une pédale de frein,

un maître-cylindre à action solidarisée avec un arbre de sortie (35, 235) du servofrein pneumatique, et

un cylindre de roue commandé par la pression hydraulique provenant du cylindre de frein, et

dans lequel le servofrein pneumatique comporte un corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur disposé afin qu'il coulisse dans une enveloppe, un piston moteur (14, 302, 402) placé dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur, une chambre de pression constante et une chambre de pression variable disposées des deux côtés du piston moteur (14, 302, 402), un mécanisme (17, 335) à soupape destiné à raccorder sélectivement des passages de fluide placés dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur, un plongeur (19, 119) de soupape disposé afin qu'il coulisse dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur et faisant partie du mécanisme (17, 335) à soupape, un arbre d'entrée (30, 356, 456) destiné à déplacer le plongeur (19, 119) de soupape vers l'avant et vers l'arrière afin que le mécanisme (17, 335) à soupape soit commandé pour la commutation du passage, un arbre de sortie (35, 235) déplacé vers l'avant lorsque le piston moteur (14, 302, 402) est déplacé vers l'avant, un mécanisme de force antagoniste hydraulique destiné à appliquer une pseudo-force antagoniste au plongeur (19, 119) de soupape en empêchant la transmission au plongeur de la force antagoniste qui est appliquée à l'arbre d'entrée (30, 356, 456) lorsque le servofrein est manoeuvré, et un dispositif de réduction de force antagoniste destiné à réduire la force antagoniste transmise par le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique au plongeur (19, 119) de soupape lorsque le servofrein est manoeuvré rapidement.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique comprend un piston (38, 138, 238) de force antagoniste disposé afin qu'il coulisse dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur et destiné à transmettre une force de rappel due à la pression différentielle existant entre la chambre de pression constante et la chambre de pression variable et qui agit sur le piston (38, 138, 238) de force antagoniste vers le plongeur (19, 119) de soupape sous forme de la pseudo-force antagoniste.

6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de réduction de la force antagoniste comprend un orifice qui limite l'écoulement d'un fluide dans la chambre de pression variable qui joue le rôle du piston (38, 138, 238) de force antagoniste.

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orifice est fermé lorsque le plongeur fait avancer le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur d'une distance prédéterminée au moins.

8. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur comprend un organe du côté de sortie couplé au piston moteur (14, 302, 402) et à l'arbre de sortie (35, 235) comme un tout et destiné à recevoir une pression hydraulique existant entre la chambre de pression constante et la chambre de pression variable, un organe du côté d'entrée destiné à recevoir une pression différentielle existant entre la chambre de pression variable et l'air atmosphérique, l'organe du côté d'entrée étant disposé afin qu'il coulisse par rapport à l'organe du côté de sortie et contenant le mécanisme (17, 335) à soupape, et un organe élastique placé élastiquement entre l'organe du côté de sortie et l'organe du côté d'entrée, de manière que la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) soit réduite par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235).

9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le servofrein pneumatique comporte un dispositif (60, 490) de réduction de course destiné à réduire la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235) lors d'une manoeuvre rapide du frein, et le dispositif (60, 490) de réduction de course comprend une soupape d'ouverture-fermeture destinée à faire communiquer la chambre de pression variable avec l'air atmosphérique ou à les séparer, une soupape destinée à ouvrir et fermer le conduit, une unité de commande de l'ouverture et de la fermeture de la soupape, et un capteur destiné à détecter la manoeuvre rapide du servofrein pneumatique, et dans lequel l'unité de commande, lorsqu'elle détermine qu'une opération rapide est établie, libère la soupape afin que l'air atmosphérique soit introduit dans la chambre de pression variable.

10. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (38, 138, 238) de force antagoniste est monté de manière coulissante dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur, et un organe d'étanchéité est disposé à la périphérie externe du piston (38, 138, 238) de force antagoniste.

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique comprend une partie à gradin formée sur l'arbre d'entrée (30, 356, 456) et destinée à transmettre une force antagoniste à l'arbre d'entrée (30, 356, 456) lorsqu'une pression hydraulique agit sur la partie de gradin, et une chambre de force antagoniste entourant la partie de gradin, un passage de décharge faisant communiquer la chambre motrice avec le réservoir par l'intermédiaire de la chambre de force antagoniste, et le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique comprend une chambre de force antagoniste destinée à faire communiquer la chambre motrice avec la chambre de force antagoniste par l'intermédiaire du passage de décharge plus près du réservoir que le mécanisme (17, 335) à soupape et la chambre de force antagoniste si bien que, lorsqu'une pression hydraulique est inférieure à une valeur prédéterminée, le mécanisme (17, 335) à soupape interrompt la communication dans la chambre de force antagoniste avec la chambre motrice et fait communiquer la chambre de force antagoniste avec le réservoir et, lorsque la pression dépasse la valeur prédéterminée, le mécanisme (17, 335) à soupape interrompt la communication de la chambre de force antagoniste avec la chambre motrice et fait communiquer la chambre de force antagoniste avec la chambre motrice.

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique comprend une partie de gradin formée dans l'arbre d'entrée (30, 356, 456) pour la transmission d'une force antagoniste qui facilite le déplacement de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) lorsqu'une pression hydraulique est appliquée, et une chambre de force antagoniste qui entoure la partie de gradin,

dans lequel le passage de décharge permet à la chambre motrice de communiquer avec le réservoir par l'intermédiaire de la chambre de force antagoniste, et

dans lequel le mécanisme d'application d'une force antagoniste hydraulique comprend un passage de force antagoniste qui permet à la chambre motrice de communiquer avec la chambre de force antagoniste, et une soupape de commutation de passage qui permet l'arrêt de la communication entre la chambre de force antagoniste et la chambre motrice, et la communication de la chambre de force motrice avec le réservoir lorsqu'une pression dans la chambre motrice a une valeur inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, et qui permet la déconnexion de la communication de la chambre de force motrice avec le réservoir et la communication de la chambre de force antagoniste avec la chambre motrice lorsque la pression dans la chambre motrice est supérieure à la pression prédéterminée.

13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston moteur (14, 302, 402) comprend un organe du côté de sortie couplé à l'arbre de sortie (35, 235) comme un tout et destiné à recevoir une pression hydraulique de la chambre motrice, un organe du côté d'entrée disposé afin qu'il coulisse par rapport à l'organe du côté de sortie et contenant le mécanisme (17, 335) à soupape, une section d'application de pression de la face d'extrémité du côté avant de l'organe du côté d'entrée, qui reçoit la pression hydraulique de la chambre motrice, étant plus grande que la section de réception de pression de la face d'extrémité du côté arrière correspondant, et un dispositif de rappel de l'organe du côté d'entrée vers le côté avant, si bien que la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) est réduite par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235).

14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que le servofrein hydraulique comprend un dispositif (60, 490) de réduction de course qui est destiné à réduire la course de l'arbre d'entrée (30, 356, 456) par rapport à la course de l'arbre de sortie (35, 235) lors d'une manoeuvre rapide du frein, et le dispositif (60, 490) de réduction de course comprend une chambre de rappel placée dans l'organe du côté de sortie et entourant la face d'extrémité du côté avant de l'organe du côté d'entrée, une soupape d'ouverturefermeture destinée à faire communiquer la chambre de rappel avec une pompe, une soupape d'ouverture et de fermeture du conduit, une unité de commande de l'ouverture et de la fermeture de la soupape, et un capteur destiné à détecter la manoeuvre rapide du servofrein hydraulique, l'unité de commande, lorsqu'elle détermine qu'une opération rapide est établie, libérant la soupape afin que l'huile sous pression soit introduite dans la chambre de rappel.

15. Servofrein, caractérisé en ce qu'il comprend

un corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur destiné à coulisser dans une enveloppe,

un piston moteur (14, 302, 402) placé dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur,

une chambre de pression constante et une chambre de pression variable disposées de part et d'autre du piston moteur (14, 302, 402),

un mécanisme (17, 335) à soupape destiné à connecter sélectivement les passages de fluide placés dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur,

un plongeur (19, 119) de soupape qui peut coulisser dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur et qui fait partie du mécanisme (17, 335) à soupape,

un arbre d'entrée (30, 356, 456) destiné à déplacer vers l'avant et vers l'arrière le plongeur (19, 119) de soupape pour provoquer la manoeuvre du mécanisme (17, 335) à soupape pour la commutation des passages,

un arbre de sortie (35, 235) déplacé vers l'avant lorsque le piston moteur (14, 302, 402) est déplacé vers 1 ' avant,

un piston (38, 138, 238) de force antagoniste disposé afin qu'il coulisse sur le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur,

un organe tampon placé entre le piston (38, 138, 238) de force antagoniste et le plongeur (19, 119) de soupape, et

un dispositif d'application d'une pseudo-force antagoniste destiné à transmettre une force de rappel produite par la différence de pression entre la chambre de pression variable et la chambre de pression constante qui est appliquée par le piston (38, 138, 238) de force antagoniste au plongeur (19, 119) de soupape par l'intermédiaire de l'organe tampon sous forme d'une pseudo-force antagoniste.

16. Servofrein selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif d'application d'une pseudo-force antagoniste comprend un dispositif de fermeture de la circulation d'un fluide dans la chambre de pression variable, appliquée au piston (38, 138, 238) de force antagoniste lorsque le plongeur (19, 119) de soupape avance d'une distance supérieure ou égale à une distance prédéterminée vers le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur.

17. Servofrein selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif d'application d'une pseudo-force antagoniste comprend un orifice qui limite l'écoulement du fluide dans la chambre de pression variable, appliquée au piston (38, 138, 238) de force antagoniste.

18. Servofrein selon la revendication 15, caractérisé en ce que le piston (38, 138, 238) de force antagoniste est monté afin qu'il coulisse dans le corps (3, 103, 203, 337, 437) d'obturateur, et un organe d'étanchéité est disposé sur la partie périphérique externe du piston (38, 138, 238) de force antagoniste.