FR2938226A1 - Servomoteur pneumatique de freinage a course morte reduite, douille pour ce servomoteur et procedes de montage d'un tel servomoteur - Google Patents

Abstract

Cette invention concerne un servomoteur (100) de freinage comportant : un piston (106) coulissant selon un axe et commandé par une tige de commande (116), une douille (124) coulissant dans un évidemment interne au piston, un moyen de solidarisation (110) apte à lier axialement la douille au piston lorsque le piston a parcouru la course déterminée (A), un moyen de retenue (112) élastique adapté pour retenir la douille et un moyen de rappel (114) élastique pour rappeler la tige de commande dans une position de repos. Selon cette invention, ce servomoteur est caractérisé en ce que les moyens de rappel et de retenue sont montés dans la partie de l'évidemment interne au piston comprise entre le moyen de solidarisation et l'extrémité axiale avant du piston.

Description

1 SERVOMOTEUR PNEUMATIQUE DE FREINAGE A COURSE MORTE REDUITE, DOUILLE POUR CE SERVOMOTEUR ET PROCEDES DE MONTAGE D'UN TEL SERVOMOTEUR. La présente invention se rapporte principalement à un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage d'un véhicule à moteur à course morte réduite, à une douille pour ce servomoteur et à des procédés de montages d'un tel servomoteur.

Pour obtenir une bonne sensation pédale lors du freinage dans un véhicule équipé d'un système de freinage comportant un servomoteur coopérant avec un maître-cylindre, il est important de réduire la course morte de la pédale, c'est-à-dire la course de la pédale de frein nécessaire à l'obtention d'une action de freinage du véhicule. Divers systèmes ont été conçus afin d'améliorer ce point. Par la suite et par convention, l'arrière de chaque élément est sa partie la plus proche de la pédale de frein, l'avant de cet élément étant sa partie opposée.

Par exemple, le document WO 2005/000655 Al divulgue un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe d'axe longitudinal (X) formée par une première et une deuxième coquilles, raccordées par leur extrémités radialement externes, dans laquelle est monté à coulissement étanche un ensemble jupe et piston pneumatique d'axe longitudinal (X). Cet ensemble divise l'espace intérieur de l'enveloppe en une chambre à basse pression et en une chambre à pression variable. Ce servomoteur comprend aussi un ressort de rappel de l'ensemble jupe et piston pneumatique en position de repos, ce ressort de rappel étant monté dans la chambre à basse pression entre la première coquille et une face avant du piston pneumatique. Une valve à trois voies actionnée par une tige de commande est montée dans un passage longitudinal percé dans le piston pneumatique, cette tige de commande étant reliée par une première extrémité longitudinale arrière à une pédale de frein.

2 Une deuxième extrémité de cette tige de commande est reçue dans une cavité de réception pratiquée dans une première extrémité arrière longitudinale d'un distributeur-plongeur. Cette tige de commande est rappelée dans une position de repos par un autre ressort de rappel, le distributeur-plongeur comportant à une deuxième extrémité avant longitudinale un palpeur d'application de l'effort de la tige de commande à un piston hydraulique d'un maître-cylindre par l'intermédiaire d'un dispositif de réaction.

Cet ensemble jupe et piston transmet un effort d'assistance pneumatique au piston hydraulique du maître-cylindre par la face centrale avant du piston pneumatique. La valve trois voies comporte un premier et un deuxième sièges de clapet, et un clapet est amené en application d'au moins un des premier et deuxième sièges de clapet par un ressort de valve, le deuxième siège de clapet étant porté par une première extrémité longitudinale du distributeur-plongeur. Le premier siège de clapet d'un servomoteur conforme à WO 2005/000655 est porté par une première extrémité longitudinale d'une douille montée à coulissement étanche dans le piston pneumatique sur une première course déterminée C. De plus, ce servomoteur comporte un moyen de solidarisation, apte à lier axialement ladite douille au piston pneumatique lorsque ledit piston pneumatique a parcouru la course déterminée C.

Dans la première des réalisations décrites dans ce document WO 2005/000655, un ressort de rappel de la tige de commande est disposé en arrière du piston. Cette réalisation provoque que l'effort à appliquer sur la pédale de frein (effort d'attaque) augmente au fur et à mesure que l'on appuie sur elle.

Dans la deuxième réalisation décrite dans le document WO 2005/000655, le ressort de rappel de la tige de commande est monté en appui entre une extrémité arrière de la douille et l'arrière du distributeur-plongeur. Dans ces deux réalisations, il existe par ailleurs un 35 moyen élastique, par exemple un ressort, qui maintient la

3 douille immobile par rapport au piston 12 tant que le piston n'a pas parcouru la course C. Par ailleurs, toujours dans WO 2005/000655, on divulgue des moyens pour réduire la vitesse de déplacement de l'ensemble jupe et piston dans la première phase de fonctionnement du servomoteur, afin de réduire la vitesse de contact entre le piston et la douille par l'intermédiaire de la première clé. Ces moyens sont formés par un passage de communication entre la chambre avant à basse pression et la chambre arrière à pression variable lorsque le clapet est écarté du deuxième siège de clapet et tant que le piston pneumatique n'a pas parcouru une course déterminée. On met en communication, au moins en début de phase de freinage, une première chambre annulaire délimitée d'une part par le corps du piston pneumatique, par le manchon portant le clapet, et par une partie radialement extérieure d'une cage portant le manchon, et une deuxième chambre annulaire intérieure à cette cage portant le manchon. Le jeu des pressions dans la chambre annulaire intérieure réduit la vitesse de contact entre le piston et la douille. De plus, dans le document EP 1 693 264 Al, il est divulgué un dispositif de freinage à course morte réduite, ce dispositif comportant un servomoteur et un maître cylindre. Le servomoteur comprend une tige de poussée coopérant avec un piston primaire du maître-cylindre. Ce servomoteur peut comprendre une clé ou deux clés, l'une d'entre elles étant montée dans une fente transversale pratiquée dans le piston pneumatique et servant à lier axialement une douille au piston pneumatique lorsque ce dernier a parcouru la course déterminée.

Un moyen élastique de rappel du distributeur-plongeur est monté en réaction entre un épaulement de la douille orienté vers l'arrière et l'extrémité arrière du distributeur-plongeur. De plus, un moyen élastique de rappel de la douille est monté entre un élément d'un piston primaire du maître cylindre et la douille, ce moyen élastique de rappel de la douille entourant, au moins en partie, la tige de poussée.

4 Les servomoteurs issus des réalisations précédentes présentent plusieurs inconvénients. Premièrement, ils incluent un ressort de rappel de la tige de commande (par l'intermédiaire du distributeur-plongeur ou non) à l'arrière du piston, ce qui augmente l'encombrement du piston et donc du servomoteur et/où empêche l'utilisation de l'espace interne du piston du servomoteur à d'autres fins. Deuxièmement, ces servomoteurs incluent un certain nombre de pièces qu'il faut adapter pour introduire la fonctionnalité de course morte masquée, ce qui augmente le coût de revient des servomoteurs et/ou des maître-cylindres associées. Il est toujours intéressant de rechercher à améliorer et de simplifier la structure des servomoteurs ainsi que leur montage, tout en fournissant les fonctionnalités de course morte réduite ou masquée et/ou de limitation de la vitesse relative des différents éléments internes au servomoteur qui se meuvent lors de la première partie du freinage pendant laquelle la course morte est réduite.

C'est par conséquent un but de la présente invention de fournir un servomoteur à course morte réduite ayant un encombrement réduit. C'est par conséquent un autre but de la présente invention de fournir un servomoteur à course morte réduite ayant 25 un prix de revient réduit. C'est par conséquent un autre but de la présente invention de fournir un servomoteur à course morte réduite pouvant être monté facilement et simplement. C'est par conséquent un autre but de la présente 30 invention de fournir un servomoteur fournissant une bonne sensation pédale. Ceux sont deux autres buts de la présente invention de fournir, d'une part, un servomoteur à course morte réduite où le mouvement relatif des différents éléments internes au servomoteur qui se meuvent lorsque la course morte est réduite, est amorti, et d'autre part un procédé de fabrication d'un servomoteur conforme à l'invention qui soit simple et/ou propre. C'est pourquoi, la présente invention a principalement 5 pour objet un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe d'axe X qui contient une jupe fixée sur un piston pneumatique monté à coulissement étanche selon l'axe X par rapport à l'enveloppe, une valve à trois voies étant montée dans un évidemment axial traversant le piston et comprenant un clapet amené en application d'un siège d'équilibrage ou d'un siège d'admission, une extrémité axiale avant d'une tige de commande étant reçue dans une cavité de réception pratiquée dans une extrémité axiale arrière d'un distributeur-plongeur, extrémité qui porte le siège d'admission, le siège d'équilibrage étant porté par une extrémité axiale arrière d'une douille montée à coulissement axial étanche dans l' évidenunent du piston sur une course déterminée A par rapport au piston, le servomoteur comportant un moyen de solidarisation traversant le piston et étant apte à lier axialement la douille au piston lorsque le piston a parcouru la course déterminée A, le servomoteur comprenant un moyen de retenue élastique adapté pour maintenir la douille immobile par rapport à l'enveloppe du servomoteur lorsque le piston parcourt la course axiale A depuis sa position au repos, la tige de commande étant rappelée dans une position de repos par un moyen de rappel élastique. Selon cette invention, le servomoteur est caractérisé en ce que le moyen de rappel et le moyen de retenue sont montés dans la partie axiale de l'évidemment interne au piston comprise entre le moyen de solidarisation et l'extrémité axiale du piston portant la jupe. Préférablement, le moyen de solidarisation est une clé traversante dans le piston par deux lumières axialement opposées et dans la douille par deux autres lumières. Préférablement, la douille est fixée axialement au 35 moyen de solidarisation.

6 Préférablement, la course déterminée A est fixée par la distance séparant une première face arrière du moyen de solidarisation et/ou de la douille et des extrémités arrières des lumières du piston par où traverse le moyen de solidarisation. Préférablement, le moyen de retenue et le moyen de rappel sont des ressorts cylindriques. Préférablement, l'un est monté autour de l'autre de façon coaxiale. Un servomoteur étant un dispositif fabriqué en grande série et amélioré de façon continue de façon à réduire son coût, sa masse et son encombrement, il est toujours très difficile de faire une quelconque modification dans son intérieur. Grâce à cette invention, le moyen de rappel n'est plus placé dans la partie de l'évidement entre le moyen de solidarisation et l'extrémité du piston opposé à l'extrémité de ce piston portant la jupe, dénommée partie arrière du piston. Les moyens de rappel et de retenue occupent alors une même partie de l'évidennent interne au piston (la partie axiale de l'évidemment interne au piston comprise entre le moyen de solidarisation et l'extrémité axiale du piston portant la jupe, dénommée partie avant du piston). Cette invention propose donc un gain de course morte tout en permettant un gain de l'encombrement global du servomoteur (notamment de la partie arrière du piston). De plus, il s'agit d'un mécanisme simple et peu coûteux. Selon une réalisation, le moyen de rappel est monté entre une portée (par exemple épaulement) annulaire axiale de la douille et une portée (par exemple épaulement) annulaire axiale du distributeur-plongeur.

Grâce à cette réalisation, le conducteur n'a pas la sensation de chute d'effort d'attaque lors de la phase de freinage où la course morte est rattrapée car la douille reste immobile par rapport à l'enveloppe du servomoteur pendant cette phase.

7 Dans une réalisation, le moyen de rappel est monté entre une portée (par exemple épaulement) annulaire axiale du piston et une portée (par exemple épaulement) annulaire axiale du distributeur-plongeur.

Grâce à cette réalisation, la douille est plus simple et donc moins coûteuse et encombrante. Mais le conducteur sent alors une chute de l'effort d'attaque sur la pédale de frein lors de la phase de freinage où la course morte est rattrapée car, une fois que le conducteur appuie sur la pédale, le piston se déplace pour rattraper la course morte, ce qui provoque, dans cette réalisation, un étirement du moyen de rappel et donc une diminution de la résistance que ce dernier oppose à la pédale de frein (au travers du distributeur-plongeur et de la tige de commande).

Selon une réalisation, la douille comporte une chambre annulaire remplie d'une substance visqueuse et le servomoteur comporte une pièce annulaire fixe par rapport au piston, pièce annulaire qui est montée dans la chambre annulaire de la douille de façon à créer une restriction radiale pour l'écoulement de la substance visqueuse quand la douille se déplace par rapport au piston. Ainsi, la pièce annulaire fixe par rapport au piston divise la chambre annulaire en deux sous-chambres à volume variable qui sont en communication au travers d'un conduit annulaire résultant de la différence entre la profondeur radiale de la chambre annulaire et la dimension radiale de la pièce annulaire (plus petite que la profondeur radiale de la chambre annulaire). La pièce annulaire est donc un élément de restriction d'écoulement.

Lorsque la douille se déplace par rapport au piston sous l'effet du moyen de retenue (qui dans une réalisation est un ressort dénotluné ressort `Quickfill'), la substance visqueuse présente dans la chambre annulaire est transférée d'une sous-chambre à l'autre au travers du conduit annulaire.

8 Il en résulte un amortissement qui limite la vitesse relative entre la douille et le piston. Ce ralentissement favorise la douceur de la caractéristique pédale pendant la phase de rattrapage de la course morte, c'est-à-dire quand le piston parcourt la course A. Dans une réalisation, la chambre annulaire est comprise axialement entre deux joints toriques montés sur la paroi extérieure de la douille et fixés sur cette douille. Préférablement, chaque joint est bloqué axialement par 10 rapport à la douille par deux nervures radiales externes de la douille. Selon une réalisation, la douille comporte au moins deux passages radiaux reliant la chambre annulaire disposée sur la surface externe de la douille à son intérieur. 15 Selon un deuxième aspect de l'invention, cette invention concerne aussi une douille pour servomoteur pneumatique de freinage à course morte réduite comportant un piston, comprenant deux lumières diamétralement opposées pour être traversée par un moyen de solidarisation de la douille avec 20 le piston. Selon ce deuxième aspect de l'invention, cette douille est caractérisée en ce qu'elle comprend sur sa paroi extérieure une chambre annulaire susceptible de contenir une substance visqueuse et délimitée à chaque extrémité axiale par un logement 25 annulaire radial susceptible de contenir un joint torique. Selon un troisième aspect de l'invention, cette invention concerne aussi un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe d'axe X qui contient une jupe fixée sur un piston pneumatique monté à coulissement 30 étanche selon l'axe X par rapport à l'enveloppe, une valve à trois voies étant montée dans un évidemment axial traversant le piston et comprenant un clapet amené en application d'un siège d'équilibrage ou d'un siège d'admission, une extrémité axiale avant d'une tige de commande étant reçue dans une cavité de 35 réception pratiquée dans une extrémité axiale arrière d'un

9 distributeur-plongeur, extrémité qui porte le siège d'admission, le siège d'équilibrage étant porté par une extrémité axiale arrière d'une douille montée à coulissement axial étanche dans l'évidemment du piston sur une course déterminée A par rapport au piston, le servomoteur comportant un moyen de solidarisation traversant le piston et étant apte à lier axialement la douille au piston lorsque le piston a parcouru la course déterminée A, le servomoteur comprenant un moyen de retenue élastique adapté pour maintenir la douille immobile par rapport à l'enveloppe du servomoteur lorsque le piston parcourt la course axiale A depuis sa position au repos, la tige de commande étant rappelée dans une position de repos par un moyen de rappel élastique. Selon ce troisième aspect de l'invention, le servomoteur est caractérisé en ce que la douille comporte une chambre annulaire disposée sur la paroi extérieure de la douille et contenant une substance visqueuse, et le servomoteur comporte une pièce annulaire fixe par rapport au piston, pièce annulaire qui est montée dans la chambre annulaire de la douille de façon à créer une restriction radiale pour la substance visqueuse quand la douille se déplace par rapport au piston. Dans une réalisation, la chambre annulaire est comprise axialement entre deux joints toriques montés sur la paroi extérieure de la douille et fixés sur cette douille. Selon une réalisation, la douille comporte au moins 25 deux passages radiaux reliant la chambre annulaire disposée sur la surface externe de la douille à son intérieur. Selon un quatrième aspect de l'invention, cette invention concerne un procédé de montage d'un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage conforme à l'une des 30 réalisations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Monter sur la douille les deux joints toriques et la pièce annulaire, b. Introduire la douille à l'intérieur du piston,

10 c. Introduire un outil cylindrique comportant au moins deux voies indépendantes à l'intérieur de la douille de telle sorte que chaque voie ait une extrémité en vis-à-vis radial avec un passage radial de la douille, d. Introduire une substance visqueuse dans une voie de façon à remplir la chambre annulaire de la douille, e. Enlever l'outil en bouchant les passages radiaux. Selon un cinquième aspect de l'invention, cette invention concerne un autre procédé de montage d'un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon l'une des réalisations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Monter sur la douille les deux joints toriques 15 et la pièce annulaire, b. Introduire la douille équipée dans un outil cylindrique creux comprenant au moins deux voies radiales entre son intérieur et son extérieur, de telle sorte que les voies soient en vis-à-vis avec la chambre annulaire, 20 c. Introduire une substance visqueuse dans la chambre annulaire de la douille au travers d'une voie radiale de l'outil, d. Placer l'outil dans l'axe du piston de telle sorte que la douille puisse coulisser de l'outil dans le piston 25 en maintenant la substance visqueuse dans la chambre annulaire, e. Pousser la douille de l'intérieur de l'outil jusqu'à l'intérieur du piston. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des figures fournies en annexes, 30 sur lesquelles l'avant et l'arrière correspondent respectivement à la gauche et à la droite des figures lA et de 2 à 8 et au bas et au haut des figures 9 à 13C :

11 - les figures lA (coupe axiale à 90°) et 1B (coupe diamétrale) décrivent en deux vues une partie d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand ce servomoteur est au repos, - la figure 2 (coupe axiale à 90°) décrit une partie d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand ce servomoteur rentre dans la phase de rattrapage de la course morte, - la figure 3 (coupe axiale à 90°) décrit une partie 10 d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand ce servomoteur finit la phase de rattrapage de la course morte, - la figure 4 (coupe axiale à 90°) décrit une partie d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand ce servomoteur est dans une phase de freinage linéaire, 15 - la figure 5 (coupe axiale à 90°) décrit une partie d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand ce servomoteur est dans une phase de freinage saturé, - la figure 6 (coupe axiale à 90°) décrit une partie d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention quand 20 on arrête de commander un freinage, - la figure 7 (coupe axiale à 90°) représente schématiquement une partie d'un piston d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention comprenant des moyens de ralentissement de la vitesse relative de la douille par rapport 25 au piston dans la phase de rattrapage de la course morte, la figure 8 (coupe axiale à 90°) représente schématiquement une partie d'un piston d'un servomoteur conforme à une réalisation de l'invention comprenant des moyens de ralentissement de la vitesse relative de la douille par rapport 30 au piston dans la phase de rattrapage de la course morte, - Les figures 9, 10A, 10B, 10C, 11A, 11B et 11C représentent schématiquement des étapes d'un procédé pour monter une douille conforme à une réalisation de l'invention dans un piston, Les figures 12, 13A, 13B et 13C représentent schématiquement des étapes d'un autre procédé pour monter une douille conforme à une réalisation de l'invention dans un piston.

Les mêmes références peuvent être utilisées pour décrire les mêmes éléments sur les différentes figures illustrant cette invention. La figure lA décrit une partie d'un servomoteur 100 conforme à une réalisation de l'invention quand ce 10 servomoteur 100 est au repos. Ce servomoteur 100, comme la plupart des servomoteurs, comprend une enveloppe 102 par rapport à laquelle peut coulisser un piston 106 pneumatique de façon étanche, grâce notamment à un joint 130 circulaire. Ce coulissement est réalisé le long d'un 15 axe X, qui est l'axe du servomoteur 100. Ce piston 106 porte une jupe 104 qui divise avec le piston 106 l'intérieur de l'enveloppe 102 en une chambre avant 132 qui est maintenue en dépression en fonctionnement normal du servomoteur, et en une chambre arrière 134 qui peut 20 être aussi dénommée chambre à pression variable ou chambre de travail. Ce piston 106 coopère à l'avant avec une tige de poussée 138 qui à son tour coopère avec un maître cylindre non représenté. 25 Un ressort de rappel de piston non représenté compris dans l'enveloppe 104 autour de la tige de poussée 138 exerce une force de rappel sur le piston 106 tendant à le ramener à sa position de repos, c'est-à-dire dans la position la plus reculée possible vers l'arrière. 30 Le piston 106 comprend un évidement axial ou passage 126 dans lequel pénètre une tige de commande 116 qui coopère à une de ses extrémités avec une pédale de frein, non représentée, d'une voiture, et à l'autre extrémité 117 avec un distributeur-plongeur 120.

Ce distributeur-plongeur 120 coopère en cas de freinage avec un dispositif de réaction 139. Le passage 126 comprend une valve à trois voies 108 qui est réalisée grâce à un manchon 142 portant un clapet qui peut s'appuyer sur un siège de clapet d'admission 172 ou sur un siège de clapet d'équilibrage 173. Quand le servomoteur 100 est en place dans une voiture pour assister un conducteur lors d'un freinage et que ce conducteur n'appuie pas sur la pédale de frein, un conduit 136 reliant la chambre avant 132 à la chambre arrière 134 est maintenu ouvert par la valve à trois voies 108, de façon à assurer que la chambre arrière soit aussi en dépression comme la chambre avant 132. Ainsi, il règne la même pression des deux côtés de la jupe 104 qui ne subit aucune force de pression. Le ressort de rappel de piston maintient alors le piston 106 dans la position de la figure 1A. Conformément à l'invention, ce servomoteur 100 comprend une douille 124 qui peut coulisser de façon étanche 20 dans le passage 126. L'étanchéité du coulissement de la douille 124 est assurée dans cette réalisation par un joint torique 140 compris entre la paroi interne du piston entourant le passage ou évidement axial 126 et la douille 124. 25 Au repos, cette douille 124 est maintenu dans une position de repos grâce à : - un moyen de retenue 112, qui est dans cette réalisation un ressort de retenue 112 cylindrique monté en compression entre une portée axiale de la douille 124 (dans 30 cette réalisation, l'épaulement 150) et un épaulement 152 du piston 106 ; ce moyen de retenue 112 tend à pousser la douille 124 vers l'arrière du piston 106. - un moyen de solidarisation qui est dans cette réalisation une clé 110 traversant le piston 106 par deux lumières 162 et 182 (voir figure 1B) perpendiculairement à l'axe X et qui sert de butée arrière à la douille 124. Cette clé 110 appuie au repos du servomoteur 100 sur un appui 160 de l'enveloppe 102 qui sert de butée arrière à la clé 100. Au repos, la clé 110 n'appuie pas sur des extrémités axiales de la lumière 162. Un moyen de rappel, qui est dans cette réalisation un ressort de rappel 114 cylindrique, est monté entre une portée axiale 122 du distributeur-plongeur 120 et une portée axiale 118 de la douille 124. Le ressort de rappel 114 est concentrique avec le ressort de retenue 112 et est placé dans le passage 106 en avant de la clé 110. Le ressort de rappel 114 a une raideur inférieure à la raideur du ressort de retenue 112. Au repos donc, la douille 124 15 n'est pas déplacée vers l'avant par le ressort de rappel 114. Au repos, le distributeur-plongeur est plaqué par le ressort de rappel 114 sur la clé 110 qui lui sert donc de butée arrière. La figure 1B est une coupe diamétrale de la figure lA. 20 Dans cette vue, on peut voir que dans cette réalisation, la clé 110 a une forme de fourche qui traverse le piston 106 et la douille 124 respectivement au travers de lumières 162 et 182 diamétralement opposées du piston et de lumières 184 et 186 diamétralement opposées de la douille 124. 25 La figure 2 montre ce qu'il advient lorsqu'on commence à commander un freinage dans cette réalisation de l'invention. La tige de commande 116, recevant une commande, est déplacée vers l'avant, ce qui déplace aussi vers l'avant le distributeur-plongeur 120 qui comprime alors le ressort de rappel 114. Comme 30 le distributeur-plongeur 120 avance, ceci ouvre alors le siège de clapet d'admission 172 provoquant une entrée d'air à la pression atmosphérique selon le chemin schématique indiqué par la flèche 170 dans la chambre arrière 134.

15 La chambre avant 132 étant maintenue en dépression, une force issue de la différence de pression entre les deux côtés de la jupe 104 s'applique alors sur cette jupe 104 : le piston 106 est alors entraîné vers l'avant.

La douille 124 ne se déplace pas avec le piston 106 car elle est alors maintenue fixe par rapport à l'enveloppe 102 par le ressort de retenue 112. De même, la clé 110 ne se déplace pas avec le piston grâce au jeu arrière 164 de la lumière 162, jeu arrière 164 qui 10 tend, dans cette étape du freinage, à se réduire. Comme la douille 124 ne se déplace pas, elle ferme alors le siège de clapet d'équilibrage 173. La figure 3 montre alors le gain en course morte grâce à cette réalisation de l'invention, qui est égal à (A-B). 15 En effet, il suffit que le conducteur appuie sur la pédale sur une course B pour que, comme cela a été décrit précédemment au sujet de la figure 2, le piston 106 se déplace sur une distance A rattrapant ainsi, dans cette réalisation, tous les jeux qui existent quand aucun freinage n'est commandé 20 dans le servomoteur et le maître-cylindre associé. Une fois que le piston 106 a parcouru la distance axiale A, la clé 110 ou l'extrémité 125 de la douille 124 rentre en contact avec la paroi 165 délimitant l'arrière de la lumière 162, paroi 165 faisant office de butée arrière de la 25 douille 124 et/ou de la clé 110. La course A est donc égale au jeu arrière 164. Comme le piston 106 avance, la tige de poussée 138 appuie sur un piston du maître-cylindre non représenté. Alors la tige de poussée 138 exerce en réaction une force sur le 30 dispositif de réaction 139 qui se déforme et vient au contact du distributeur-plongeur 120. La figure 4 représente un servomoteur conforme à cette réalisation, une fois que : -la clé 110 ou/et l'extrémité 125 de la douille 124 est venue en butée contre la paroi 165 du piston 106, -et le conducteur fait avancer de plus que la course B la tige de commande 116 sans saturer le servomoteur.

Le servomoteur 100 a alors un comportement linéaire. A chaque fois que le conducteur fait avancer la tige de commande 116 en appuyant plus sur la pédale, le siège du clapet d'admission 172 s'ouvre et laisse passer une certaine quantité d'air à la pression atmosphérique selon la flèche schématique 170. Une fois que cette quantité d'air arrive dans la chambre arrière 134, la pression de cette dernière augmente : alors la force résultante de la différence de pression entre la chambre avant 132 (toujours en dépression) et la chambre arrière 134 s'accroît, ce qui à son tour fait avancer encore plus le piston 106 et donc la douille 124. Comme la douille 124 porte alors le siège de clapet d'équilibrage, le manchon 142 avance à son tour, poussé par le ressort de clapet 144, et vient alors de nouveau au contact du siège de clapet d'admission 172, ce qui ferme l'entrée d'air 170. Ainsi, dans cette partie linéaire, plus le conducteur appuie sur la pédale, plus il est assisté par le servomoteur 100. On peut remarquer que dans cette phase linéaire, le ressort de rappel 114 est comprimé au fur et à mesure que la tige de commande 116 avance, le ressort de retenue 112 gardant sa longueur pendant cette étape.

La figure 5 montre le servomoteur 100 pendant l'étape de saturation. La saturation se produit quand la pression régnant dans la chambre arrière 134 est sensiblement égale à la pression atmosphérique et donc il ne peut y avoir augmentation de l'assistance fournie par le servomoteur 100. Tout effort de freinage supplémentaire fourni par le conducteur déplace la tige de commande 116 vers l'avant, entraînant avec elle le piston 106 et le siège de clapet d'admission 172 en éloignement du manchon 142, sans que cet effort soit amplifié. Le distributeur-plongeur 120 se sépare de la clé 110, le ressort de rappel 114 étant comprimé. Le ressort de retenue 112 maintient fermé le siège du clapet d'équilibrage car il force la douille 124 sur le

17 manchon 142, le manchon étant lui-même forcé sur la douille par le ressort de clapet 144. La figure 6 correspond à la fin du freinage, quand le conducteur relâche au moins en partie la pédale de frein. Le distributeur-plongeur 120 est alors rappelé avec la tige de commande 116 en arrière par le ressort de rappel 114 qui se détend, ce qui ramène le siège du clapet d'admission 172 porté par le distributeur-plongeur 120 sur le manchon 142, fermant ainsi l'admission d'air dans la chambre arrière 134. Par contre, le manchon 142, poussé par le distributeur-plongeur 120, est emporté en éloignement du siège de clapet d'équilibrage, mettant en communication la chambre avant 132 avec la chambre arrière 134. Les pressions s'équilibrent alors de part et d'autre de la jupe 104 qui revient alors en position de repos sous l'action du ressort de rappel non représenté entourant la tige de poussée 138. Le piston 106 recule donc avec la jupe 104 jusqu'à ce que la clé 110 vienne en butée arrière contre la portée annulaire 160 de l'enveloppe 102 (au stade représenté à la figure 6, la clé 110 n'est pas encore parvenue au contact de la portée annulaire 160 de l'enveloppe). Si le conducteur relâche complètement la pédale de frein, un fois que la clé 110 est en butée arrière contre la portée annulaire 160, le piston 106 recule encore d'une course A ; la clé 100 reste alors fixe par rapport à l'enveloppe 102, le ressort de retenue 112 se comprime alors d'une longueur A et le jeu 164 se recrée entre la clé 110 et la paroi 165 du piston 106. Le servomoteur 100 est alors de nouveau en position pour commencer à fonctionner avec une course morte de déclenchement du freinage réduite. De manière avantageuse, un servomoteur selon la présente invention comporte également des moyens de ralentissement pour réduire la vitesse de déplacement de l'ensemble jupe et piston dans la phase de fonctionnement du servomoteur où la course morte est rattrapée (dénommée phase de rattrapage de course morte), afin de réduire la vitesse relative de contact entre le piston et la douille par l'intermédiaire ou non du moyen de solidarisation. En effet lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, fermant la coitununication entre les chambres avant et arrière et alimentant la chambre arrière en air à la pression atmosphérique, l'ensemble jupe et piston part très rapidement pour rattraper la course morte (problème de `cran'). Ce déplacement rapide est susceptible de créer une sensation désagréable pour le conducteur car le piston pneumatique peut emporter la douille au-delà de la course A avec une vitesse trop élevée. Dans une réalisation d'un piston pneumatique représentée schématiquement à la figure 7, ces moyens de ralentissement comprennent deux joints toriques 730 et 732 montés autour d'une chambre annulaire 736 (ou logement de graisse 736) crée entre une douille 724 et le corps du piston 706. Cette chambre annulaire 736 étanche peut contenir une substance visqueuse (par exemple de la graisse) destinée à amortir le déplacement de la douille 724 pendant la phase de rattrapage de course morte. Par exemple, une valeur de la pénétration selon la norme DIN ISO 2137 à 25°C x 0.lmm pour le type de graisse à utiliser peut être comprise dans une plage de valeur de 200 à 300. L'utilisation de deux joints toriques 730 et 732 permet de bien maîtriser la quantité de graisse déposée. On peut remarquer qu'avec un seul joint torique, la substance visqueuse serait rapidement balayée ; avec deux joints toriques, la quantité de substance visqueuse introduite est maîtrisée et reste dans la chambre annulaire 736. On peut aussi utiliser une pièce annulaire 734 fixe par rapport au piston 706, qui a pour fonction de provoquer une restriction axiale au déplacement de la substance visqueuse lors du déplacement relatif de la douille 724 par rapport au piston 706 (réalisation d'un effet amortisseur, c'est-à-dire d'une force d'opposition proportionnelle à la vitesse de déplacement de la douille par rapport au piston). Dans la réalisation de la figure 7, le moyen de rappel 35 est un ressort de rappel 714 compris axialement entre le

19 distributeur-plongeur 720 et une portée annulaire 718 du piston 706. Le moyen de retenue est un ressort de retenue 712 monté en compression axialement entre la portée annulaire 718 du piston 706 et une portée axiale 726 de la douille 724. Les ressorts de rappel 714 et de retenue 712 sont concentriques et placés du côté avant (gauche de la figure) de la clé 710, ce qui apporte un avantage quant à l'encombrement du piston 706 par rapport à l'art antérieur. Dans la réalisation de la figure 8, un ressort de 10 rappel 715 est en appui sur une portée axiale 719 d'une douille 725 usinée conformément à cette réalisation. Le ressort de rappel, respectivement 714 (figure 7) et 715 (figure 8), peut donc être en appui, indépendamment du reste et respectivement, soit sur le piston 706 (figure 7) soit sur 15 une portée annulaire 719 (épaulement) de la douille 725 (figure 8). Dans ce deuxième cas, il n'y a pas de chute de l'effort d'attaque dans la phase de rattrapage de la course morte (voir aussi la réalisation décrite dans les figures de 1 à 6). Les figures 9, 10A, 10B, 10C, 11A, 11B et 11C montrent 20 schématiquement une réalisation d'un procédé d'insertion d'une douille 900 dans un piston 902 conformément à une réalisation de l'invention comprenant des moyens de ralentissement. Dans une première étape (figure 9), on monte sur la douille 900 deux joints toriques 904 qui sont, dans cette 25 réalisation, bloqués axialement dans des logements de joints 906 annulaires respectifs. Deux bords en vis-à-vis axial de ces deux logements de joints 906 délimitent axialement un autre logement 908 (chambre annulaire) destiné à contenir de la graisse. On place dans ce logement 908 de graisse une 'pièce 30 annulaire qui est dans cette réalisation un anneau 910 et qui peut être par exemple en plastique. La figure 10A montre un outil d'insertion 912 de la douille 900 dans un piston 902. Cet outil est sensiblement tubulaire avec au moins deux voies ou passages radiaux 914 35 reliant l'extérieur et l'intérieur de l'outil d'insertion 912.

Dans une étape suivante (figure 10B), on monte la douille 900 équipée des deux joints toriques 906 et de l'anneau 910 en plastique dans l'outil d'insertion 912 en l'y glissant de telle façon que la chambre annulaire 908 se trouve en vis-à-vis radial avec les voies radiales 914. Dans une étape suivante (figure 10C), on remplit la chambre annulaire 908 en introduisant de la graisse sous-pression par une des voies radiales 914 selon la flèche 916, l'air présent dans la chambre annulaire 908 étant évacué par l'autre voie radiale 914 selon la flèche 918. Dans une autre étape (figure 11A), on introduit axialement l'outil d'insertion 912 dans le piston 902 où l'on veut monter la douille 900 selon la flèche 920. Les voies radiales 914 sont alors bouchées dans une réalisation. Dans une autre réalisation, on maintient la pression d'injection pendant le transfert de la douille de l'outil d'insertion 912 vers le piston (étape décrite ultérieurement). Pour introduire axialement l'outil d'insertion 912 dans le piston 902, le piston 902 est usiné de façon à permettre cette insertion axiale : son alésage interne axial est radialement plus grand à son extrémité par laquelle on introduit l'outil d'insertion 912, jusqu'à un épaulement 922 de butée de l'outil d'insertion 912. Dans une autre étape (figure 11B), l'outil d'insertion 912 étant calé en butée contre l'épaulement 922, la douille 900 est poussée selon la flèche 926 en force à l'intérieur du piston 902 en comprimant le ressort 924. On peut remarquer que le diamètre intérieur de l'outil d'insertion 912 étant égal au diamètre intérieur du piston 902 après l'épaulement 922, la graisse est confinée dans son logement de graisse 908 pendant le déplacement axial de la douille 900 lors du montage. Enfin, dans une dernière étape (figure 11C), on enlève l'outil d'insertion 912, la douille 900 étant alors en place.

21 Avantageusement, dans cette réalisation d'un procédé de montage de la douille 900 dans un piston 902, la substance visqueuse (par exemple de la graisse) peut être déposée de façon propre dans le logement de graisse 908 (chambre annulaire) par injection sous pression par le biais d'un outil d'insertion 912, avant insertion de la douille 912 dans le corps du piston 902. Les figures 12, 13A, 13B et 13C décrivent un autre procédé pour monter une douille 800 dans un piston 802. Sur cette douille 800, comme précédemment, on monte deux joints toriques 804 qui sont, dans cette réalisation, bloqués axialement dans des logements de joints 806 annulaires respectifs. Deux bords en vis-à-vis axial de ces deux logements délimitent axialement une chambre annulaire 808 destinée à contenir de la graisse. On place dans cette chambre annulaire 808 une pièce annulaire, qui est dans cette réalisation un anneau 810 en plastique. Dans cette réalisation, la douille 800 comprend au moins deux passages radiaux 815 qui relient la chambre annulaire 808 avec l'intérieur de la douille 800.

Dans une étape de ce procédé de montage de la douille 800 dans un piston 802 (figure 13A), on pousse la douille 800 dans le piston 802 en force selon la flèche 826, la douille 800 comprimant un ressort 824 qui peut être le ressort de retenue selon l'un des aspects de l'invention (ressort `Quickfill'). Dans une autre étape de ce procédé de montage de la douille 800 dans un piston 802 (figure 13B), on introduit, selon la flèche 820, dans la douille 800 un outil de remplissage de graisse 812 cylindrique comportant deux voies 814 de telle sorte que chaque voie 814 ait en vis-à-vis radial une extrémité d'un passage radial 815 de la douille 800. Dans une autre étape de ce procédé de montage de la douille 800 dans un piston 802 (figure 13C), on introduit de la graisse sous pression dans une voie 814 de l'outil de remplissage 812 selon la flèche 816, graisse qui remplit alors

22 la chambre annulaire 808, l'air sortant par l'autre voie 814 selon la flèche 818. Ensuite, on retire l'outil de remplissage de graisse 812 et on obture les passages radiaux 815, par exemple en insérant une bague montée à force dans le diamètre intérieur de la douille. Ainsi, dans cette réalisation du procédé de montage de la douille 800 dans le corps de piston 802, la substance visqueuse (graisse) peut être déposée dans la chambre annulaire 808 par injection sous-pression par le biais d'un outil de remplissage 812 une fois la douille 800 montée dans le corps (avantageusement, ceci provoque un meilleur remplissage compte tenu des variations du volume du logement de graisse 808 dues aux dispersions dimensionnelles des pièces).

La présente invention s'applique principalement à l'industrie du freinage pour véhicule automobile.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Servomoteur d'assistance pneumatique au freinage comportant une enveloppe d'axe X(X) qui contient une jupe fixée sur un piston (706,707) pneumatique monté à coulissement étanche selon l'axe X(X) par rapport à l'enveloppe, une valve à trois voies étant montée dans un évidemment axial traversant le piston et comprenant un clapet (142) amené en application d'un siège d'équilibrage (173) ou d'un siège d'admission (172), une extrémité axiale avant d'une tige de commande (116) étant reçue dans une cavité de réception pratiquée dans une extrémité axiale arrière d'un distributeur-plongeur (720,721), extrémité qui porte le siège d'admission (172), le siège d'équilibrage (173) étant porté par une extrémité axiale arrière d'une douille (724,725) montée à coulissement axial étanche dans l'évidemment du piston sur une course déterminée A(A), le servomoteur comportant un moyen de solidarisation (710) traversant le piston et étant apte à lier axialement la douille au piston lorsque le piston a parcouru la course déterminée A par rapport au piston, le servomoteur comprenant un moyen de retenue (712,713) élastique adapté pour maintenir la douille immobile par rapport à l'enveloppe du servomoteur lorsque le piston parcourt la course axiale A depuis sa position au repos, la tige de commande étant rappelée dans une position de repos par un moyen de rappel (714,715) élastique, caractérisé en ce que la douille comporte une chambre annulaire (736) disposée sur la paroi extérieure de la douille et contenant une substance visqueuse, et le servomoteur comporte une pièce annulaire (734, 810, 910) fixe par rapport au piston (706,707), pièce annulaire qui est montée dans la chambre annulaire de la douille de façon à créer une restriction radiale pour la substance visqueuse quand la douille se déplace par rapport au piston (706,707).
2. 2. Servomoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre annulaire est comprise axialement entre deux joints toriques (730,732) montés sur la paroi extérieure de la douille (724,725) et fixés sur cette douille.
3. 3. Servomoteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la douille (800) comporte au moins deux passages radiaux (815) reliant la chambre annulaire (808) à son intérieur.
4. 4. Procédé de montage d'un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Monter sur la douille (800) les deux joints toriques (804) et la pièce annulaire (810), b. Introduire la douille à l'intérieur du piston (802), c. Introduire un outil (812) cylindrique comportant au moins deux voies (814) indépendantes à l'intérieur de la douille de telle sorte que chaque voie ait une extrémité en vis-à-vis radial avec un passage 15 radial (815) de la douille (800), d. Introduire une substance visqueuse dans une voie de façon à remplir la chambre annulaire (808) de la douille, e. Enlever l'outil en bouchant les passages radiaux (815). 20
5. 5. Procédé de montage d'un servomoteur d'assistance pneumatique au freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Monter sur la douille (900) les deux joints toriques (904) et la pièce annulaire (910), 25 b. Introduire la douille équipée dans un outil (912) cylindrique creux comprenant au moins deux voies radiales (914) entre son intérieur et son extérieur, de telle sorte que les voies soient en vis-à-vis avec la chambre annulaire (908), 30 c. Introduire une substance visqueuse dans la chambre annulaire (908) de la douille au travers d'une voie radiale (914) de l'outil {912), 25 d. Placer l'outil (912) dans l'axe du piston (902) de telle sorte que la douille puisse coulisser de l'outil (912) dans le piston (902) en maintenant la substance visqueuse dans la chambre annulaire (908), e. Pousser la douille de l'intérieur de l'outil jusqu'à l'intérieur du piston.