FR2841857A1 - Servomoteur pneumatique comportant des elements tubulaires porteurs de sieges des clapets d'admission et de reequilibrage - Google Patents

Abstract

Servomoteur (11) pneumatique d'assistance au freinage pour un véhicule automobile, du type dans lequel les mouvements d'une tige (38) de commande sont susceptibles de déterminer les ouvertures et fermetures d'au moins un clapet (52) axial dit "d'admission" qui est interposé entre une source de pression soumise à la pression (Pa) supérieure à la première pression (P1) et une chambre arrière (18) du servomoteur, et d'au moins un clapet axial (50) dit "de rééquilibrage" qui est interposé entre une chambre avant (16) et la chambre arrière (18), pour actionner une cloison (14) mobile interposée entre la chambre avant (16) et la chambre arrière (18), caractérisé en ce qu'il comporte des éléments (76, 80) tubulaires porteurs d'éléments (78, 82) d'étanchéité des clapets axiaux d'admission et de rééquilibrage (50, 52).

Description

"Servomoteur pneumatique comportant des éléments tubulaires porteurs de

sièges des clapets d'admission et de rééquilibrage" L'invention concerne un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage pour un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage pour un véhicule automobile, du type qui comporte une enveloppe rigide à l'intérieur de laquelle est mobile une cloison transversale mobile délimitant de façon étanche une chambre avant, soumise à une première pression, et une chambre arrière soumise à une deuxième pression variant entre la première pression et une pression supérieure à la première pression, qui est susceptible de solliciter une tige d'actionnement d'un maître cylindre associé au servomoteur par l'intermédiaire d'un disque de réaction, du type qui comporte une tige de commande se déplaçant dans l'enveloppe sélectivement en fonction d'un effort axial d'entrée exercé vers l'avant à l'encontre d'un effort de rappel exercé sur la tige par un ressort de rappel, du type dans lequel les mouvements de la tige de commande sont susceptibles de déterminer les ouvertures et fermetures d'au moins un clapet axial dit "d'admission" qui est interposé entre une source de pression soumise à la pression supérieure à la première pression et la chambre arrière, et d'au moins un clapet axial dit "de rééquilibrage" qui est interposé entre la chambre avant et la chambre arrière, pour actionner la cloison mobile, et du type dans lequel un plongeur, traversant la cloison mobile et solidaire de l'extrémité de la tige de commande, est susceptible de solliciter directement la tige d'actionnement du maître-cylindre par

l'intermédiaire du disque de réaction.

On connaît de nombreux exemples de servomoteurs

conventionnels de ce type.

Dans un tel servomoteur, un piston, solidaire de la paroi mobile dans laquelle il est par exemple emboîté, comporte le siège du clapet de rééquilibrage. Par ailleurs, des éléments d'étanchéité des clapets de rééquilibrage et d'admission, faisant partie d'un clapet à trois voies, sont portés par un siège commun qui est constitué d'une face avant d'épaulement d'un élément mobile qui est rappelé élastiquement contre une collerette du plongeur et contre une collerette du piston. Le siège commun est susceptible d'être sélectivement disjoint d'une collerette ou de l'autre pour ouvrir le clapet de rééquilibrage ou le clapet d'admission. Ainsi, un conduit sensiblement radial qui traverse le piston et qui débouche dans la chambre avant et un conduit sensiblement axial qui débouche à l'extérieur du servomoteur sont susceptibles d'être mis sélectivement en communication par l'intermédiaire d'un des clapets avec un conduit radial qui traverse le piston et qui débouche dans la chambre arrière pour maintenir ou annuler une différence de pression entre les chambres arrière et provoquer les déplacements de la cloison mobile. Une telle conception présente l'inconvénient de nécessiter des conduits réalisés dans le piston suivant des formes complexes, qui perturbent l'écoulement de l'air. De ce fait, un servomoteur présente généralement des temps de réponse

relativement élevés, et se révèle bruyant.

Par ailleurs, une telle conception est particulièrement onéreuse à mettre en oeuvre, car elle nécessite d'utiliser un piston dont les formes intérieures, destinées à former les conduits, ne

peuvent être réalisées que par un procédé d'usinage.

L'invention propose une conception permettant de remédier à ces inconvénients dans laquelle les conduits sont axiaux et font partie de différents éléments tubulaires du servomoteur. Cette conception permet de favoriser l'écoulement de l'air au travers de clapets, ce qui permet de réduire les temps de réponse du servomoteur tout en lui garantissant un fonctionnement silencieux. De surcroît, cette nouvelle conception permet de réaliser la plupart des éléments du servomoteur à l'aide de procédés d'emboutissage ou de moulage, moins onéreux que les

procédés d'usinage conventionnels.

Dans ce but, l'invention propose un servomoteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte - un premier élément tubulaire flottant, extérieur au plongeur, qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément d'étanchéité d'un clapet axial d'admission, - un second élément tubulaire flottant, extérieur au plongeur, qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément d'étanchéité d'un clapet axial de rééq uilibrage, - un second élément transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial de rééquilibrage, porté par la face arrière de la cloison mobile, - un second élément transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial d'admission, porté par l'extrémité arrière du plongeur, - un élément d'étanchéité souple qui est interposé entre la tige d'actionnement et l'enveloppe du servomoteur, pour assurer l'étanchéité entre la chambre arrière et le milieu extérieur, Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le plongeur est susceptible de solliciter indirectement le second élément tubulaire flottant par l'intermédiaire du premier élément tubulaire flottant et d'un premier élément élastique précontraint interposé entre le premier élément tubulaire flottant et le second élément tubulaire flottant pour fermer le clapet axial de rééquilibrage, et il est susceptible de solliciter directement le premier élément tubulaire flottant pour ouvrir le clapet axial d'admission, - le premier élément tubulaire comporte une paroi transversale arrière interne d'épaulement portant le premier élément d'étanchéité du clapet axial d'admission et un tronçon tubulaire dont au moins quatre bras axiaux répartis angulairement de manière régulière sont reçus entre au moins quatre bras axiaux conformes d'un tronçon tubulaire du second élément tubulaire dont une paroi transversale avant externe porte le premier élément d'étanchéité du clapet axial de rééquilibrage, l'élément élastique étant interposé d'une part entre des doigts radiaux avant externes en saillie agencés aux extrémités des bras axiaux du premier élément tubulaire et d'autre part la paroi transversale avant externe du second élément tubulaire, - le premier élément d'étanchéité du clapet axial d'admission est constitué d'un joint annulaire qui est porté par une face arrière de la paroi transversale arrière interne d'épaulement du premier élément tubulaire, le second élément transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial d'admission est constitué d'une face avant annulaire d'une coupelle montée à l'extrémité arrière d'une portée tubulaire qui s'étend en arrière de la cloison mobile et qui reçoit le plongeur en coulissement, ladite face avant de la coupelle étant destinée à coopérer avec le joint annulaire du premier élément tubulaire, - le premier élément d'étanchéité du clapet axial de rééquilibrage est constitué d'un joint annulaire qui est porté par une face avant de la paroi transversale avant externe d'épaulement du second élément tubulaire, - le second élément transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial de rééquilibrage est constitué d'une portion annulaire de la face arrière de la cloison mobile, destinée à coopérer avec le joint annulaire du second élément tubulaire, - l'élément d'étanchéité souple est interposé entre l'enveloppe et la face arrière de la paroi transversale arrière interne d'épaulement du premier élément tubulaire, et au moins une partie de cet élément est agencée extérieurement au joint annulaire dudit premier élément tubulaire, - la coupelle est montée à force sur la périphérie de l'extrémité arrière de la portée tubulaire de la cloison mobile et un alésage de la coupelle comporte une lèvre interne qui est agencée au contact du plongeur pour permettre son coulissement de manière étanche. - la portion annulaire de la cloison mobile et le joint annulaire du second élément tubulaire sont agencés radialement à l'extérieur d'une pluralité de perçages répartis angulairement de manière régulière au travers de la cloison transversale autour de 1o la jonction de sa portée tubulaire et de sa face arrière, pour former le clapet de rééquilibrage, - le premier élément élastique est constitué d'un premier ressort hélicodal entourant les bras axiaux des tronçons des premier et second éléments tubulaires, - une goupille radiale d'actionnement traverse un perçage du plongeur, deux lumières diamétralement opposées de la portée tubulaire de la cloison mobile, deux lumières formées dans deux bras opposés du second élément tubulaire flottant, et deux encoches diamétralement opposées d'une bague qui entoure le premier élément tubulaire flottant pour que, successivement: l lorsque la tige de commande est au repos, la goupille étant maintenue en butée par le second élément élastique et par l'intermédiaire de la bague contre des extrémités des lumières de la portée tubulaire de la cloison mobile, ladite goupille retienne le second élément tubulaire dans une position d'ouverture du clapet de rééquilibrage, * lorsque la tige de commande est actionnée suivant une première course de fermeture du clapet de rééquilibrage, la goupille avançant avec le plongeur, le premier élément élastique précontraint puisse se relâcher partiellement en repoussant le second élément tubulaire pour que son joint annulaire entre en contact avec la portion annulaire de la cloison mobile et ferme le clapet de rééquilibrage, puis, lorsque la tige de commande est actionnée suivant une seconde course d'ouverture du clapet d'admission, la goupille sollicite la bague de manière qu'une face avant de la bague sollicite les doigts radiaux du premier élément tubulaire pour tirer le premier élément tubulaire de manière à ouvrir le clapet d'admission, - le second élément élastique est constitué d'un second ressort de rappel, entourant le premier ressort et les deux éléments tubulaires, qui est interposé entre la cloison mobile et la face avant de la bague, pour notamment rappeler la bague vers une position de butée dans laquelle les deux éléments sont au repos, le clapet de rééquilibrage étant ouvert et le clapet

d'admission étant fermé.

- l'élément d'étanchéité souple est réalisé par un procédé d'hydroformage et il comporte: une portée tubulaire qui est reçue par une portée tubulaire de l'enveloppe entourant les deux éléments tubulaires, un soufflet, agencé à l'intérieur de la portée tubulaire de l'enveloppe, une paroi de jonction et d'étanchéité avec le premier élément tubulaire, et en ce que le soufflet est susceptible, lorsque la tige de commande est actionnée, de s'étendre en accompagnant le premier élément tubulaire vers la cloison mobile à partir d'une position incompressible de repos dans laquelle la face de jonction

forme une butée pour la bague.

- le joint annulaire du premier élément tubulaire est venu de matière avec la paroi de jonction de l'élément souple d'étanchéité hydroformé, l'extrémité du plongeur comporte un palpeur qui débouche en regard d'un disque de réaction en matériau élastomère logé dans une cavité avant de la paroi mobile et interposé entre le palpeur et la tige d'actionnement du maître cylindre, pour solliciter directement ladite tige d'actionnement du maître cylindre, - au moins un des éléments parmi la cloison mobile, le premier élément tubulaire, le second élément tubulaire, l'enveloppe, la coupelle, ou la bague est réalisé par des procédés de découpe et d'emboutissage, - au moins un des éléments parmi la cloison mobile, le premier élément tubulaire, le second élément tubulaire, l'enveloppe, la coupelle, ou la bague est réalisé par un procédé

de moulage d'un matériau plastique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la

compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'ensemble d'un servofrein comportant un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage réalisé conformément à un état antérieur de la technique; - la figure 2 est une vue de détail du servomoteur de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective des éléments internes à l'enveloppe d'un servomoteur selon l'invention, - la figure 4 est une vue de détail des premier et second élément tubulaires, de la bague et de la goupille du servomoteur de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe du servomoteur selon l'invention, - la figure 6 est une vue de détail en coupe axiale d'un servomoteur réalisé conformément à l'invention, le plongeur étant en repos, le clapet de rééquilibrage étant ouvert et le clapet d'admission étant fermé, - la figure 7 est une vue de détail en coupe axiale d'un servomoteur réalisé conformément à l'invention, le plongeur étant actionné et le clapet de rééquilibrage et le clapet d'admission étant fermés, - la figure 8 est une vue de détail en coupe axiale d'un servomoteur réalisé conformément à l'invention, le plongeur étant actionné, le clapet de rééquilibrage étant fermé et le clapet 1o d'admission étant ouvert,

Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence

identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. Par convention, les termes "avant", "arrière", supérieur", "inférieur" désignent respectivement des éléments ou des positions orientés respectivement vers la gauche, la droite, le

haut, ou le bas des figures 1 à 8.

On a représenté à la figure 1 l'ensemble d'un servofrein 10 comportant un servomoteur 11 pneumatique conventionnel d'assistance au freinage pour un véhicule automobile. Le servomoteur 11 est destiné à actionner un maîtrecylindre 13 de

freinage du véhicule.

De manière connue, le servomoteur pneumatique 11 comporte une enveloppe rigide 12 à l'intérieur de laquelle est montée mobile une cloison 14 transversale qui délimite de façon étanche une chambre avant 16, soumise à une première pression "P1", et une chambre arrière 18 soumise à une deuxième pression "P2". La deuxième pression "P2" est susceptible de varier entre la valeur de la pression "P1" et la valeur d'une pression "Pat supérieure à la pression "P1" pour provoquer les déplacements de la cloison 14, qui est susceptible de solliciter une tige 28 d'actionnement du maître-cylindre 13, comme on le verra ultérieurement. Plus particulièrement, la pression "P " correspond notamment à une pression fournie par une source de dépression du véhicule. Dans le cas d'un moteur à allumage commandé, la pression de dépression "P1" est par exemple fournie par un s collecteur d'admission du moteur du véhicule et, dans le cas d'un moteur à allumage par compression de type "diesel", la pression de dépression "P1" est par exemple fournie par une pompe à vide

(non représentée) du véhicule.

La chambre avant 16 est reliée à la source de dépression io du véhicule par l'intermédiaire d'un conduit 20 de dépression qui

débouche dans l'enveloppe 12.

Le servomoteur pneumatique 11 comporte un piston mobile 22 d'axe "A" qui est solidaire de la cloison mobile 14. Par exemple, le piston mobile 22 est emboîté au travers de la cloison

1 5 mobile 14.

A l'intérieur de l'enveloppe 12, la cloison mobile 14 est rappelée élastiquement vers l'arrière par un ressort 24 de rappel qui prend appui sur l'enveloppe 12 et sur une face avant 26 du piston mobile 22. La face avant 26 du piston mobile 22 comporte une portée cylindrique avant 27, qui est agencée en regard d'un disque 32 de réaction en réaction qui est logé dans une coupelle

solidaire de la tige 28 d'actionnement du maître-cylindre 13.

Une tige 38 de commande, qui est par exemple reliée à une pédale de frein du véhicule par l'intermédiaire d'un manchon 41 d'accouplement, est susceptible de se déplacer dans le piston mobile 22, sélectivement en fonction d'un effort axial d'entrée exercé vers l'avant sur le manchon 41. L'effort d'actionnement est exercé à l'encontre d'un effort de rappel produit sur la tige 38 par un ressort de rappel 40 qui est interposé entre le piston mobile 22

et la tige 38 de commande.

L'extrémité avant de la tige 38 de commande qui est opposée au manchon 41 est conformée en rotule 42 et est reçue dans un logement 44 complémentaire d'un plongeur 46 sensiblement cylindrique qui est monté coulissant dans le piston

mobile 22.

Comme l'illustre plus particulièrement la figure 2, les mouvements de la tige 38 de commande sont susceptibles de déterminer les ouvertures et fermetures d'au moins un clapet 52 axial dit "d'admission" qui est interposé entre une source de pression soumise à la pression "Pa" supérieure à la première pression "P1" et la chambre 18 arrière, et d'au moins un clapet 50 axial dit "de rééquilibrage" qui est interposé entre la chambre 16 avant et la chambre 18 arrière, pour actionner la cloison mobile

14 précédemment décrite.

De manière connue, et de manière non limitative de l'invention, la source de pression soumise à la pression "Pa" correspond au milieu atmosphérique ambiant. A cet effet, le clapet 52 débouche directement dans une extrémité arrière 54 du corps du piston 22 formant un conduit axial qui est ouvert à l'air libre. De manière conventionnelle, le clapet 50 de rééquilibrage et le clapet 52 d'admission font partie d'un clapet 56 unique à trois voies dont un siège commun 58 est constitué d'une face avant d'épaulement d'un élément 60 annulaire mobile rappelé élastiquement par un ressort 62 contre une collerette 64 du

plongeur 46 et contre une collerette 66 du piston 22.

Ainsi, un conduit 68 sensiblement radial qui traverse le piston 22 et qui débouche dans la chambre avant 16, ou bien le conduit 54 sensiblement axial qui débouche à l'extérieur du servomoteur 11, sont susceptibles d'être mis sélectivement en communication, par l'intermédiaire d'un alésage 72 de guidage du plongeur et d'une rainure 70 formée dans cet alésage, avec un conduit radial 74 qui traverse le piston 22 et qui débouche dans la chambre arrière 18 pour maintenir ou annuler une différence de pression entre les chambres avant 16 et arrière 18 et provoquer

ainsi les déplacements de la cloison mobile 14.

Une telle conception est particulièrement onéreuse à mettre en oeuvre, car elle nécessite d'utiliser un piston dont les formes intérieures, destinées à former les conduits 68 et 74, ne

peuvent être réalisées que par un procédé d'usinage.

Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un servomoteur 11 du type décrit précédemment dans lequel les conduits d'admission et de rééquilibrage sont formés dans des

éléments tubulaires du servomoteur 11.

A cet effet, comme l'illustrent les figures 3 à 7, le io servomoteur 12 selon l'invention est dépourvu de piston 22 et il comporte: - un premier élément 76 tubulaire flottant, extérieur au plongeur 46, qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément 78 d'étanchéité du clapet axial 52 d'admission, - un second élément 80 tubulaire flottant, extérieur au plongeur 46, qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément 82 d'étanchéité du clapet axial 50 de rééquilibrage, - un second élément 84 transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial 50 de rééquilibrage, porté par la face arrière 90 de la cloison mobile 14, - un second élément 86 transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial 52 d'admission, porté par l'extrémité arrière 47 du plongeur 46, - un élément 85 d'étanchéité souple qui est interposé entre la tige 38 d'actionnement et l'enveloppe 12 du servomoteur, pour assurer l'étanchéité entre la chambre arrière 18 et le milieu

extérieur soumis à la pression "Pa".

O 30 Les premier et second éléments tubulaires 76, 80 sont susceptibles, lors de l'application d'un effort de freinage sur la tige 38 de commande, d'être sollicités successivement par la tige 38 de commande pour fermer le clapet 50 de rééquilibrage puis ouvrir le clapet 52 d'admission, et, réciproquement, lorsque l'effort de freinage appliqué sur la tige 38 de commande est relâché, refermer le clapet d'admission 52 puis rouvrir le clapet 50

de rééquilibrage.

D'une manière similaire au servomoteur 11 connu de l'état de la technique qui a été décrit en référence aux figures 1 et 2, le servomoteur 11 comporte un plongeur 46 muni à son extrémité avant d'un palpeur 49 qui débouche en regard du disque 32 de réaction en matériau élastomère qui est lui-même logé dans une cavité avant 31 de la paroi 14 mobile et qui est interposé entre le palpeur 49 et la tige 28 d'actionnement du maître cylindre, pour solliciter directement ladite tige 28 d'actionnement du maître

cylindre 13.

Avantageusement, le plongeur 46 du servomoteur 11 selon l'invention est aussi susceptible de solliciter indirectement le second élément 80 tubulaire flottant par l'intermédiaire du premier élément 76 tubulaire flottant et d'un premier élément élastique 88 interposé entre le premier élément 76 tubulaire flottant et le second élément tubulaire 80 flottant pour fermer le clapet axial 50 de rééquilibrage, et il est susceptible de solliciter directement le premier élément 76 tubulaire flottant pour ouvrir le clapet axial 52 d'admission. Plus particulièrement, le premier élément 76 tubulaire comporte une paroi 90 transversale arrière interne d'épaulement portant le premier élément 78 d'étanchéité du clapet 52 axial d'admission et un tronçon tubulaire 92 dont au moins quatre bras 94 axiaux répartis angulairement de manière régulière sur un même diamètre sont reçus entre au moins quatre bras 96 axiaux conformes d'un tronçon tubulaire 98 du second élément tubulaire dont une paroi 100 transversale avant externe porte le premier élément d'étanchéité 82 du clapet axial 50 de rééquilibrage, le premier élément élastique 88 étant interposé entre des doigts radiaux 102 avant externes en saillie agencés aux extrémités des bras axiaux 94 du premier élément tubulaire 76 et d'autre part la paroi transversale avant 100 externe du second élément 80 tubulaire. Plus particulièrement, le premier élément élastique 88 est constitué d'un premier ressort hélicodal entourant les bras axiaux s 94, 96 des tronçons 92, 98 des premier et second éléments 76, 80 tubulaires. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier élément 78 d'étanchéité du clapet 52 axial d'admission est constitué d'un joint annulaire 78 qui est porté par une face 1o arrière de la paroi 90 transversale arrière interne d'épaulement du

premier élément tubulaire 76.

Le second élément 86 transversal complémentaire d'étanchéité du clapet 52 axial d'admission est constitué d'une face avant 86 annulaire d'une coupelle 104 montée à l'extrémité arrière d'une portée tubulaire 99 qui s'étend en arrière de la cloison mobile 14 et dont un alésage 112 reçoit le plongeur 46 en coulissement. Cette face avant annulaire 86 est d'un diamètre sensiblement égal à celui du joint annulaire 78, de manière à

coopérer avec celui-ci pour former le clapet 52 axial d'admission.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier élément d'étanchéité 82 du clapet axial de rééquilibrage est constitué d'un joint annulaire 82 qui est porté par une face avant de la paroi transversale 100 avant externe d'épaulement du second élément 80 tubulaire. Le joint annulaire 82 est par

exemple monté à cheval sur la paroi transversale 100.

Le second élément 84 transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial 50 de rééquilibrage est constitué d'une portion annulaire 84 de la face arrière 90 de la cloison

mobile 14.

Cette portion annulaire 84 est destinée à coopérer avec le joint annulaire 82 du second élément tubulaire 80. A ce titre, elle ne présente pas nécessairement de différence structurelle avec la partie restante de la face arrière 90 de la cloison mobile 14, mais elle doit garantir une étanchéité satisfaisante et doit donc présenter un état de surface satisfaisant de manière à former un

siège parfaitement étanche pour le clapet 50 de rééquilibrage.

Ces configurations ne sont bien entendu pas limitatives de l'invention. En particulier, les joints annulaires 78, 82 des premier et second clapets d'admission et de rééquilibrage 50, 52 pourraient être respectivement portés par la coupelle 104 et par

la face arrière 90 de la cloison mobile 14.

Par ailleurs, l'élément 85 d'étanchéité souple est interposé io entre l'enveloppe 12 et la face arrière de la paroi 90 transversale arrière interne d'épaulement du premier élément 76 tubulaire et au moins une partie de cet élément 85 est agencée extérieurement au joint annulaire 78 dudit premier élément 76 tubulaire. Cet élément d'étanchéité 85 sera décrit ultérieurement

plus en détail dans la suite de la présente description.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la coupelle 104 qui porte la face avant 86 annulaire du clapet 52 axial d'admission est tubulaire. Un alésage 110 de la coupelle 104 est monté à force sur la périphérie de l'extrémité libre arrière de la portée 99 tubulaire de la cloison mobile 14 et un autre alésage coaxial de la coupelle 104 tubulaire comporte une lèvre interne 106 qui est agencée au contact d'une partie arrière 47 du

plongeur 46 pour permettre son coulissement de manière étanche.

Pour que le plongeur 46 puisse solliciter indirectement le second élément 80 tubulaire flottant par l'intermédiaire du premier élément 76 tubulaire flottant et du ressort 88, une goupille 114 radiale d'actionnement traverse un perçage 116 du plongeur 46, deux lumières 118 diamétralement opposées de la portée 99 tubulaire de la cloison 14 mobile, deux lumières 120 formées dans deux bras 96 opposés du second élément 80 tubulaire flottant, et deux encoches 121 diamétralement opposées d'une bague 122

qui entoure le premier élément 76 tubulaire flottant.

De cette manière, lorsque la tige 38 de commande est actionnée suivant une première course de fermeture du clapet 50 de rééquilibrage, la goupille 114 est maintenue par un second élément élastique 126 en butée contre des extrémités arrières 119 des lumières 120 formées dans les deux bras 96 opposés du second élément 80 tubulaire flottant et elle peut exercer ainsi un effort de réaction sur le second élément 80 tubulaire flottant de manière à permettre au premier élément élastique 88 précontraint en prenant appui sur le premier élément tubulaire 76, de repousser le second élément 80 tubulaire pour que son joint 82 annulaire entre en contact avec la portion annulaire 84 de la

cloison mobile et ferme le clapet 50 de rééquilibrage.

Puis, l'avancée de la tige 38 de commande se poursuivant suivant une seconde course d'ouverture du clapet 52 d'admission, la goupille 114 sollicite la bague 122 de manière qu'une face avant 124 de la bague 122 absorbe un jeu initial existant entre les doigts 102 et la bague 122, puis sollicite lesdits doigts radiaux 102 du premier élément 76 tubulaire pour tirer le premier élément

76 tubulaire de manière à ouvrir le clapet 52 d'admission.

Pour former le clapet 50 de rééquilibrage destiné à permettre l'interruption ou le passage de l'air à la pression "P1" entre la chambreavant 16 et la chambre arrière 18, la portion annulaire 84 de la cloison mobile 14 et le joint annulaire 82 du second élément tubulaire 80 sont agencés radialement à l'extérieur d'une pluralité de perçages 113 répartis angulairement au travers de la cloison transversale 14 autour de la jonction de

sa portée tubulaire 112 et de sa face arrière 90.

Par ailleurs, le second élément élastique 126 est constitué d'un second ressort 126 de rappel, entourant le premier ressort (88) et les deux éléments 76, 80 tubulaires, qui est interposé entre la cloison 14 mobile et la face avant 124 de la bague 122, pour notamment rappeler la bague 122 vers une position de butée dans laquelle les deux éléments 76, 80 sont au repos, le clapet de rééquilibrage 50 étant ouvert et le clapet 52 d'admission étant fermé. La butée définissant la position de repos des deux éléments 76 et 80 est avantageusement portée par l'élément souple d'étanchéité 85. Plus particulièrement, l'élément 85 d'étanchéité souple est réalisé par un procédé d'hydroformage et il comporte - une portée tubulaire 128 qui est reçue par une portée tubulaire 130 de l'enveloppe 12 entourant les deux éléments tubulaires 76, 80 - un soufflet 131, agencé à l'intérieur de la portée tubulaire io 130 de l'enveloppe 12, - une paroi.132 de jonction et d'étanchéité avec le premier élément tubulaire 76, De cette manière, le soufflet 131 est susceptible, lorsque la tige 38 de commande est actionnée, de s'étendre en accompagnant le premier éléme.nt 76 tubulaire vers la cloison mobile 14 à partir d'une position incompressible de repos, représentée à la figure 6, dans laquelle la paroi 132 de jonction

forme une butée pour la bague 122.

Avantageusement, le joint annulaire 78 du premier élément tubulaire est venu de matière avec la paroi 132 de jonction de

l'élément souple 85 d'étanchéité hydroformé.

Comme on a pu le voir, les formes tubulaires des éléments internes du servomoteur 11 selon l'invention sont particulièrement avantageuses en termes d'optimisation de débit d'air et de

simplicité de montage du servomoteur.

Un autre avantage des formes tubulaires des éléments internes du servomoteur est leur facilité de fabrication. En effet, au moins un des éléments parmi la cloison 14 mobile, le premier élément 76 tubulaire, le second élément 80 tubulaire, l'enveloppe 12, la coupelle 104, ou la bague 122 peut être réalisé par des procédés de découpe et d'emboutissage, ou en variante, par un

procédé de moulage d'un matériau plastique.

Dans cette configuration, les éléments internes du servomoteur 11 sont susceptibles d'occuper quatre configurations

différentes qui ont été représentées aux figures 6 à 8.

Comme l'illustre la figure 6, la tige de commande 38 est susceptible d'occuper une position de repos. Dans cette position, la goupille 114 étant maintenue en butée par le second ressort 126, et par l'intermédiaire de la bague 122, contre les extrémités 117 des lumières 118 la portée 99 tubulaire de la cloison 14 mobile, elle retient le second élément tubulaire 80 dans une position d'ouverture du clapet de rééquilibrage 50. Les éléments tubulaires 76 et 80 étant au repos et l'élément tubulaire 80 étant notamment en appui sur l'élément élastique 85, le clapet 52 d'admission d'air est fermé et le clapet 50 de rééquilibrage est ouvert, de sorte que les chambres avant 16 et arrière 18 sont soumises à la même pression "P1". La cloison 14 est donc immobile. Les doigts 102 du premier élément tubulaire 76 forment

un jeu déterminé avec la bague 122.

A partir de cette position, une avancée de la tige de commande 38 selon une première course de fermeture du clapet 50 de rééquilibrage provoque l'avancée du plongeur 46, de la goupille 114 et de la bague 122. La goupille 114 avançant avec le plongeur 46, le second élément tubulaire 80, poussé par le premier ressort 88 qui se relâche en partie, accompagne la goupille 114 dans une position dans laquelle ledit second élément tubulaire 80 entre en contact avec la portion 84 de la paroi mobile 14, ce qui a pour effet de fermer le clapet 50 de rééquilibrage

comme représenté à la figure 7.

La chambre avant 16 se retrouve en effet isolée de la chambre arrière 18 dès lors que le joint 82 entre en contact avec la portion 84 de la face arrière 90 de la cloison mobile 14 et interrompt la circulation d'air au travers des perçages 113 de

ladite cloison mobile 14.

Au cours de l'avancée de la tige de commande 38 dans cette première course, le clapet d'admission 52 demeure fermé car le jeu initial existant entre les doigts 102 du premier élément

76 tubulaire 102 et la bague 122 n'est pas encore absorbé.

Puis, comme représenté à la figure 8, l'avancée de la tige 38 de commande se poursuivant au cours d'une seconde course d'ouverture du clapet 52 d'amission, le plongeur 46 avance en entraînant la goupille 114 et la bague 122 dont la face avant 124, absorbant le jeu initial, vient au contact des doigts 102 et repousse le premier élément tubulaire 76 en comprimant le premier ressort 88. Le joint 78 se décolle de la face avant 86 de la coupelle 104 et provoque l'ouverture du clapet d'amission 52, et de ce fait, l'air à la pression atmosphérique "Pa" pénètre dans la chambre arrière 18, ce qui a pour effet de créer une différence de pression de part et d'autre de la cloison mobile 14, et donc de

provoquer l'avancée de ladite cloison 14.

Si la tige 38 de commande est relâchée, les éléments internes du servomoteur 11 se retrouvent à nouveau dans la

position de repos de la figure 6.

Le mouvement inverse du plongeur 46 provoque en effet d'abord la fermeture du clapet d'admission 52 puis la ré-ouverture du clapet 50 de rééquilibrage. L'air à la pression atmosphérique "Pa" contenue dans la chambre de pression arrière 18 est évacué par l'intermédiaire des perçages 113 dans la chambre de pression

14 avant soumise à la pression de dépression "P'".

L'invention permet donc de bénéficier d'un servomoteur 11 bénéficiant d'un temps de réponse réduit et d'un fonctionnement particulièrement silencieux, qui fait de surcroît largement appel à une conception tubulaire emboutie, ce qui permet d'assurer sa

fabrication à moindre cot.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Servomoteur (11) pneumatique d'assistance au freinage pour un véhicule automobile, du type qui comporte une enveloppe (12) rigide à l'intérieur de laquelle est mobile une cloison (14) transversale mobile délimitant de façon étanche une chambre avant (16), soumise à une première pression (Pl) , et une chambre arrière (18) soumise à une deuxième pression (P2) variant entre la première pression (Pl) et une pression (Pa) supérieure à la première pression (Pl), qui est susceptible de solliciter une tige (28) d'actionnement d'un maître cylindre (13) associé au servomoteur (11) par l'intermédiaire d'un disque (32) de réaction, du type qui comporte une tige (38) de commande se déplaçant dans l'enveloppe (12) sélectivement en fonction d'un effort axial d'entrée exercé vers l'avant à l'encontre d'un effort de rappel exercé sur la tige par un ressort de rappel, du type dans lequel les mouvements de la tige (38) de commande sont susceptibles de déterminer les ouvertures et fermetures d'au moins un clapet (52) axial dit "d'admission" qui est interposé entre une source de pression soumise à la pression (Pa) supérieure à la première pression (Pl) et la chambre arrière (18), et d'au moins un clapet axial (50) dit "de rééquilibrage" qui est interposé entre la chambre avant (16) et la chambre arrière (18), pour actionner la cloison mobile (14), et du type dans lequel un plongeur (46), traversant la cloison mobile (14) et solidaire de l'extrémité de la tige (38) de commande, est susceptible de solliciter directement la tige (28) d'actionnement du maître-cylindre par l'intermédiaire du disque (32) de réaction, caractérisé en ce qu'il comporte - un premier élément (76) tubulaire flottant, extérieur au plongeur (46), qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément (78) d'étanchéité du clapet axial (52) d'admission, - un second élément (80) tubulaire flottant, extérieur au plongeur (46), qui est mobile axialement, dont une face transversale comporte un premier élément (82) d'étanchéité du clapet axial (50) de rééquilibrage, - un second élément (84) transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial (50) de rééquilibrage, porté par la face arrière (90) de la cloison mobile (14), - un second élément (86) transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial (52) d'admission, porté par une extrémité arrière de la cloison mobile (14), un élément (85) d'étanchéité souple qui est interposé entre la tige (38) d'actionnement et l'enveloppe (12) du s5 servomoteur, pour assurer l'étanchéité entre la chambre arrière

(18) et le milieu extérieur.

2. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le plongeur (46) est susceptible de solliciter indirectement le second élément (80) tubulaire flottant par l'intermédiaire du premier élément (76) tubulaire flottant et d'un premier élément élastique (88) précontraint interposé entre le premier élément (76) tubulaire flottant et le second élément (80) tubulaire flottant pour fermer le clapet axial (50) de rééquilibrage, et en ce qu'il est susceptible de solliciter directement le premier élément (76) tubulaire flottant pour ouvrir le clapet axial (52) d'admission.

3. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier élément (76) tubulaire comporte une paroi (90) transversale arrière interne d'épaulement portant le premier élément.(78) d'étanchéité du clapet (52) axial d'admission et un tronçon tubulaire (92) dont au moins quatre bras (94) axiaux répartis angulairement de manière régulière sont reçus entre au moins quatre bras (96) axiaux conformes d'un tronçon (98) tubulaire du second élément (80) tubulaire dont une paroi (100) transversale avant externe porte le premier élément (82) d'étanchéité du clapet (50) axial de rééquilibrage, le premier élément (88) élastique étant interposé entre des doigts (102) radiaux avant externes en saillie agencés aux extrémités des bras axiaux (94) du premier élément (76) tubulaire et d'autre part la paroi transversale (100) avant externe du second élément (80) tubulaire.

4. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que: - le premier élément (78) d'étanchéité du clapet axial d'admission est constitué d'un joint annulaire qui est porté par une face arrière de la paroi (90) transversale arrière interne d'épaulement du premier élément (76) tubulaire, - le second élément (86) transversal complémentaire d'étanchéité du clapet (52) axial d'admission est constitué d'une face avant annulaire d'une coupelle (104) montée à l'extrémité arrière d'une portée (99) tubulaire qui s'étend en arrière de la cloison mobile (14) et qui reçoit le plongeur (46) en coulissement, ladite face avant de la coupelle (104) étant destinée à coopérer avec le joint (78) annulaire du premier élément (76) tubulaire, - le premier élément (82) d'étanchéité du clapet (50) axial de rééquilibrage est constitué d'un joint annulaire qui est porté par une face avant de la paroi (100) transversale avant externe d'épaulement du second élément (80) tubulaire, - le second élément (84) transversal complémentaire d'étanchéité du clapet axial (50) de rééquilibrage est constitué d'une portion annulaire de la face arrière (90) de la cloison mobile (14), destinée à coopérer avec le joint annulaire (82) du second élément tubulaire (80), - l'élément (85) d'étanchéité souple est interposé entre l'enveloppe (12) et la face arrière de la paroi (90) transversale arrière interne d'épaulement du premier élément (76) tubulaire, et au moins une partie de cet élément est agencée extérieurement

au joint annulaire (78) dudit premier élément (76) tubulaire.

5. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la coupelle (104) est montée à force sur la périphérie de l'extrémité arrière de la portée (99) tubulaire de la cloison mobile et en ce qu'un alésage de la coupelle (104) comporte une lèvre interne (106) qui est agencée au contact du plongeur (46) pour permettre son coulissement de manière étanche.

6. Servomoteur (11) selon l'une des revendications 4 ou 5,

caractérisé en ce que la portion annulaire (84) de la cloison mobile et le joint (82) annulaire du second élément (80) tubulaire sont agencés radialement à l'extérieur d'une pluralité de perçages (113) répartis angulairement de manière régulière au travers de la cloison (14) transversale autour de la jonction de sa portée tubulaire et de sa face arrière, pour former le clapet (50) de

rééquilibrage.

7. Servomoteur (11) selon l'une des revendications 3 à 6,

caractérisé en ce que le premier élément (88) élastique est constitué d'un premier ressort hélicodal entourant les bras axiaux (94, 96) des tronçons (92, 98) des premier et second éléments

(76, 80) tubulaires.

8. Servomoteur (11) selon l'une quelconque des

revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'une goupille (114)

radiale d'actionnement traverse un perçage (116) du plongeur (46), deux lumières (118) diamétralement opposées de la portée (99) tubulaire de la cloison (14) mobile, deux lumières (120) formées dans deux bras (96) opposés du second élément (80) tubulaire flottant, et deux encoches (121) diamétralement opposées d'une bague (122) qui entoure le premier élément (76) tubulaire flottant pour que, successivement: - lorsque la tige (38) de commande est au repos, la goupille (114) étant maintenue en butée par le second élément élastique (126) et par l'intermédiaire de la bague (122) contre des extrémités (117) des lumières (118) de la portée (99) tubulaire de la cloison (14) mobile, ladite goupille (114) retienne le second élément tubulaire (80) dans une position d'ouverture du clapet de rééquilibrage (50), - lorsque la tige (38) de commande est actionnée suivant une première course de fermeture du clapet (50) de rééquilibrage, la goupille (114) avançant avec le plongeur (46), le premier élément élastique (88) précontraint puisse se relâcher partiellement en repoussant le second élément (80) tubulaire pour que son joint (82) annulaire entre en contact avec la portion annulaire (84) de la cloison mobile et ferme le clapet (50) de rééquilibrage, - puis, lorsque la tige (38) de commande est actionnée suivant une seconde course d'ouverture du clapet (52) d'admission, la goupille (114) sollicite la bague (122) de manière qu'une face avant (124) de la bague (122) sollicite les doigts radiaux (102) du premier élément (76) tubulaire pour tirer le premier élément (76) tubulaire de manière à ouvrir le clapet (52) d'admission.

9. Servomoteur (11) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que le second élément élastique (126) est constitué d'un second ressort (126) de rappel, entourant le premier ressort (88) et les deux éléments (76, 80) tubulaires, qui est interposé entre la cloison (14) mobile et la face avant (124) de la bague (122), pour notamment rappeler la bague (122) vers une position de butée dans laquelle les deux éléments (76, 80) sont au repos, le clapet de rééquilibrage (50) étant ouvert et le clapet (52) d'admission

étant fermé.

10. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément (85) d'étanchéité souple est réalisé par un procédé d'hydroformage et en ce qu'il comporte: - une portée tubulaire (128) qui est reçue par une portée tubulaire (130) de l'enveloppe (12) entourant les deux éléments tubulaires (76, 80), - un soufflet (131), agencé à l'intérieur de la portée tubulaire (130) de l'enveloppe (12), - une paroi (132) de jonction et d'étanchéité avec le premier élément (76) tubulaire, et en ce que le soufflet (131) est susceptible, lorsque la tige de commande (38) est actionnée, de s'étendre en accompagnant le premier élément tubulaire (76) vers la cloison mobile (14) à partir d'une position incompressible de repos dans laquelle la paroi (132) de jonction forme une butée pour la bague

(122).

11. Servomoteur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (78) annulaire du premier élément (76) tubulaire est venu de matière avec la paroi (132) de jonction

de l'élément (85) souple d'étanchéité hydroformé.

12. Servomoteur (11) selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du plongeur (46) comporte un palpeur (49) qui débouche en regard d'un disque (32) de réaction en matériau élastomère logé dans une cavité (31) avant de la paroi (14) mobile et interposé entre le palpeur (49) et la tige (28) d'actionnement du maître cylindre, pour solliciter

directement ladite tige (28) d'actionnement du maître cylindre.

13. Servomoteur (11) selon les revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments parmi la cloison mobile (14), le premier élément (76) tubulaire, le second élément tubulaire (80), l'enveloppe (12), la coupelle (104), ou la bague (122) est réalisé par des procédés de découpe et d'emboutissage.

14. Servomoteur selon les revendications 1 à 12,

caractérisé en ce qu'au moins un des éléments parmi la cloison mobile (14) , le premier élément (76) tubulaire, le second élément tubulaire (80), l'enveloppe (12), la coupelle (104), ou la bague (122) est réalisé par un procédé de moulage d'un matériau plastique.