FR2825057A1 - Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage a hauteur de saut variable - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte principalement à un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage à saut variable. Une première valeur de saut correspond à une phase de freinage de confort et une seconde valeur correspond à une phase de freinage d'urgence. Le servomoteur selon la présente invention comporte une chambre à basse pression (9) et une chambre à pression variable (11) et une valve trois voies (38) actionnée par une tige d'actionnement (18) commandée par une pédale de frein et mettant en communication au repos la chambre (9) et la chambre à pression variable (11) et lors du freinage la chambre à pression variable (11) avec un environnement à haute pression, ledit servomoteur comportant des moyens (39, 65, 69, 71) permettant de modifier la hauteur de saut dudit servomoteur en cas de freinage d'urgence. La présente invention s'applique principalement à l'industrie des systèmes de freinage pour véhicules automobiles et notamment pour voitures particulières.
Description
Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage à hauteur de saut
variable La présente invention se rapporte principalement à un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage à saut variable. Une première valeur de saut correspond à une phase de freinage de confort et une seconde
valeur correspond à une phase de freinage d'urgence.
Un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage de type connu comporte une enveloppe définissant un volume intérieur divisé en une chambre de vide reliée à une source de vide et une chambre de travail, par une jupe montée à coulissement étanche dans l'enveloppe. Un piston pneumatique est solidaire de la jupe et comporte dans sa partie centrale une valve trois voies mettant en communication au repos la chambre de travail et la chambre de vide et lors du freinage la chambre de travail et un environnement rempli d'un fluide à haute pression, par exemple l'air à
pression atmosphérique.
La valve trois comporte de manière connue un premier et un second sièpe de clapet, le premier siège de clapet est formé par pièce annulaire faisant saillie de la surface interne du piston pneumatique, le second siège de clapet est formé par la face arrière d'un distributeur plongeur recevant dans une cavité pratiquée dans une première extrémité longitudinale une tige d'actionnement commandée par une pédale de frein. Un disque de réaction est disposé de manière connu entre un palpeur formé d'une seule surface formé par une seconde extrémité longitudinale du distributeur plongeur opposoe à le première extrémité longitudinale, la face avant du piston
pneumatique et une tige de poussée actionnant un piston d'un mar^tre-
cylindre. La distance séparant le palpeur et le disque de réaction détermine la puissance de début de freinage (appelé aussi " mordant "). La réaction du circuit hydraulique est ressenti par le conducteur lorsque le jeu est comblé par le disque de réaction soumis à l'action du piston pneumatique, du palpeur et à la réaction du circuit hydraulique transmise par la tige de poussée. Plus le jeu à combler par le disque de réaction est grand, plus la pression dans le circuit et donc la réaction hydraulique sera grande lorsque le conducteur sentira la réaction. Cette puissance de début de freinage se visualise sur une représentation de la pression de sortie dans le circuit de
freinage en fonction de la force d'entrée ( à la pédale de frein) par un saut.
Ce saut marque le début de l'assistance au freinage par le servomoteur Plus le saut est important, plus la force de freinage en début de freinage est alors grande. Il existe deux types principaux de freinage. Le premier type de freinage est appelé " freinage de confort >', il représente 99 % des actions de freinage, lors d'un tel freinage, le conducteur a prévu l'arrêt ou le ralentissement du véhicule suffisamment tôt pour qu'il n'est pas besoin d'une courte distance de freinage, la nécessité du confort lors du freinage est alors très importante, il faut éviter un freinage trop brusque ou alors trop " mou ". Le second type de freinage est appelé " freinage d'urgence ", le conducteur a besoin d'une distance d'arrêt de son véhicule courte et donc d'un freinage puissant en un court laps de temps. Dans ce cas, le confort a une importance quasiment négligeable, puisque toute l'attention du conducteur est porté sur l'arrêt
rapide du véhicule.
L'ensemble des constructeurs souhaitent alors pouvoir proposer à leurs clients des systèmes de freinage à la fois efficaces et confortables en phase
de freinage de confort et très réactif en phase de freinage d'urgence.
Il est connu différents dispositifs appelés " brake assist " en terminologie anglaise invisibles en phase de freinage de confort et offrant un freinage efficace en phase de freinage d'urgence, par exemple des dispositifs qui suite à la détection d'une volonté de freinage d'urgence de la part du conducteur, modifient le rapport d'assistance du servomoteur,
avantageusement qui l'amplifient pour augmenter l'action de freinage.
Certains constructeurs automobiles souhaitent que lors de la détection d'un freinage d'urgence, il y ait une modification de saut, avantageusement une augmentation du saut pour offrir au conducteur un puissance de freinage
importante dès le début de la phase de freinage d'urgence.
Il est connu des dispositifs comportant un servomoteur de type connu et dont la fonction d'augmentation du saut est réalisée par un servomoteur additionnel actionné par l'énergie électrique et commandée au moyen de capteurs. Cependant ce type de dispositifs est très coûteux, complexe à mettre en _uvre et encombrant. Le montage d'un système de freinage est également
long et difficile.
De plus en cas de défaillance des ressources électriques du véhicule, ce
dispositif ne fonctionne plus.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un servomoteur
pneumatique de freinage à hauteur de saut variable d'un faible prix.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un servomoteur pneumatique de freinage à hauteur de saut variable de mise en _uvre simple. C'est également un but de la présente invention d'offrir un servomoteur
pneumatique de freinage à hauteur de saut variable de montage facile.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un servomoteur
pneumatique de freinage à hauteur de saut variable peu encombrant.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un servomoteur pneumatique de freinage à hauteur de saut variable commandé uniquement par l'énergie macanique provenant de l'activation de la pédale de frein par le conducteur. Ces buts sont atteints par un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant des moyens mécaniques qui lors de la détection d'un freinage d'urgence modifient, avantageusement augmentent la distance entre le disque de réaction et un palpeur formé par une extrémité longitudinale du distributeur plongeur disposée en vis à vis du disque de réaction. En d'autres termes, il s'agit de moyens comportant une douille, solidaire en freinage de confort d'un piston pneumatique, et mobile axialement par rapport au piston pneumatique pour une vitesse de déplacement du distributeur plongeur supérieure à une vitesse prédéterminée, la douille
modifiant alors la position axiale d'équilibre de du distributeur plongeur.
La présente invention a par conséquent pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe dans lequel est montée coulissante selon un axe longitudinal de manière étanche une jupe munie en son centre d'un orifice, un piston pneumatique monté solidaire de ladite jupe dans l'orifice, une valve trois voies disposée dans le corps de piston pneumatique, ladite valve trois voies comportant un premier et un second sièges de clapet, le premier siège de clapet étant formé par une première extrémité longitudinale d'une douille solidaire du piston pour une valeur de vitesse de déplacement d'un distributeur plongeur monté coulissant selon l'axe longitudinal dans la douille, inférieure à une valeur prédéterminée et mobile selon l'axe longitudinal de manière étanche par rapport au piston pour une valeur de vitesse de déplacement du distributeur plongeur supérieure à ladite valeur prédéterminée, le second siège de clapet étant formé par une première extrémité longitudinale du distributeur plongeur recevant une extrémité longitudinale d'une tige d'actionnement relice à une pédale de frein, ladite première extrémité du distributeur plongeur étant opposée à une seconde extrémité longitudinale susceptible de coopérer avec un disque de réaction disposé dans un logement relié à une tige de poussée susceptible d'actionner au moins un piston d'un ma'^tre-cylindre, un moyen élastique monté en compression entre une extrémité longitudinale de la douille orienté vers le disque de réaction et un épaulement de la paroi interne du piston pneumatique pour repousser la douille en direction de la pédale de frein pour une vitesse de déplacement du distributeur plongeur supérieure à la valeur prédéterminée caractérisé en ce que la douille est rendue solidaire du piston pneumatique par une clé monté dans une lumière sensiblement
perpendiculaire à l'axe longitudinal du piston dans le corps de piston.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que la clé comporte dans sa partie centrale un passage dans lequel est monté la douille et le distributeur plongeur, et à une de ses extrémité longitudinale une tête susceptible de coopérer avec moyen d'indexation disposé sur la périphérie externe de la douille. La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que le moyen d'indexation est
une gorge annulaire pratiqué dans la périphérie externe de la douille.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que la douille est rendue mobile axialement par rapport au piston au moyen d'une première goupille monté transversalement fixe dans la distributeur plongeur et transversalement
mobile dans un trou oblong pratiqué dans la douille.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que pour une vitesse de déplacement du distributeur plongeur supérieure à la valeur de vitesse prédéterminée, la première goupille vient en appui sur la clé, fait basculer la
clé et fait sortir la tête de la gorge de la douille.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que le mouvement relatif de la doulile et du distributeur plongeur est limité par une seconde goupille monté transversalement dans la douille, le distributeur plongeur et le corps de piston. La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que la seconde goupille (69) est montée fixe dans la douille par un passage montée mobile dans un trou oblong pratiqué transversalement dans le distributeur plongeur et montée mobile dans une lumière pratiquée dans le corps de piston
perpendiculairement à l'axe longitudinal.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce que le moyen élastique est un
ressort cylindrique.
La présente invention a également pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage caractérisé en ce qu'un joint torique est disposé dans une gorge annulaire pratiquée dans la périphérie externe d'une partie de plus grand diamètre de la douille orientée vers la pédale de frein en
contact avec la surface interne de l'alésage pratiqué dans le piston.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit,
faisant référence aux dessins annexées sur lesquels l'avant, I'arrière, la partie supérieure et la partie inférieure correspondent respectivement à la gauche, la droite, le haut et le bas des dessins et pour lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un servomoteur d'assistance pneumatique de freinage selon la présente invention au repos; La figure 2 est une vue de détail de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 1 du détail de la figure 2; La figure 4 est une vue de détail d'un servomoteur selon la présente invention au début d'une phase de freinage d'urgence; La figure 5 est une vue en coupe longitudinale selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 1 du détail de la figure 4; La figure 6 est une vue de détail d'un servomoteur selon la présente en phase de freinage d'urgence selon la présente invention; La figure7 est une vue en coupe longitudinale selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 1 du détail de la figure 6; La figure 8 est une représentation graphique de l'évolution de la pression de sortie ( dans le circuit de freinage) en fonction de la force d'entrée (à la pédale de frein) pour un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage
selon la présente invention en phases de freinage de confort et d'urgence.
Sur les figures 1, 2 et 3, on peut voir un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage en position repos selon la présente invention d'axe longitudinale X comportant une enveloppe 3 formée par deux coquilles 5,7 serties par leur extrémités radialement extérieures et délimitant une volume intérieur divisé en deux chambre 9,1 1 par une paroi 13 montée à coulissement étanche selon l'axe X dans l'enveloppe 3. La coquille 5 comporte dans sa partie centrale un orifice pour permettre la mise en place d'un ma^rtre-cylindre (non représenté), la coquille 7 comporte dans sa partie centrale un orifice 8 s'étendant vers l'arrière par un manchon pour permettre le passage d'un piston pneumatique 15. La paroi ou jupe 13 comporte dans sa partie centrale un orifice 14 dans lequel est monté le piston pneumatique 15. Le piston pneumatique 15 est formé d'un manchon 16 sensiblement cylindrique muni d'une extrémité avant 17 de forme sensiblement conique de conicité orientée vers l'arrière, le piston 15 est sertie par la périphérie radialement externe du cône 17 au contour de l'orifice 14. L'étanchéité entre la chambre 9 et la chambre 11 est réalisé par exemple au moyen d'une membrane déroulante, par exemple en caoutchouc s'étendant de l'orifice 14 à la périphérie radialement interne de l'enveloppe 3, la membrane 19 est par exemple fixce sur le piston 15 entre le piston 15 et la jupe 13, et sur l'enveloppe 3 entre la première et la seconde coquilles 5,7. Le piston pneumatique 15 est monté à coulissement étanche dans le manchon de la
coquille 7 par des moyens d'étanchéité 23.
Le manchon 16 est percé d'un passage 25 comportant, disposés de l'avant vers l'arrière un premier alésage 27 de diamètre interne D1 et débouchant dans la partie arrière du cône 17, un second alésage 29 de diamètre D2, D2 étant supérieur à D1, un troisième alésage 31 de diamètre D3, D3 étant supérieur à D2, un quatrième alésage 32 de diamètre intérieur D4, D4 étant supérieur à D3, un cinquième alésage 34 de diamètre D5, D5 étant supérieur à D4; le premier aiésage 27 étant relié au deuxième alésage 29 par un épaulement 33; le second aiésage 29 étant relié au troisième alésage 31 par un épaulement 35; le troisième alésage 31 étant relié au quatrième alésage 32 par un épaulement 37; le quatrième alésage 32 étant relié au cinquième
alésage 34 par un épaulement 36.
La chambre 9, appelée chambre de vide est relise en permanence à une source de vide, par exemple une pompe à vide par le connecteur 38. La chambre 11, appelée chambre de travail est au repos reliée à la chambre à vide 9 par des passages pratiqués dans le piston 15 (non représentés) et est mise en communication lors d'une phase de freinage avec une source de haute pression, par exemple l'environnement extérieur à pression atmosphérique. Ces mises en communication sont réalisées au moyen d'une valve trois voies 38 disposée dans le manchon 16 du piston 15 et commandée par une tige d'actionnement 18 reliée à une pédale de frein (non représentée). La valve trois voies 38 comporte un premier siège de clapet 40 formé par l'extrémité arrière d'une douille 39, un second siège 44 de clapet
formé par l'extrémité arrière d'un distributeur plongeur 42 et un obturateur 46.
La douille 39 comportant à l'avant un première partie 41 de plus petit diamètre et une seconde partie 43 de plus grand diamètre, la première partie 41 étant raccordée à la seconde partie 43 par un épaulement 45, est montée à coulissement étanche selon l'axe X dans le manchon 16, la surface externe de la première partie 41 coopérant avec surface interne de l'alésage 29 et la surface externe de la seconde partie 43 coopérant avec la surface interne de
l'alésage 31. Au repos, l'épaulement 45 est en appui contre l'épaulement 35.
L'étanchéité du coulissement de la douille 39 dans le manchon 16 est réalisé, par exemple, par un joint torique 46 monté hxe dans une gorge
réalisée sur la surface externe de la seconde partie 43.
Un ressort 47 est monté en compression entre une face transversale avant 49 de la douille 39 et l'épaulement 33, dans l'exemple représenté une gorge annulaire 51 est avantageusement réalisée dans l'épaulement 33 pour limiter
ie déplacement transversale de l'extrémité avant du ressort 47.
Le premier siège de clapet 40 est formé par une face 53 annulaire transversale de l'extrémité arrière de la douille 39 comportant un bourrelet
annulaire 55 disposé radialement vers l'extérieur de ia face 53.
La douille 39 comporte également sur la périphérie extérieure de la seconde partie 43 de plus grand diamètre un moyen d'indexation 57 de la douille 39 par rapport au piston 15, par exemple une gorge annulaire, avantageusement de section sensiblement triangulaire servant de butée au repos et en freinage de confort à une pièce 71 de position axiale fixe par rapport au piston 15 et supprimant le coulissement de la douille 39 par rapport au piston 15.11 est bien entendu qu'un moyen d'indexation 57 ayant la forme d'un secteur pratiqué dans la périphérie externe de la douille 39 ou une butée en saillie de la surface externe de la douille 39 ne sort pas du
cadre de la présente invention.
La douille 39 comporte également un passage oblong 58 transversal disposé vers l'arrière et recevant une première goupille 65 de plus petite longueur et vers l'avant un trou 66 transversale recevant une seconde goupille 69 de
plus grande longueur montée fixe dans la douille 39.
Le distributeur plongeur 42 est montée à coulissement dans la douille 39 et comporte à une première extrémité orienté vers l'avant un téton 59 coulissant dans l'alésage 27 pratiqué dans le manchon 16 et à une seconde extrémité opposé à la première extrémité et orientée vers l'arrière une embase 61 dont la face arrière munie d'un bourrelet annulaire forme le second siège de clapet 44. L'embase 61 comporte au moins un passage 46 axial permettant le passage du fluide pneumatique à haute pression de la source de fluide pneumatique à haute pression à la chambre de travail 11. Le distributeur plongeur reçoit dans sa partie arrière comportant une cavité 63 une extrémité longitudinale de la tige d'actionnement 18 de forme sphérique réalisant une liaison rotule. Le distributeur 42 et ia tige d'actionnement 18 sont solidarisés
par des moyens de fixation (non représentés).
Le distributeur plongeur 42 comporte également vers l'arrière un passage transversale 64 recevant la goupille 65 monté fixe dans le distributeur plongeur 42 et vers l'avant un trou oblong 67 recevant la seconde goupille 69. La seconde goupille 69 de plus grande longueur est montée perpendiculairement à l'axe X dans le passage 66 pratiqué dans la douille 39, dans le trou oblong 67 du distributeur plongeur 42 et dans un passage transversale 68 pratiqué dans l'extrémité avant du manchon 16 du piston 15 de manière à permettre dans un certain mode de fonctionnement un déplacement relatif de la douille 39 par rapport au distributeur 42 et dans un autre mode de fonctionnement un mouvement commun de la douille 39 et du
distributeur 42 et un appui de la goupille 69 sur le corps du piston 15.
Le corps du piston 18 comporte égaiement une lumière 74 sensiblement perpendiculairement à l'axe X. La pièce 71 fixe axialement par rapport au piston 15 est par exemple une clé 71, type "gâchette " disposée dans la lumière 74, comportant un corps de clé 73 percé d'un orifice 75, dans lequel est montée avec jeu la douille 39 muni. La corps de clé 73 comporte également à une première extrémité supérieure une tête 76 dont une extrémité avant 77 est susceptible de coopérer avec la gorge pratiquée dans la périphérie externe de la douille 57 et à une seconde extrémité inférieure une patte 78 formant appui d'un moyen élastique 79, par exemple un ressort cylindrique monté en compression entre la patte 78 et l'extrémité transversale avant de la fente 74. La patte 78 comporte avantageusement un pion 81 limitant le déplacement transversale du ressort 79 En freinage d'urgence, lorsque la clé 71 a déverouillé la positon de la douille 39 par rapport au piston 15, c'est-à-dire lorsque l'extrémité avant 77 de la tête 76 de la clé 71 est à l'extérieur de la gorge 57, il existe un jeu J3 entre l'extrémité 77 de la tête 76 et l'extrémité avant de la gorge 57 L'obturateur 46 de la valve trois voies est formé pas une plaque 83 annulaire permettant le passage de la tige d'actionnement dans sa partie centrale dont la rigidité est avantageusement augmentée par un insert métallique. La plaque 83 annulaire s'étend sur sa périphérie externe vers l'arrière par un bourrelet 82 d'étanchéité frottant contre la surface interne de l'alésage 32 du manchon 16 et sur sa périphérie interne vers l'arrière par une patte 86 de fixation monté fixe par rapport au piston 15 par pincement entre une première et une seconde rondelles annulaires 85,87 venue de matière respectivement avec un premier et un second manchons 89,91 fixes dans le manchon 16 du piston 15, la rondelle annulaire 85 est en appui sur l'épaulement 36 et le manchon 91 est monté à force dans le manchon 16. Un ressort 92 est monté en compression entre la face arrière de la plaque 83 et la face avant de la rondelle 85 afin d'assurer l'application de la plaque 83 de
l'obturateur 46 sur les sièges de clapet 40,44.
Au repos la plaque 83 de l'obturateur 46 est en appui sur le second siège de
clapet 44.
Un ressort 94 de rappel en position repos de la tige d'actionnement est monté en compression entre la face arrière de la rondelle 87 et une face
20. avant d'une rondelle 93 fixe sur la tige d'actionnement.
Un disque de réaction 95, en matériau sensiblement incompressible par exemple en caoutchouc est monté dans une coupelle 97 solidaire par le fond d' u ne tige de poussée susceptible de déplacer un piston d' un maître-cylind re (non représenté). Une gorge annulaire 99 est pratiquée dans la face avant de l'extrémité avant du manchon 16 permettant un déplacement relatif du piston
par rapport à la coupelle 97 et au disque de réaction 95.
La face avant du téton 59 du distributeur plongeur 42 et la face avant de la partie arrière du cône 17 sont susceptibles de venir en appui contre le disque 95. Un jeu J1 existe entre le palpeur et la face arrière du disque de rénction lorsque le servomoteur selon la présente invention est au repos déterminant
une première hauteur de saut (H1) du servomoteur en freinage de confort.
En freinage d'urgence, un jeu J2 supérieure au jeu J1 s'établit entre le palpeur et la face arrière du disque de réaction déterminant une seconde hauteur de saut (H2) supérieure à la première hauteur de saut (H 1)
caractéristique de la phase de freinage de confort.
Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du servomoteur
pneumatique d'assistance au freinage selon la présente invention.
Un freinage d'urgence est détecté pour une valeur de vitesse d'enfoncement de la pédale de frein supérieure à une valeur prédéterminée, ou à une vitesse de déplacement V du distributeur plongeur 42 supérieur à une valeur Vs. Sur les figures 1, 2 et 3, on peut voir un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon la présente invention au repos, le siège de clapet 40 n'étant pas appliqué sur l'obturateur 46 établissant la communication la chambre de vide 9 et ia chambre de travail 11, et le siège de clapet 44 étant appliqué sur l'obturateur 46 isolant la chambre de travail
11 de l'environnement à pression atmosphérique.
Nous allons décrire le fonctionnement du servomoteur d'assistance
pneumatique au freinage selon la présente invention en freinage de confort.
Sur la figure 8, on peut visualiser l'évolution de la pression de sortie Ps en
fonction de la force d'entrée Fe en traits en pointillés.
Sur la portion AB, le conducteur appuie sur la pédale de frein sans provoquer une augmentation de pression dans le circuit de freinage, ce qui déplace la tige d'actionnement axialement vers l'avant entraînant le distributeur plongeur 42, la plaque annulaire 43 s'applique alors sur le premier sièpe de clapet 40 formé par l'extrémité arrière de la douille 39, fermant la communication entre la chambre de vide 9 et la chambre de travail 11. Le second siège de clapet 44 se décollant de la plaque 83 ouvrant la communication entre l'environnement à pression atmosphérique et la
chambre de travail 11.
La portion BC correspond au saut, la hauteur de saut est en phase de freinage de confort pour un servomoteur selon la présente invention de 5 à bars. La jupe 13 sous la différence de pressions apparaissant entre la chambre de vide 9 et la chambre de travail 11 se déplace vers l'avant emportant le piston pneumatique 15. Le piston 15 appui alors sur la face arrière du disque de réaction 95, déplaçant vers l'avant la tige de poussée qui actionne un piston du ma'^tre-cylindre provoquant une augmentation de pression hydraulique Ps dans le circuit hydraulique de freinage. La face arrière du disque de réaction 95 se déforme sous l'action du piston 15 et
entre en contact avec la face avant du téton du distributeur plongeur 42.
La portion CD, représente le rapport d'assistance du servomoteur, la réaction du circuit hydraulique est retransmise au conducteur par le disque de
réaction (95) et le distributeur plongeur (42) au conducteur.
La portion DE est appelé phase de saturation, le fluide pneumatique dans la chambre arrière 11 est à pression atmosphérique, le piston 15 ne se déplace plus puisque la différence de pression a atteint son maximum, toute augmentation de la force d'entrée Fe se traduira dans le circuit de freinage
par une augmentation de de la force de sortie égale à la force d'entrce.
Peu d'actions de freinage ont des caractéristiques appartenant à la phase de saturation, la majorité des actions de freinage ont des caractéristiques
atteignant un point de la portion CD.
Pendant toute la phase de freinage de confort, la douille 39 reste solidaire du
piston 15 par l'intermédiaire de la clé 71 et se déplace avec le piston 15.
Le retour à la position repos est représentée par les portions EF (phase de
saturation), FG et GH.
Sur les figures 4 à 7, on peut voir le servomoteur d'assistance pneumatique
au freinage selon la présente invention en phase de freinage d'urgence.
Sur la figure 4, on peut visualiser l'évolution de la pression de sortie Ps en
fonction de la force d'entrée Fe en trait plein pour un freinage d'urgence.
Le conducteur enfonce rapidement la pébale de frein à une vitesse supérieure à la valeur (Vs), le distributeur 42 pénètre par la face avant du téton dans le disque de réaction 95, déplaçant vers l'avant la tige de poussée et provoquant une augmentation de pression Ps dans le circuit hydraulique, ce qui est représenté par la portion A'B'. Le déplacement du distributeur plongeur 42 étant plus rapide que celui du piston pneumatique 15, la goupille solidaire du distributeur 42 vient en appui sur la clé 71, provoquant son basculement vers l'arrière et la désolidarisation de la douille 39 par rapport
au piston 15. Sur la portion B'C', on peut visualiser le saut: la douille se déplace
axialement vers l'arrière sous l'action du ressort 47 et modifie la position axiale du premier siège de clapet 40, celui-ci est alors en position plus reculé par rapport à sa position en freinage de confort, de même pour l'obturateur en comprimant ie ressort 92, la charge du ressort 42 devant être plus grande que la charge du ressort 92. La douille recule jusqu'à ce que au moins une extrémité longitudinale de la goupille 69 vienne en butée contre la périphérie interne du passage 68 du piston pneumatique 15 définissant alors la position
extrême de recul du premier siage de clapet 40.
Le recul du premier siège de clapet 40 augmente l'entrce d'air à pression atmosphérique dans la chambre arrière, augmentant la différence de pressions entre la chambre avant 9 et la chambre arrière 11 et accélérant le déplacement vers l'avant de la jupe 13 et par conséquent du piston 15, la
pression dans le circuit hydraulique continue à augmenter.
Il y a alors un déplacement relatif du piston 15 par rapport au distributeur plongeur 42. Une position d'équilibre est alors atteinte lorsque le second siège de clapet 44 porté par le distributeur plongeur 42 entre en contact avec l'obturateur 46. Or l'obturateur 46 a une position axiale par rapport au piston pneumatique 15 plus reculée qu'en phase de freinage de confort, par conséquent le distributeur 42 a une position d'équilibre plus reculée par rapport au piston et par rapport au disque de réaction qu'en freinage de confort La hauteur de saut est alors augmentée et est comprise entre 25 bars et 45
bars suivant la géométrie.
Le saut est par conséquent défini par la positon de le jeu entre la goupille 69
et le passage 69 de l'enveloppe du servomoteur.
Sur la portion C'D' on peut voir la pente d'assistance définissant le rapport
d'assistance du servomoteur.
La portion D'E' représente la phase de saturation comme en phase de
freinage de confort.
Le retour en position normal s'effectue de la manière suivante: Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, le distributeur 42 recule, la face avant du trou oblong 67 du distributeur 42 vient en appui sur la goupille 69 et la communication entre la chambre de travail 11 et la chambre de vide 9 est à nouveau ouverte. La jupe 13 et le piston 15 recuient; lorsque le piston 15 est proche de sa position de repos, la goupille 69 vient en appui sur une partie fixe du servomoteur, provoquant alors une avancé relative de l'ensemble douille 39-distributeur 42 par rapport au piston 15 et à la clé 71, permettant, lorsque le jeu J2 a été dépassé, à la partie 77 de la tête de la clé 71 de pénétrer dans la gorge 47 et de solidariser à nouveau la douille 39
avec le piston 15.
Le servomoteur est alors prêt à une nouvelle phase de freinage, de confort
ou d'urgence.
On a bien réalisé un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage permettant à la fois un freinage de confort efficace et un freinage d'urgence réactif et fournissant une puissance de freinage importante dés le début du
freinage par augmentation de la hauteur du saut.
La présente invention s'applique notamment à l'industrie automobile.
La présente invention s'applique principalement à l'industrie des systèmes de freinage pour véhicules automobiles et notamment pour voitures particulières. 1'
Claims (11)
1. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe (3) dans lequel est montée coulissante selon un axe longitudinal (X) de manière étanche une jupe (13) munie en son centre d'un orifice (14), un piston pneumatique (15) monté solidaire de ladite jupe (13) dans l'orifice (14), une valve trois voies (38) disposée dans le corps de piston pneumatique (15), ladite valve trois voies (18) comportant un premier et un second sièges de clapet (40,44), le premier siage de clapet étant formé par une première extrémité longitudinale d'une douille (39) solidaire du piston (15) pour une valeur de vitesse de déplacement (V) d'un distributeur plongeur (42) monté coulissant selon l'axe longitudinal (X) dans la douille (39), inférieure à une valeur prédéterminse (Vs), ledit servomoteur ayant une première hauteur de saut (H1) et mobile selon l'axe longitudinal (X) de manière étanche par rapport au piston (15) pour une valeur de vitesse de déplacement (V) du distributeur plongeur (42) supérieure à ladite valeur prédéterminée (Vs), le second siège (44) de clapet étant formé par une première extrémité longitudinale du distributeur plongeur (42) recevant une extrémité longitudinale d'une tige d'actionnement (18) reliée à une pédale de frein, ladite première extrémité du distributeur plongeur (42) étant opposée à une seconde extrémité longitudinale susceptible de coopérer avec un disque de réaction (95) disposé dans un logement relié à une tige de poussée susceptible d'actionner au moins un piston d'un ma^'tre-cylindre, un moyen élastique (47) monté en compression entre une extrémité longitudinale de la douille (39) orienté vers le disque de réaction (95) et un épaulement (33) de la paroi interne du piston pneumatique (15) pour repousser la douille (39) en direction de la pédale de frein pour une vitesse de déplacement (V) du distributeur plongeur (42) supérieure à la valeur prédéterminée (Vs) caractérisé en ce que la douille (39) est rendue solidaire du piston pneumatique (15) par une clé (71) monté dans une lumière (74) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (X) du piston (15) dans!e corps de piston (15), ledit servomoteur ayant une seconde hauteur de saut (2) supérieure à la première hauteur de saut (1)
2. Servomoteur d' assistance pneumatiq ue au frei nage seion la revendication 1 caractérisé en ce que la clé (71) comporte dans sa partie centrale un passage (77) dans lequel est monté avec jeu la douille (39) et - le distributeur plongeur (42), et à une de ses extrémité longitudinale une tête (76j susceptible de coopérer avec moyen d'indexation (57) disposé
sur la périphérie externe de la douille.
3. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage seion la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen d'indexation (57) est une
gorge annulaire pratiqué dans la périphérie externe de la douille (39).
4. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage seion l'une
quelconque des revendications de 1 à 3 caractérisé en ce que la douille
(39) est rendue mobile axialement par rapport au piston (15) au moyen d'une première goupille (65) monté transversalement fixe dans la distributeur plongeur (42) et transversalement mobile dans un trou oblong
(58) pratiqué dans la douille (39).
5. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon la revendication 4 caractérisé en ce que pour une vitesse de déplacement (V) du distributeur plongeur (42) supérieure à la valeur de vitessé prédéterminse (Vs), la première goupille (65)- vient en appui sur la clé (71), fait basculer la clé (71) et fait sortir la tête (76) de la gorge de la douilie(39).
6. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon l'une
quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le
mouvement relatif de la douille (39) et du distributeur plongeur (42) est limité par une seconde goupille (69) monté transversalement dans la
douille (39), le distributeur plongeur (42) et le corps de piston (15.
7. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon la revendication 6 caractérisé en ce que la seconde goupille (69) est montée fixe dans la douille (39) par un passage 68, montée mobile dans un trou oblong (67) pratiqué transversalement dans le distributeur plongeur (42) et montée mobile dans une lumière (68) pratiquée dans le corps de piston
(15) perpendiculairement à l'axe longitudinal (X).
8. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon l'une
quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le
moyen élastique (47) est un ressort cylindrique.
9. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon l'une
quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un
moyen d'étanchéité (46) est disposé dans une gorge annulaire pratiquée dans la périphérie externe d'une partie de plus grand diamètre (43) de la douille (39) orientée vers la pédate de frein en contact avec la surface
interne de l'alésage (31) pratiqué dans le piston (15).
10. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon la revendication 9 caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité (46) est un
joint torique.
11. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon l'une
quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la
seconde hauteur de saut (H2) pour une vitesse de déplacement (V) du distributeur plongeur (42) supérieure à une valeur prédétermince (Vs) est
comprise entre 25 bars et 45 bars.
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