FR2784070A1

FR2784070A1 - Servo-frein a element de regulation de rapport d'asservissement

Info

Publication number: FR2784070A1
Application number: FR9912297A
Authority: FR
Inventors: Makoto Waranabe
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2000-04-07
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP4366733B2; US6295915B1; KR20000028690A; FR2784070B1; KR100382820B1; JP2000108882A

Abstract

L'invention concerne un servo-frein dans lequel un élément de régulation de rapport d'asservissement (52) est disposé sur la face d'extrémité avant d'un corps de soupape (7) de manière à venir en butée contre la face d'extrémité arrière d'un disque de réaction (51). L'élément (52) comporte une partie de mise en prise (52A) venant en prise avec une partie de diamètre réduit sur la face d'extrémité avant du corps de soupape (7) et une partie de butée (52B) faisant saillie vers l'avant pour venir en butée contre le disque (51). Le diamètre externe (D " ) de la partie de butée, ainsi que celui du disque de réaction venant en appui sur elle, sont supérieurs au diamètre externe (D) de la périphérie extérieure de l'élément de soupape (20). Grâce à cet agencement, la proportion de la réaction du frein transmise au conducteur est moindre et un rapport d'asservissement plus élevé est obtenu.

Description

i La présente invention concerne un servo-frein et, d'une manière plus

particulière, un servo-frein qui est

pourvu d'un disque de réaction.

Un servo-frein qui permet à une entrée d'être réduite en début d'activation est connu dans la technique, lequel comporte un corps de soupape à peu près tubulaire disposé d'une manière coulissante à l'intérieur d'une coque, un piston mécanique monté sur le corps de soupape de manière à diviser l'intérieur de la coque en une chambre à pression constante et une chambre à pression variable, un plongeur de soupape disposé d'une manière coulissante sur le corps

de soupape et entraîné vers l'arrière et l'avant par un ar-

bre d'entrée afin de commander par commutation un trajet

d'écoulement, un arbre de sortie monté d'une manière cou-

lissante sur le corps de soupape et adapté pour être en-

traîné vers l'arrière et l'avant en synchronisation avec le corps de soupape, et un disque de réaction interposé entre

l'arbre de sortie et le corps de soupape et ayant une ex-

trémité arrière qui est disposée de manière à venir en bu-

tée contre le plongeur de soupape, le mécanisme de soupape comportant un premier siège de soupape annulaire formé sur le corps de soupape, un second siège de soupape formé sur l'extrémité arrière du plongeur de soupape, un élément de soupape disposé à l'intérieur du corps de soupape et adapté pour venir en appui sur les premier et second sièges de soupape sous l'effet de la force élastique exercée par un ressort de rappel de clapet, et un ressort de rappel de soupape pour maintenir le plongeur de soupape, l'arbre

d'entrée et l'élément de soupape dans leurs positions inac-

tives, une soupape atmosphérique étant formée par une com-

binaison du premier siège de soupape et d'une première sur-

face d'appui située sur l'élément de soupape qui vient en

appui sur le premier siège, et une vanne de vide étant for-

mée par une combinaison du second siège de soupape et d'une seconde surface d'appui située sur l'élément de soupape qui

vient en appui sur le second siège, la soupape atmosphéri-

que et la soupape de vide étant espacées axialement l'une de l'autre, le diamètre de la soupape de vide étant réduit

dans les mêmes proportions que celui de la soupape atmo-

sphérique (voir la Demande de Brevet Japonais Mise à l'Ins-

pection Publique n 113 137/1996).

Avec un servo-frein du type décrit ci-dessus, du fait que le diamètre de la soupape de vide est réduit dans des proportions identiques à celui de la soupape atmosphérique, la surface sensible à la pression, qui est soumise à la

pression différentielle qui s'exerce sur l'élément de sou-

pape lorsque le servo-système est actionné dans le cas o l'élément de soupape vient en appui sur le premier siège de soupape, peut être augmentée par comparaison à celle du cas

dans lequel la soupape de vide est disposée vers l'exté-

rieur de la soupape atmosphérique, ce qui permet de réduire

la force élastique nécessaire au ressort de rappel de cla-

pet pour rappeler l'élément de soupape vers l'avant en bu-

tée contre les deux sièges de soupape afin de maintenir l'étanchéité. En conséquence, il est possible de réduire l'entrée de début d'activation lorsque l'arbre d'entrée est entraîné vers l'avant, tout en provoquant une flexion du

ressort de rappel de clapet.

Un servo-frein à récemment été proposé dans lequel la réaction du frein qui est transmise à un conducteur lors de l'enfoncement d'une pédale de frein est réduite afin de

permettre un freinage rapide pour un conducteur moins puis-

sant, tel qu'une conductrice ou un conducteur âgé, mais un

tel servo-système souffre d'une manière uniforme d'un agen-

cement complexe et d'un coût élevé.

Pour surmonter un tel problème, on se propose de ré-

duire le diamètre interne du corps de soupape, tout en maintenant inchangé son diamètre externe dans la région

dans laquelle il vient en butée contre le disque de réac-

tion, et tout en réduisant simultanément le diamètre ex-

terne du plongeur qui est reçu dans le corps de soupape,

augmentant ainsi la proportion de réaction qui est trans-

mise à partir du disque de réaction vers le corps de sou-

pape, tout en diminuant la proportion de la réaction du frein qui est transmise à partir du disque de réaction à un

conducteur via le plongeur de soupape.

Cependant, avec cet agencement, une force de déforma-

tion dont l'amplitude augmente plus que jamais s'exerce d'une manière concentrée sur une partie centrale du disque de réaction, lequel est déformé et se bombe dans le corps de soupape, d'o ceci comme inconvénient que la durée de

vie du disque de réaction se voit réduite.

Pour établir un rapport d'asservissement plus élevé sans affecter la durée du vie du disque de réaction, on se

propose d'augmenter le diamètre externe du disque de réac-

tion en association avec le diamètre externe d'une partie de butée du corps de soupape, tout en maintenant inchangé le diamètre interne d'une partie de butée du disque de réaction, augmentant ainsi la proportion de la réaction du frein qui est transmise à partir du disque de réaction vers le corps de soupape, tout en diminuant la proportion de la réaction du frein qui est transmise à partir du disque de réaction à un conducteur via le plongeur de soupape et

l'arbre d'entrée.

Cependant, en se reportant à la figure 5, si l'on tente d'augmenter le diamètre externe d'une partie de butée 107G d'un corps de soupape 107, on remarque qu'un passage à pression constante 133 qui met en communication un espace

situé radialement à l'extérieur d'un premier siège de sou-

pape 116, qui fait partie de la soupape atmosphérique, et une chambre à pression constante A comporte une ouverture qui débouche dans la face d'extrémité avant du corps de soupape 107, ce qui s'oppose par conséquent à ce que l'on

augmente le diamètre externe de la partie de butée 107 au-

delà d'une valeur D'.

Ceci fera l'objet d'une description plus détaillée

par la suite. Le corps de soupape 107 est moulé d'un seul

tenant par coulage dans un espace fermé défini par une ma-

trice avant incluant une matrice de formation de passage qui fait saillie vers l'arrière, cormme indiqué par des

traits interrompus, et une matrice arrière incluant une ma-

trice de formation de passage 181 qui fait saillie vers l'avant, comme indiqué par des traits interrompus, et le

passage à pression constante 133 qui permet une communica-

tion dans la direction axiale et les autres passages éven-

tuels sont formés en faisant se chevaucher ou venir en bu- tée les extrémités de la matrice de formation de passage de la matrice avant et les extrémités de la matrice de

formation de passage 181 de la matrice arrière.

En conséquence, si l'on souhaite augmenter le diamè-

tre de la partie de butée 107G du corps de soupape 107, il est nécessaire parallèlement de déplacer radialement vers l'extérieur l'emplacement du passage à pression constante

133. Lorsque conçu ainsi, la matrice de formation du pas-

sage à pression constante 180' de la matrice de formation de passage 180 et la matrice de formation du passage à

pression constante 180' de la matrice de formation de pas-

sage 181 qui sont utilisées pour former le passage à pres-

sion constante 133 doivent être disposées en contact étroit l'une avec l'autre sans que l'on ait aucun jeu entre elles

dans la direction radiale (bien que celles-ci soient illus-

trées comme étant espacées l'une de l'autre sur la figure , il faut comprendre qu'elles se trouvent mutuellement en

contact étroit dans la pratique). Cela exige que le diamè-

tre interne D d'une partie terminale tubulaire 107A soit

augmenté.

Cependant, lorsque le diamètre interne D de la partie terminale tubulaire 107A est augmenté, le diamètre de l'élément de soupape qui est bloqué à l'intérieur de la partie terminale tubulaire 107A doit être augmenté, avec

ceci comme conséquence que la surface sensible à la pres-

sion, qui est soumise à la pression différentielle s'exer-

çant sur l'élément de soupape lorsque le servo-système est inactif, augmente. En conséquence, la charge préétablie du ressort de rappel de soupape qui est disposé entre le corps de soupape et l'arbre d'entrée pour maintenir ces éléments dans leurs positions inactives doit être choisie de manière

à surmonter la somme de la pression différentielle s'exer-

çant sur le plongeur de soupape, de la pression différen-

tielle s'exerçant sur l'élément de soupape qui est en appui sur le plongeur de soupape et de la force élastique exercée par le ressort de rappel de clapet qui rappelle l'élément de soupape vers l'avant, et ceci se traduit par une augmen-

tation de l'entrée nécessaire en début d'activation.

On va maintenant résumer la présente invention. Comp-

te tenu de ce qui précède, la présente invention fournit un

servo-frein qui est capable d'établir un rapport d'asser-

vissement avec un agencement à la fois simple et peu coû-

teux par comparaison avec la technique antérieure.

D'une manière spécifique, la présente invention con-

cerne un servo-frein comportant un corps de soupape à peu

près tubulaire disposé d'une manière coulissante à l'inté-

rieur d'une coque, un piston mécanique monté sur le corps de soupape de manière à diviser l'intérieur de la coque en une chambre à pression constante et une chambre à pression

variable, un plongeur de soupape monté d'une manière cou-

lissante sur le corps de soupape et entraîné de manière à se déplacer vers l'arrière et l'avant par un arbre d'entrée pour commander par permutation un trajet d'écoulement, un arbre de sortie monté d'une manière coulissante sur le corps de soupape et entraîné vers l'arrière et l'avant en synchronisation avec le corps de soupape, et un disque de réaction disposé entre l'arbre de sortie et le corps de soupape pour transmettre la réaction du frein à partir de l'arbre de sortie, via le corps de soupape et le plongeur de soupape, le mécanisme de soupape comportant un premier siège de soupape annulaire formé sur le corps de soupape, un second siège de soupape formé sur une extrémité arrière du plongeur de soupape, et un élément de soupape disposé à

l'intérieur du corps de soupape et adapté pour venir en ap-

pui sur le premier siège de soupape et le second siège de soupape. Conformément à la présente invention, on fournit un élément de régulation de rapport d'asservissement sur la face d'extrémité avant du corps de soupape qui est destiné à faire saillie axialement vers l'avant pour venir en butée contre la face d'extrémité arrière du disque de réaction,

les diamètres externes de l'élément de régulation de rap-

port d'asservissement et du disque de réaction avec lequel

il vient en butée étant choisis de manière à être supé-

rieurs au diamètre externe de la périphérie extérieure de

l'élément de soupape qui est bloqué sur la surface périphé-

rique intérieure du corps de soupape.

Avec l'agencement décrit, l'élément de régulation de

rapport d'asservissement qui vient en butée contre le dis-

que de réaction est formé séparément du corps de soupape,

ce qui fait que le diamètre externe de l'élément de régula-

tion de rapport d'asservissement peut être choisi à une va-

leur supérieure à celle du passage à pression constante, sans être soumis à aucune autre contrainte de sa part. En conséquence, par comparaison avec la technique antérieure, la proportion de la réaction du frein qui est transmise à partir du disque de réaction vers le corps de soupape peut

être augmentée, tout en diminuant la proportion de la réac-

tion du frein qui est transmise à partir du disque de réac-

tion sur le plongeur de soupape, ce qui permet par consé-

quent d'établir un rapport d'asservissement plus élevé avec un agencement simplifié et peu coûteux par comparaison avec

la technique antérieure.

Les buts, les caractéristiques et les avantages de la

présente invention mentionnés ci-dessus, ainsi que d'au-

tres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la des-

cription qui va suivre d'un mode de réalisation de celle-

ci, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe représentant un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle représentant une partie illustrée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle représentant une partie déformable par roulement 12c d'un diaphragme avant 12, - la figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle représentant une partie déformable par roulement 13c d'un diaphragme arrière 13, et - la figure 5 est une vue en coupe illustrant un procédé de fabrication d'un corps de soupape 107. En se reportant aux dessins, on va maintenant décrire la présente invention par rapport à un mode de réalisation illustré de celle-ci. Sur la figure 1, un servo-frein 1 du type tandem inclut une coque avant 2 et une coque arrière 3, qui définissent un espace fermé, dont l'intérieur est

divisé par une plaque centrale 4 en une chambre avant 5 si-

tuée vers l'avant et une chambre arrière 6 située vers l'arrière. Un corps de soupape 7 tubulaire s'étend d'une

manière coulissante à travers la coque arrière 3 et la pla-

que centrale 4, des moyens d'étanchéité 8, 9 étant prévus

afin de maintenir l'étanchéité.

Un piston mécanique avant 10 et un piston mécanique arrière 11 sont montés sur la périphérique extérieure du corps de soupape 7 au niveau d'emplacements qui se trouvent

à l'intérieur de la chambre avant 5 et de la chambre ar-

rière 6, respectivement, et un diaphragme avant 12 et un

diaphragme arrière 13 sont appliqués sur les surfaces ar-

rière des pistons mécaniques 10 et 11 respectifs. De cette manière, une chambre à pression constante A et une chambre à pression variable B sont définies de part et d'autre du diaphragme avant 12 à l'intérieur de la chambre avant 5, tandis qu'une chambre à pression constante C et une chambre à pression variable D sont définies de part et d'autre du diaphragme arrière 13 à l'intérieur de la chambre arrière

6.

Comme illustré sur les figures 1 et 3, le diaphragme avant 12 comporte un bourrelet périphérique intérieur 12a

maintenu en sandwich entre le corps de soupape 7 et le pis-

ton mécanique avant 10, une partie radiale 12b d'épaisseur réduite, s'étendant d'une manière continue à partir du bourrelet 12a, appliquée sur la face d'extrémité arrière du piston mécanique avant 10 et s'étendant radialement vers l'extérieur, une partie déformable par roulement 12c à peu

près en forme de U s'étendant d'une manière continue à par-

tir de la partie radiale 12b et faisant saillie vers l'avant à travers un espace laissé libre entre l'extrémité libre de la coque avant 2 et le piston mécanique avant 10

et qui est repliée radialement vers l'arrière, et un bour-

relet périphérique extérieur 12d s'étendant d'une manière continue à partir de la périphérie extérieure de la partie déformable par roulement 12c et qui est maintenu entre une

marche formée sur la coque avant 2 et un élément de main-

tien de la plaque centrale 4.

Le bourrelet périphérique intérieur 12a et le bourre-

let périphérique extérieur 12d sont formés en ayant une épaisseur de paroi suffisante de manière à en empêcher le retrait, mais la partie radiale 12b et la partie déformable par roulement 12c sont formées avec une épaisseur réduite de manière à en réduire le poids, ainsi que la résistance à

un mouvement de roulement.

Comme illustré sur les figures 1 et 4, le diaphragme arrière 13 comprend un bourrelet périphérique intérieur 13a

maintenu en sandwich entre le corps de soupape 7 et le pis-

ton mécanique arrière 11, une partie radiale 13b, possédant une épaisseur de paroi réduite, qui s'étend à partir du bourrelet périphérique intérieur 13a et qui est appliquée sur la face d'extrémité arrière du piston mécanique arrière 11 de manière à s'étendre radialement vers l'extérieur, une partie déformable par roulement 13c, à peu près en forme de U, s'étendant d'une manière continue à partir de la partie radiale 13b et faisant saillie vers l'avant à travers un

espace laissé libre entre l'extrémité avant du piston méca-

nique arrière 11 et la plaque centrale 4 et replié radiale-

ment vers l'arrière, et un bourrelet périphérique extérieur

13d s'étendant d'une manière continue à partir de la péri-

phérie extérieure de la partie déformable par roulement 13c

et qui est maintenu en sandwich entre la surface périphéri-

que intérieure de la plaque centrale 4 et l'élément de

maintien de la coque arrière 3.

Le bourrelet périphérique intérieur 13a et le bourre-

let périphérique extérieur 13d sont formés avec une épais-

seur de paroi suffisante pour en empêcher le retrait, mais la partie radiale 13b et la partie déformable par roulement 13c sont formées avec une épaisseur réduite de manière à

réduire la résistance à un mouvement de roulement.

Pour augmenter la course du corps de soupape 7 et des pistons mécaniques 10, 11, la dimension axiale des parties

déformables par roulement 12c et 13c doit être augmentée.

Cependant, une dimension axiale accrue pour les parties dé-

formables par roulement 12c et 13c se traduit par une ré-

sistance réduite de la matrice de moulage dans une région correspondant aux parties déformables par roulement, ce qui provoque une variation de la précision dimensionnelle des parties déformables par roulement 12c et 13c. Ceci tient à l'absence d'augmentation de l'épaisseur radiale, tandis que la longueur de la matrice destinée aux parties déformables

par roulement augmente.

Pour surmonter le problème décrit, il peut être envi-

sagé d'augmenter la dimension radiale des parties déforma-

bles par roulement et d'augmenter simultanément l'épaisseur de la matrice dans la région de celle-ci qui correspond aux parties déformables par roulement. Cependant, si la partie déformable par roulement est agrandie radialement vers l'intérieur, le diamètre effectif du diaphragme est réduit

au point de diminuer la sortie et rend possible un enchevê-

trement de l'extrémité libre de la partie déformable par roulement entre la coque avant et le piston mécanique avant

durant le mouvement de roulement. D'autre part, si la par-

tie déformable par roulement est agrandie radialement vers

l'extérieur, le diamètre externe de la coque doit être aug-

menté d'une manière concomitante, ce qui la rend moins fa-

cile à monter sur un véhicule et rend aussi possible un en-

chevêtrement de la partie déformable par roulement entre la

coque avant et le piston mécanique avant durant le mouve-

ment de roulement.

Pour s'accommoder de ceci, dans le présent mode de réalisation, des parties périphériques extérieures 12c', 13c', situées vers les extrémités terminales des parties

déformables par roulement 12c, 13c respectives, sont for-

mées de manière à se bomber radialement vers l'extérieur

par comparaison avec les extrémités avant des parties dé-

formables par roulement, comme indiqué par un trait plein

sur les figures 3 et 4. D'une manière plus spécifique, con-

formément à la technique antérieure, la partie déformable

par roulement a son extrémité avant et son extrémité termi-

nale formées avec une même épaisseur, comme indiqué par des

traits interrompus, mais, dans le présent mode de réalisa-

tion, l'extrémité avant qui se déforme essentiellement par roulement reste inchangée en termes d'épaisseur, tandis que seule l'extrémité terminale est formée avec une épaisseur supérieure, permettant ainsi d'augmenter la résistance de

la matrice dans la région o se trouvent les parties défor-

mables par roulement par comparaison avec la technique an-

térieure. Il faut noter que, dans son état naturel, la partie périphérique extérieure 13c' de la partie déformable par roulement 13c du diaphragme arrière 13 est formée avec un diamètre qui est légèrement supérieur à celui de la plaque

centrale 4, mais que, après l'assemblage, celle-ci est dé-

formée en épousant la forme de la surface périphérique in-

térieure de la plaque centrale 4, comme illustré sur la fi-

gure 1, sans produire aucun pli. En conséquence, les par-

ties déformables par roulement 12c et 13c des deux dia-

phragmes 12 et 13 peuvent être formées avec une bonne pré-

cision dimensionnelle par comparaison avec la technique an-

térieure.

Un mécanisme de soupape 15 qui assure la mise en com-

munication des chambres à pression constante A, C et des chambres à pression variable B, D est disposé à l'intérieur du corps de soupape 7. Comme illustré sur la figure 2, le

mécanisme de soupape 15 comprend un premier siège de sou-

pape 16 annulaire formé sur le corps de soupape 7 et i1 s'étendant vers l'arrière, un plongeur de soupape 17 monté d'une manière coulissante à l'intérieur du corps de soupape 7, un second siège de soupape 18 annulaire formé sur une extrémité arrière du plongeur de soupape 17 qui est situé à l'arrière du premier siège de soupape 16, et un élément de soupape 20 incluant une première surface d'appui S1 et une seconde surface d'appui S2 qui sont adaptées pour venir en appui sur le premier siège de soupape 16 et le second siège

de soupape 18, respectivement, lorsque le plongeur est rap-

pelé vers l'avant par un ressort de rappel de clapet 19.

L'élément de soupape 20 qui est adapté pour venir en appui sur le premier siège de soupape 16 et le second siège

de soupape 18 qui sont disposés axialement l'un après l'au-

tre comporte une partie déformable par roulement 25 formée d'un matériau élastique et dont,.l'extrémité de base est

maintenue en sandwich entre la surface périphérique inté-

rieure du corps de soupape 7 et la surface périphérique ex-

térieure d'un élément de retenue 24 qui est adapté dans le corps de soupape 7, une plaque de support 26 s'étendant d'une manière continue à partir de l'extrémité avant de la partie déformable par roulement 25, un manchon métallique

27 ayant son extrémité arrière sertie sur la périphérie ex-

térieure de la plaque de support 26 et s'étendant vers l'avant autour du second siège de soupape 18, et une autre plaque de support 28 s'étendant d'une manière continue à

partir de l'extrémité avant du manchon 27 et repliée radia-

lement vers l'intérieur. Un siège 29 formé sur la face d'extrémité avant de la plaque de support 26 définit une seconde surface d'appui S2, tandis qu'un siège 30 formé sur la face d'extrémité avant de l'autre plaque de support 28 définit une première surface d'appui Si. L'espacement entre

la première surface d'appui Si et la seconde surface d'ap-

pui S2 est choisi de manière à être légèrement supérieur à l'espacement existant entre le premier siège de soupape 16

et le second siège de soupape 18.

Dans l'état inactif illustré, la seconde surface d'appui S2 vient en appui sur le second siège de soupape 18, tandis que la première surface d'appui S1 se trouve éloignée du premier siège de soupape 16, de sorte qu'une

pression négative est introduite à l'intérieur de la cham-

bre à pression variable B via des passages à pression cons-

tante 33, 34 que l'on décrira ultérieurement, ce qui fait

que la chambre à pression constante A et la chambre à pres-

sion variable B adoptent la même pression.

Le mécanisme de soupape 15 comporte aussi un passage à pression constante 33 axial, formé à l'intérieur du corps de soupape 7, destiné à mettre en communication un espace situé radialement à l'extérieur d'une soupape atmosphérique , formée par une combinaison du premier siège de soupape 16 et de la première surface d'appui S1 qui vient en appui sur le premier siège, et la chambre à pression constante A, et un passage à pression constante 34 radial qui permet une communication entre le passage à pression constante 33 et la chambre à pression constante C.

Le mécanisme cde soupape 15 comporte de plus un pas-

sage radial 37 qui permet de mettre en communication un es-

pace situé entre une soupape de vide 36, formée par une combinaison du second siège de soupape 18 et de la seconde surface d'appui S2 qui vient en appui sur le second siège, et la soupape atmosphérique 35 avec la chambre à pression variable B et un passage à pression variable 38 axial en communication avec les chambres à pression variable B et D. Le mécanisme de soupape 15 comporte aussi un passage à l'atmosphère 39 qui est formé à l'intérieur de la partie

terminale tubulaire 7A et qui permet de mettre en communi-

cation un espace situé radialement à l'intérieur de la sou-

pape de vide 36 avec l'atmosphère, un filtre 40 étant dis-

posé dans le passage à l'atmosphère 39. La chambre à pres-

sion constante A communique avec un collecteur d'admission

d'un moteur via un tube 41 (voir figure 1) monté sur la co-

que avant 2 pour introduire une pression négative, de sorte qu'une pression négative est normalement introduite dans les chambres à pression constante A et C. Un élément de redressement annulaire 44 à ailettes qui donne un profil aérodynamique à l'écoulement de l'air de l'atmosphère entre la surface périphérique intérieure du

manchon 27 et la surface périphérique extérieure du plon-

geur de soupape 17 est disposé entre ceux-ci, et permet d'empêcher l'apparition de turbulences dans l'atmosphère,

empêchant ainsi l'émission de sons anormaux durant l'écou-

lement turbulent. L'élément de redressement 44 à ailettes se présente sous la forme d'un filtre formé de résine molle, et sa face d'extrémité arrière est disposée en butée

contre un repli 17a du plongeur de soupape 17 qui est re-

plié radialement vers l'extérieur afin d'empêcher son déga-

gement vers l'arrière, tandis que la face d'extrémité avant est disposée en butée contre la plaque de support 28 qui

* est repliée radialement vers l'intérieur et contre un élé-

ment de verrouillage 45 formé en matière élastique et dis-

posé sur le plongeur de soupape 17 afin d'empêcher le déga-

gement de l'élément 44 à ailettes vers l'avant.

L'élément de verrouillage 45 comporte un ancrage 45a

d'épaisseur accrue qui est adapté dans une gorge 17b annu-

laire formée sur la surface périphérique extérieure du plongeur de soupape 17 et qui est fixé dans celle-ci, une partie tubulaire 45b se prolongeantà partir de l'ancrage a et s'étendant vers l'arrière en contact étroit avec la surface périphérique extérieure du plongeur de soupape 17, et une pluralité de supports 45c s'étendant vers l'arrière

à partir de la face d'extrémité avant de la partie tubu-

laire 45b au niveau d'une pluralité de points qui sont es-

pacés circonférentiellement à intervalle égal et venant en butée contre la partie intérieure de la face d'extrémité avant de l'élément 44 à ailettes, ce qui permet d'augmenter le débit rentrant d'air de l'atmosphère par comparaison avec un agencement dans lequel la partie tubulaire 45b s'étend directement jusqu'à venir en butée contre l'élément 44 à ailettes. L'élément de verrouillage 45 est formé d'un matériau élastique afin d'empêcher qu'une interférence avec la plaque de support 28 qui fait partie de l'élément de

soupape 20 et le siège 30 disposé dessus lorsque le ser-

vo-système est actionné provoque un endommagement de chaque élément. Avec cet agencement, lorsque le mécanisme de soupape 15 est basculé à partir de l'état illustré, l'élément 44 à

ailettes tend à être repoussé vers l'avant par l'air atmo-

sphérique qui passe à travers, mais ne peut être désengagé

du fait que la face d'extrémité avant de l'élément 44 à ai-

lettes est maintenue en place par l'élément de verrouillage

45.

Contrairement à cet agencement du présent mode de

réalisation, dans la technique antérieure, un élément à ai-

lettes annulaire est simplement inséré dans une partie tu-

bulaire qui débouche vers l'avant, ce qui implique la pos-

sibilité d'avoir un désengagement vers l'avant en réponse à l'entrée d'air atmosphérique lorsque le servo-système est actionné. Bien que cette difficulté puisse être surmontée

en utilisant un élément à ailettes ayant une rigidité im-

portante qui est adapté dans la partie tubulaire, dans un

tel cas, l'élément à ailettes est moins susceptible de dé-

formation, ce qui se traduit par une difficulté à mater la périphérie extérieure du plongeur de soupape 17 lorsqu'une surface sphérique au niveau de l'extrémité avant d'un arbre d'entrée 46 est reliée d'une manière pivotante au plongeur

de soupape 17. Cependant, avec le présent mode de réalisa-

tion, l'utilisation d'un matériau doux est rendue possible

tout en empêchant un désengagement par l'élément de ver-

rouillage 45, ce qui permet ainsi de choisir un matériau optimal.

Il est à noter que, dans le présent mode de réalisa-

tion, lorsque le plongeur de soupape 17 est entraîné vers l'avant par rapport au corps de soupape 7, l'élément 44 à ailettes peut être comprimé entre le repli 17a du plongeur de soupape 17 et la plaque de support 27 qui vient en appui sur le premier siège de soupape 16 formé sur le corps de soupape 7, mais, du fait que l'élément 44 à ailettes est

formé d'un matériau doux, il ne peut en résulter une aug-

mentation de l'entrée en début d'activation. Bien que l'élément de verrouillage 45 ait été décrit comme étant formé d'un matériau élastique, la présente invention n'est nullement limitée à un tel matériau, et peut être formée d'un matériau à base de résine molle, tel que de matière plastique.

L'extrémité droite du plongeur de soupape 17 est re-

liée d'une manière pivotante à l'extrémité libre de l'arbre d'entrée 46, qui est rappelé vers l'arrière par un ressort de rappel de soupape 47 ayant un coefficient d'élasticité supérieur à celui du ressort de rappel de clapet 19, ce qui fait que l'élément de soupape 20 vient normalement en appui sur le second siège de soupape 18 situé sur le plongeur de soupape 17 et est éloigné du premier siège de soupape 16

formé sur le corps de soupape 7. L'autre extrémité de l'ar-

bre d'entrée 46 est reliée mécaniquement à une pédale de

frein, non-illustrée.

Le dégagement du plongeur de soupape 17 à partir du corps de soupape 7 est empêché par la présence d'un élément

48 formant clavette. L'élément 48 formant clavette est mo-

bile dans la direction axiale du corps de soupape 7, et, lorsque le servo-frein 1 est inactif, vient en butée contre la surface intérieure de la coque arrière 3 pour maintenir le plongeur de soupape 17 dans une position avancée par rapport au corps de soupape 7, permettant ainsi de réduire

le mouvement perdu de l'arbre d'entrée 46 au début de l'ac-

tivation du servo-frein 1.

Un plongeur 50 en forme de plaque et un disque de réaction 51 sont disposés séquentiellement à l'avant du plongeur de soupape 17. Le plongeur 50 en forme de plaque

est adapté d'une manière coulissante dans un élément de ré-

gulation de rapport d'asservissement 52 qui est relié d'une manière séparée à la face d'extrémité avant du corps de soupape 7, tout en maintenant l'étanchéité. Le disque de réaction 51 est reçu à l'intérieur d'un évidement formé dans une première extrémité 53A d'un arbre de sortie 53 et l'évidement est adapté autour de la surface périphérique

extérieure de l'élément de régulation de rapport d'asser-

vissement 52, tandis que l'extrémité distale de l'arbre de

sortie 53 est reliée mécaniquement à un piston d'un maî-

tre-cylindre, non-illustré.

En conséquence, la réaction du frein qui est trans- mise à partir du piston du maître-cylindre est transmise, via l'arbre de sortie 53, au disque de réaction 51 et, en conséquence, est transmise via l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52 de manière à être acceptée par

le corps de soupape 7 et est aussi transmise via le plon-

geur 50 en forme de plaque, le plongeur de soupape 17 et

l'arbre d'entrée 46 à un conducteur.

Le corps de soupape 7 et les pistons mécaniques 10 et

11 sont normalement maintenus dans leurs positions inacti-

ves, indiquées par un ressort de rappel 54 qui est disposé entre la coque avant 2 et le corps de soupape 7. Dans l'état inactif, un jeu est formé entre le plongeur 50 en forme de plaque et le disque de réaction 51, ce qui fait que, au début de l'activation du servo-frein, la sortie augmente, sans aucune réaction du frein (saut), jusqu'à ce que le disque de réaction 51 vienne en contact avec le

plongeur 50 en forme de plaque.

L'élément de régulation de rapport d'asservissement

52-va maintenant être décrit d'une manière plus spécifique.

L'élément de régulation de rapport d'asservissement 52 com-

porte une partie de mise en prise 52A de diamètre réduit qui vient en prise, par emmanchement forcé, dans une partie 7B du corps de soupape 7 qui sert de partie de mise en prise, et une partie de butée 52B de diamètre accru qui est située à l'avant de la partie de mise en prise 52A. Une marche est formée entre la partie de butée 52B et la partie de mise en prise 52A et est disposée en butée contre une marche formée entre la partie 7B de diamètre réduit et une partie 7C, de diamètre intermédiaire, du corps de soupape 7 pour permettre à la réaction du frein qui est transmise à l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52

d'être acceptée par le corps de soupape 7.

La partie de mise en prise 52A de l'élément de régu-

lation de rapport d'asservissement 52 est évasée (avec un

angle de l'ordre de 2 ), ce qui fait que son diamètre aug-

mente graduellement vers l'arrière. D'une manière corres-

pondante, la partie 7B, de diamètre réduit, du corps de soupape 7 est évasée d'une manière similaire (avec un angle de l'ordre de 2 ), ce qui fait que son diamètre augmente graduellement vers l'arrière. Les parties évasées 7B et 52A permettent d'empêcher un retrait de l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52 à partir du corps de soupape 7. Un joint torique 55 est adapté autour de la périphérie extérieure de la partie de mise en prise 52A et fait saillie radialement vers l'extérieur de manière à maintenir l'étanchéité entre le corps de soupape 7 et l'élément de

régulation de rapport d'asservissement 52.

La partie de butée 52B possède un diamètre externe D"

qui est supérieur au diamètre interne D de la partie termi-

nale tubulaire 7A du corps de soupape 7 ou de la périphérie extérieure de la partie déformable par roulement 25 de l'élément de soupape 20 qui est assujetti en position à l'intérieur de la partie terminale tubulaire 7A. Le disque de réaction 51 qui vient en butée contre la partie de butée 52B est formé avec un diamètre supérieur similaire à celui de l'évidement 53A de l'arbre de sortie 53 qui est adapté

autour de la partie 52B de diamètre accru.

Dans une région dans laquelle l'élément de butée 52B est positionné, la surface périphérique intérieure du corps

de soupape 7 est définie comme la partie 7C de diamètre in-

termédiaire dans laquelle sont formées circonférentielle-

ment des encoches en conformité avec la périphérie exté-

rieure du passage à pression constante 33. L'extrémité 53A de l'arbre de sortie 53 est positionnée entre la partie 7C

de diamètre intermédiaire et la partie de butée 52B. L'ex-

trémité 53A a son extrémité qui est repliée radialement vers l'extérieur, en formant un jeu donné entre le repli et la partie 7C de diamètre intermédiaire afin de permettre le

passage aisé d'un fluide à travers.

On notera qu'une partie de l'ouverture du passage à

pression constante 33, qui est situé radialement vers l'in-

térieur, est bloquée par l'élément de régulation de rapport

d'asservissement 52, mais que le passage à pression cons-

tante 33 communique avec la chambre à pression constante A via un espace annulaire qui est formé entre la partie 7C de diamètre intermédiaire et la partie de butée 52B et qui se prolonge circonférentiellement, ce qui fait qu'il ne peut y

avoir de réduction substantielle du débit suite à la forma-

tion de l'élément de régulation de rapport d'asservissement

52 avec un diamètre supérieur à celui de la partie inté-

rieure du passage à pression constante 33.

Le corps de soupape est aussi formé avec une partie

7D qui est le prolongement de la partie 7C de diamètre in-

termédiaire et qui est de diamètre supérieur à celui de la partie 7C. Un élément de retenue 56 qui possède la forme d'un L, en coupe, est disposé dans la partie 7D et a une

face d'extrémité avant contre laquelle vient en butée l'ex-

trémité du ressort de rappel 54. L'extrémité 53A de l'arbre de sortie 53 est adaptée d'une manière lâche à travers

l'élément de retenue 56, ce qui permet à un fluide de pas-

ser à travers un jeu laissé entre l'extrémité 53A de l'ar-

bre de sortie 53 et l'élément de retenue 56.

Le passage à pression constante 34 communique avec le

passage à pression constante 33, et communique aussi direc-

tement avec la chambre à pression constante A via une enco-

che 7E formée dans la surface périphérique interne du corps

de soupape 7 et s'étendant axialement vers l'avant.

Avec la construction décrite du servo-système compor-

tant l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52 qui est séparé du corps de soupape 7, il est possible de choisir un diamètre externe D", pour le disque de réaction 51 qui est disposé de manière à venir en butée contre l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52, de

valeur supérieure à celle du diamètre externe D de la péri-

phérie extérieure de l'élément de soupape 20. En consé-

quence, il est possible d'augmenter la proportion de la réaction du frein qui sera transmise à partir du disque de réaction 51 au corps de soupape 7, tout en réduisant la proportion de la réaction du frein qui sera transmise à partir du disque de réaction 51, via le plongeur 50 en forme de plaque, le plongeur de soupape 17 et l'arbre d'en-

trée 46, à un conducteur.

Par comparaison avec la construction du présent mode

de réalisation, dans la construction de la technique anté-

rieure illustrée sur la figure 5 ne comportant pas l'élé-

ment de régulation de rapport d'asservissement 52, il était

impossible de choisir un diamètre externe D', pour la par-

tie de butée d'un corps de soupape disposée de manière à

venir en butée contre un disque de réaction, de valeur su-

périeure à celle du diamètre externe D de la périphérie ex-

térieure de l'élément de soupape. En conséquence, la réac-

tion du frein qui était transmise à un conducteur devait être réduite en utilisant un électroaimant, par exemple. En conséquence, il apparaissait que l'agencement était à la

fois complexe et onéreux.

Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le joint torique a été agencé sur l'élément de régulation de rapport d'asservissement 52, mais la présente invention

n'est nullement limitée à l'utilisation d'un tel joint to-

rique, et, dans le cas o l'élément de régulation de rap-

port d'asservissement 52 est formé en résine, un joint an-

nulaire qui se bombe circonférentiellement peut être direc-

tement agencé sur la partie de mise en prise à des fins d'étanchéification.

Bien que la présente invention ait été décrite ci-

dessus en relation avec un mode préféré de réalisation de

celle-ci, il faut comprendre qu'un certain nombre de chan-

gements, de modifications et de remplacements sont possi-

bles dans celle-ci d'après la description qui précède sans

s'écarter de l'esprit ni de la portée de la présente inven-

tion telle que définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Servo-frein (1) comportant un corps de soupape (7) à peu près tubulaire disposé d'une manière coulissante à l'intérieur d'une coque (2, 3), un piston mécanique (10, 11) monté sur le corps de soupape (7) pour diviser la par- tie intérieure de la coque (2, 3) en une chambre à pression constante (A, C) et une chambre à pression variable (B, D), un plongeur de soupape (17) monté d'une manière coulissante

sur le corps de soupape (7) et entraîné par un arbre d'en-

trée (46) de manière à se déplacer vers l'arrière et vers

l'avant pour commander par commutation un trajet d'écoule-

ment, un arbre de sortie (53) monté d'une manière coulis-

sante sur le corps de soupape (7) et entraîné vers l'ar-

rière et vers l'avant en synchronisation avec le corps de soupape (7), et un disque de réaction (51) disposé entre l'arbre de sortie (53) et le corps de soupape (7) pour transmettre la réaction du frein à partir de l'arbre de sortie (53) vers le corps de soupape (7) et le plongeur de soupape (17), le mécanisme de soupape (15) comportant un premier siège de soupape (16) annulaire formé sur le corps de soupape (7), un second siège de soupape (18) formé sur

l'extrémité arrière du plongeur de soupape (17), et un élé-

ment de soupape (20) disposé à l'intérieur du corps de sou-

pape et adapté pour venir en appui sur le premier siège de soupape (16) et le second siège de soupape (18),

caractérisé en ce qu'il comporte un élément de régu-

lation de rapport d'asservissement (52) disposé sur la face d'extrémité avant du corps de soupape (7) et faisant saillie axialement vers l'avant de manière à venir en butée contre la face d'extrémité arrière du disque de réaction (51), l'élément de régulation de rapport d'asservissement

(52) et le disque de réaction (51) qui vient en butée con-

tre celui-ci ayant des diamètres externes qui sont supé-

rieurs au diamètre externe de la périphérie extérieure de

l'élément de soupape (20) qui est serré sur la surface pé-

riphérique intérieure du corps de soupape (7).

2. Servo-frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une combinaison du premier siège de soupape (16) et d'une première surface d'appui (Sl) située sur l'élément de soupape (20) qui vient en appui sur le ou s'éloigne du premier siège de soupape (16) définit une soupape atmosphé- rique (35), tandis qu'une combinaison du second siège de soupape (18) et d'une seconde surface d'appui (S2) située l'élément de soupape (20) qui vient en appui sur le ou

s'éloigne du second siège de soupape (18) définit une sou-

pape de vide (36), qui est située axialement à l'arrière de la soupape atmosphérique (35), la soupape atmosphérique (35) et la soupape de vide (36) possédant des diamètres à

peu près égaux.

3. Servo-frein (1) selon les revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que l'élément de régulation de rapport d'asservissement (52) comporte une partie de mise en prise (52A) de diamètre réduit située à une extrémité arrière de l'élément de régulation (52) et adaptée dans une partie correspondante du corps de soupape (7) par emmanchement

forcé, et une partie de butée (52B) de diamètre accru si-

tuée au niveau d'une extrémité avant de l'élément de régu-

lation (52) pour venir en butée contre le disque de réac-

tion (51), la partie de mise en prise (52A) de l'élément de régulation de rapport d'asservissement (52) et la partie correspondante du corps de soupape (7) étant évasées de

sorte que le diamètre intérieur du corps de soupape aug-

mente vers l'arrière.

4. Servo-frein (1) selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre un joint torique (55) disposé autour de la périphérie extérieure de la partie de mise en prise (52A) de'l'élément de régulation de rapport d'asservissement (52) pour maintenir l'étanchéité entre le corps de soupape (7) et l'élément de régulation de rapport

d'asservissement (52).