FR2956636A1

FR2956636A1 - Motor vehicle, has vacuum-assisted brake booster comprising sealed case whose front and rear hulls are fixed with each other in sealed manner at level of large section of case, where rear hull is formed by support plate of body of vehicle

Info

Publication number: FR2956636A1
Application number: FR1051336A
Authority: FR
Inventors: Jean Luc Briard
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-26
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: FR2956636B1

Abstract

The vehicle has a vacuum-assisted brake booster (41) fixed between a brake pedal and a master brake cylinder (14) on a body of the vehicle. The booster has a sealed case (2) with a rear hull oriented towards the cylinder and a front hull (40) oriented towards the pedal. The hulls are fixed with each other in a sealed manner at a level of a large section of the case. The case has an internal membrane (16) separating volume of the case into front and rear sealed chambers (20, 22). The rear hull is formed by a part i.e. support plate (42), of the body, which supports the booster. The support plate comprises a bulged portion at the interior of a support surface on the front hull.

Description

VEHICULE COMPORTANT UN AMPLIFICATEUR DE FREINAGE A DEPRESSION VEHICLE HAVING DEPRESSION BRAKE AMPLIFIER

La présente invention concerne un véhicule comportant un amplificateur 5 de freinage à dépression pour un système de freinage. Les systèmes de freinage d'un véhicule automobile comportent généralement une pédale de frein agissant sur un maître-cylindre pour transmettre une pression hydraulique à des freins de roues, et un amplificateur de freinage à dépression exerçant un effort complémentaire 10 d'assistance sur le maître cylindre. Dans toute la description, on désignera par "avant", respectivement "arrière", la direction tournée vers l'avant du véhicule, respectivement arrière du véhicule, pour orienter dans l'espace les composants de ce véhicule. La pédale est fixée à l'intérieur de la caisse du véhicule sur un support 15 lié à une tôle appelée tablier, séparant l'habitacle du compartiment moteur. Cette pédale pousse une tige de commande qui traverse le tablier pour agir sur un maître cylindre placé axialement en bout du côté avant, dans le compartiment moteur. Un amplificateur de freinage est disposé, suivant l'axe du maître 20 cylindre, entre le tablier et le maître cylindre. Il comporte généralement un caisson de forme globalement cylindrique à section circulaire d'un grand diamètre, comportant deux coques embouties disposées sensiblement transversalement et assemblées entre elles pour former un volume étanche. La coque arrière est fixée sur le tablier, et la coque avant supporte le maître- 25 cylindre. Le caisson comporte une membrane interne transversale définissant deux chambres internes indépendantes, cette membrane comprenant une surface importante subissant la dépression pour générer l'effort d'assistance. Un tel amplificateur de freinage présenté notamment dans la demande 30 de brevet français enregistrée sous le numéro 0855197, comporte des coques réalisées à partir de tôles d'acier embouties comprenant une certaine épaisseur pour obtenir une résistance suffisante permettant à ces tôles présentant une surface importante, de résister à la dépression interne sans trop se déformer. Un problème qui se pose est que les coques de l'amplificateur représentent une certaine masse qui entraîne d'une part des coûts d'achat de matière, et d'autre part une consommation d'énergie pour la motorisation du véhicule, notamment dans les cycles urbains comprenant de fréquentes accélérations et décélérations de ce véhicule. L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un moyen simple et efficace pour alléger un amplificateur de freinage à dépression. Elle propose à cet effet un véhicule automobile comportant un amplificateur de freinage à dépression fixé sur la caisse de ce véhicule, entre une pédale de frein et un maître-cylindre de freinage, cet amplificateur de freinage comprenant un caisson étanche formé d'une première coque orientée vers le maître cylindre, et d'une deuxième coque orientée vers la pédale, les deux coques étant fixées entre elles de manière étanche au niveau d'une grande section de ce caisson, le caisson étanche comprenant de plus une membrane interne séparant son volume en deux chambres internes étanches, caractérisé en ce que la deuxième coque est formée par une partie de la caisse du véhicule, qui supporte l'amplificateur de freinage. Un avantage de l'amplificateur de freinage selon l'invention, est que l'on supprime la coque arrière qui peut être formée directement par la caisse du véhicule, ce qui permet d'obtenir un gain en masse ainsi qu'un gain en coût de fabrication de cette coque arrière. L'amplificateur de freinage selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la partie de la caisse formant la deuxième coque, est intégrée au tablier du véhicule séparant l'habitacle du compartiment moteur. The present invention relates to a vehicle having a vacuum braking amplifier 5 for a braking system. The braking systems of a motor vehicle generally comprise a brake pedal acting on a master cylinder for transmitting hydraulic pressure to wheel brakes, and a vacuum braking amplifier exerting a complementary effort to assist the master. cylinder. Throughout the description, will be designated by "front", respectively "rear", the direction facing the front of the vehicle, respectively rear of the vehicle, to orient in space the components of the vehicle. The pedal is fixed inside the vehicle body on a support 15 connected to a sheet called apron, separating the passenger compartment engine. This pedal pushes a control rod which passes through the deck to act on a master cylinder placed axially end of the front side, in the engine compartment. A braking amplifier is disposed along the axis of the master cylinder between the apron and the master cylinder. It generally comprises a box of generally cylindrical shape with a circular section of a large diameter, comprising two stamped shells arranged substantially transversely and assembled together to form a sealed volume. The back shell is attached to the apron, and the front shell supports the master cylinder. The box comprises a transverse inner membrane defining two independent internal chambers, this membrane comprising a large surface undergoing depression to generate the assistance effort. Such a braking amplifier presented in particular in the French patent application registered under the number 0855197 comprises shells made from stamped steel sheets comprising a certain thickness to obtain sufficient strength allowing these sheets having a large surface, to resist the internal depression without too much deformation. A problem that arises is that the hulls of the amplifier represent a certain mass which leads on the one hand material purchase costs, and on the other hand an energy consumption for the motorization of the vehicle, especially in the urban cycles including frequent acceleration and deceleration of this vehicle. The object of the invention is in particular to avoid these drawbacks of the prior art, and to propose a simple and effective means for lightening a vacuum braking amplifier. It proposes for this purpose a motor vehicle comprising a vacuum brake amplifier fixed on the body of this vehicle, between a brake pedal and a brake master cylinder, this brake amplifier comprising a waterproof case formed of a first hull directed towards the master cylinder, and a second shell facing the pedal, the two shells being fixed together in a sealed manner at a large section of this box, the waterproof box further comprising an internal membrane separating its volume in two sealed internal chambers, characterized in that the second shell is formed by a portion of the vehicle body, which supports the brake amplifier. An advantage of the braking amplifier according to the invention is that it eliminates the rear shell which can be formed directly by the vehicle body, which allows to obtain a gain in mass and a cost gain manufacturing this back shell. The braking amplifier according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with one another. Advantageously, the part of the body forming the second shell, is integrated into the deck of the vehicle separating the passenger compartment engine.

Avantageusement, la partie de la caisse formant la deuxième coque, comporte un prolongement vers la pédale de frein, qui supporte un dispositif d'étanchéité avec des parties mobiles de l'amplificateur de freinage. La partie de la caisse formant la deuxième coque, peut être sensiblement plate au niveau de sa liaison avec la première coque, le contour extérieur de cette première coque se prolongeant vers la pédale pour recouvrir les deux chambres du caisson étanche. Selon un mode de réalisation, la première coque comporte un rebord radial formant un plan serré sur la partie de la caisse formant la deuxième coque. Selon un autre mode de réalisation, le contour extérieur de la membrane interne de séparation des deux chambres internes du caisson, est interposé entre la première coque et la partie de la caisse formant la deuxième coque, pour assurer une étanchéité de ces chambres. Advantageously, the part of the box forming the second shell, has an extension to the brake pedal, which supports a sealing device with moving parts of the brake amplifier. The part of the box forming the second shell, can be substantially flat at its connection with the first shell, the outer contour of the first shell extending towards the pedal to cover the two chambers of the waterproof case. According to one embodiment, the first shell has a radial flange forming a tight plane on the part of the box forming the second shell. According to another embodiment, the outer contour of the internal separation membrane of the two internal chambers of the box, is interposed between the first shell and the part of the box forming the second shell, to ensure sealing of these chambers.

Un moyen d'étanchéité indépendant de la membrane de séparation des deux chambres internes du caisson, peut être interposé entre la première coque et la partie de la caisse formant la deuxième coque pour assurer une étanchéité de ces chambres. La première coque peut comporter dans une partie radialement extérieure, une nervure tournée vers l'extérieur, qui forme à l'intérieur de cette première coque une gorge annulaire dans laquelle est introduit le contour extérieur de la membrane, pour être sertie afin de réaliser une étanchéité entre les deux chambres. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amplificateur de freinage selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue en perspective comportant une coupe partielle, d'un amplificateur de freinage selon l'invention ; - la figure 3 est une vue éclatée de cet amplificateur de freinage ; et - la figure 4 présente en variante un dispositif d'étanchéité entre la coque avant et le support. Toutes les figures sont orientées dans la même direction, la partie gauche de ces figures étant tournées vers l'arrière du véhicule, et les mêmes références sont utilisées pour repérer les mêmes éléments. La figure 1 présente un amplificateur de freinage 1 selon l'art antérieur comportant un caisson 2 formé de deux coques circulaires 4, 6 centrées suivant un axe X-X sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. La coque arrière 4 est fixée au tablier 42 non représenté de la caisse du véhicule, séparant au niveau des pédales, l'habitacle du compartiment moteur. La coque arrière 4 comprend un prolongement axial arrière 8 s'étendant vers l'arrière suivant l'axe X-X, qui traverse le tablier 42. Le prolongement axial arrière 8 reçoit à coulissement, un corps de commande 24 recevant lui-même une tige de commande 10 sortant axialement vers l'arrière de ce prolongement, pour être reliée à la pédale de frein 12. La coque avant 6 de l'amplificateur de freinage 1, supporte vers l'avant un maître-cylindre 14 disposé suivant l'axe X-X, qui génère lors d'une manoeuvre de la pédale de frein 12, une pression dans des circuits hydrauliques non représentés, reliés aux différents freins de roues. Le caisson 2 comprend deux chambres avant 20 et arrière 22 soumises à différentes pressions, séparées par une membrane souple 16 formant une couronne dont le contour intérieur est relié à un disque transversal mobile axialement, qui est solidaire du corps de commande 24 coulissant dans le prolongement axial arrière 8. Un joint à lèvre d'étanchéité 26 est disposé entre le prolongement axial 8 de la coque arrière 4, et le corps de commande 24, de manière à maintenir la chambre arrière 22 fermée lors du coulissement de ce corps de commande. Un soufflet de protection 28 fixé sur la partie arrière du prolongement arrière 8 recouvre l'extrémité libre du corps de commande 24, pour protéger les surfaces d'étanchéité coulissantes. Sealing means independent of the separation membrane of the two internal chambers of the box may be interposed between the first shell and the part of the box forming the second shell to ensure a seal of these chambers. The first shell may comprise in a radially outer part, an outwardly facing rib, which forms inside this first shell an annular groove in which the outer contour of the membrane is introduced, to be crimped in order to achieve a tightness between the two rooms. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a view of longitudinal section of a braking amplifier according to the prior art; FIG. 2 is a perspective view comprising a partial section of a braking amplifier according to the invention; FIG. 3 is an exploded view of this braking amplifier; and - Figure 4 presents alternatively a sealing device between the front shell and the support. All the figures are oriented in the same direction, the left part of these figures being turned towards the rear of the vehicle, and the same references are used to identify the same elements. FIG. 1 shows a braking amplifier 1 according to the prior art, comprising a box 2 formed of two circular shells 4, 6 centered along an axis X-X substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle. The rear shell 4 is attached to the deck 42 not shown of the vehicle body, separating at the pedals, the passenger compartment engine. The rear hull 4 comprises a rear axial extension 8 extending rearward along the axis XX, which passes through the deck 42. The rear axial extension 8 slidably receives a control body 24 which itself receives a rod. control 10 outgoing axially rearward of this extension, to be connected to the brake pedal 12. The front shell 6 of the brake amplifier 1, supports forward a master cylinder 14 arranged along the axis XX , which generates during a maneuver of the brake pedal 12, a pressure in hydraulic circuits not shown, connected to the various wheel brakes. The caisson 2 comprises two front and rear chambers 22 subjected to different pressures, separated by a flexible membrane 16 forming a ring whose inner contour is connected to an axially movable transverse disc, which is integral with the control body 24 sliding in the extension. rear axial 8. A sealing lip seal 26 is disposed between the axial extension 8 of the rear shell 4, and the control body 24, so as to maintain the rear chamber 22 closed during the sliding of the control body. A gusset 28 fixed on the rear portion of the rear extension 8 covers the free end of the control body 24 to protect the sliding sealing surfaces.

Le contour extérieur de la membrane souple 16 est serré entre les deux coques 4, 6 serties entre elles sur le pourtour du caisson 2, de manière à réaliser une étanchéité entre les chambres 20, 22 et l'extérieur. Un dispositif de génération de dépression non représenté, est relié à la chambre avant 20 du caisson 2 pour y maintenir en permanence une dépression. En l'absence de freinage, la chambre arrière 22 est reliée aussi à la source de dépression, il y a un équilibre de pression des deux côtés de la membrane souple 16, qui n'applique aucune force d'assistance. Lors d'un freinage, l'air ambiant à la pression atmosphérique entre progressivement dans la chambre arrière 22 par une valve de contrôle d'admission d'air comprise dans le prolongement axial arrière 8 et commandée par la pédale de frein 12, pour créer une différence de pression sur la membrane souple 16. Cette différence de pression applique un effort d'assistance sur le maître-cylindre de freinage 14, qui s'ajoute à celui délivré par la tige de commande 10 actionnée par la pédale de frein 12. Les figures 2 et 3 présentent un amplificateur de freinage 41 selon l'invention, dans lequel le caisson 44 ne comporte pas de coque arrière spécifique. La coque avant 40 est fixée directement sur la tôle support 42 formant le tablier séparant l'habitacle du véhicule, du compartiment moteur. The outer contour of the flexible membrane 16 is clamped between the two shells 4, 6 crimped together on the periphery of the box 2, so as to provide a seal between the chambers 20, 22 and the outside. An unrepresented vacuum generation device is connected to the front chamber 20 of the box 2 to permanently maintain a vacuum. In the absence of braking, the rear chamber 22 is also connected to the vacuum source, there is a pressure balance on both sides of the flexible membrane 16, which applies no assistance force. During braking, the ambient air at atmospheric pressure progressively enters the rear chamber 22 by an air intake control valve included in the rear axial extension 8 and controlled by the brake pedal 12, to create a pressure difference on the flexible membrane 16. This pressure difference applies an assist force on the brake master cylinder 14, which is added to that delivered by the control rod 10 actuated by the brake pedal 12. Figures 2 and 3 show a brake amplifier 41 according to the invention, wherein the box 44 does not have a specific rear shell. The front hull 40 is fixed directly to the support plate 42 forming the deck separating the passenger compartment of the vehicle from the engine compartment.

La tôle support 42 qui est globalement plate, comporte dans l'axe X-X de l'amplificateur 41 un prolongement axial arrière 48, qui a la même forme et la même fonction que celles du prolongement arrière 8 de l'amplificateur de freinage 1 de l'art antérieur. Le prolongement axial arrière 48 reçoit aussi le joint à lèvre d'étanchéité 26 et le soufflet de protection 28, pour assurer les mêmes fonctions que précédemment. Le contour extérieur de la coque avant 40 se prolonge axialement vers l'arrière pour recouvrir à la fois les chambres avant 20 et arrière 22 du caisson étanche 2, et venir appuyer par un rebord radial 46 sur une partie plane de la tôle support 42. The support plate 42 which is generally flat, comprises in the axis XX of the amplifier 41 a rear axial extension 48, which has the same shape and the same function as those of the rear extension 8 of the brake amplifier 1 of the prior art. The rear axial extension 48 also receives the sealing lip seal 26 and the protective bellows 28, to provide the same functions as before. The outer contour of the front shell 40 extends axially rearwards to cover both the front and rear chambers 22 of the watertight case 2, and to be supported by a radial flange 46 on a flat part of the support plate 42.

Le contour extérieur de la membrane souple 16 est serré entre le rebord radial 46 de la coque avant 40 et le support 42, pour assurer l'étanchéité entre les deux chambres internes 20, 22, et entre chaque chambre et l'extérieur. Les moyens de serrage de la coque avant 40 sur la tôle support 42 ne sont pas représentés, ils peuvent comporter tous procédés connus de fixation comme un vissage ou un sertissage. The outer contour of the flexible membrane 16 is clamped between the radial flange 46 of the front shell 40 and the support 42, to seal between the two inner chambers 20, 22, and between each chamber and the outside. The clamping means of the front shell 40 on the support plate 42 are not shown, they may include any known methods of fixing such as screwing or crimping.

La tôle support 42 peut comporter à l'intérieur de la surface d'appui sur la coque avant 40, un léger bombé similaire à ceux réalisés sur une coque arrière d'amplificateur, pour donner à cette surface intérieure une rigidité axiale permettant de limiter ses déformations sous l'effet de la dépression interne du caisson 2. The support plate 42 may comprise inside the bearing surface on the front shell 40, a slight bulge similar to those made on an amplifier rear shell, to give this inner surface an axial stiffness to limit its deformations under the effect of the internal depression of the caisson 2.

On dispose ainsi d'un amplificateur de freinage 41 ayant les mêmes fonctions que les amplificateurs réalisés selon l'art antérieur, et comportant un grand nombre de composants identiques, avec une coque arrière en moins. L'ensemble est ainsi plus économique et plus léger. La figure 4 présente en variante, la coque avant 50 comportant dans une partie axiale de son contour extérieur une nervure 52 tournée radialement vers l'extérieur, qui forme à l'intérieur de cette coque une gorge annulaire. Lors de l'assemblage de l'amplificateur 41, le contour extérieur de la membrane souple 16 est introduit dans la gorge annulaire, puis on exerce à la presse un sertissage de cette membrane en effectuant un resserrage axial des flancs de la nervure extérieure 52, de manière à pincer à l'intérieur de la gorge de manière continue cette membrane. On réalise ainsi l'étanchéité entre les deux chambres 20, 22 du caisson. L'étanchéité entre la chambre arrière 22 et l'air ambiant, est assurée par une joint annulaire 54 serré entre un rebord radial 46 de la coque avant 50 et la tôle support 42, lors du montage de l'amplificateur de freinage sur la caisse du véhicule. Cette variante permet à un équipementier de livrer un amplificateur de freinage formant un sous-ensemble comportant une membrane souple 16 qui est au préalable entièrement mise en position, et maintenue. There is thus a braking amplifier 41 having the same functions as the amplifiers made according to the prior art, and comprising a large number of identical components, with one less rear shell. The whole is thus more economical and lighter. FIG. 4 shows, in a variant, the front hull 50 comprising in an axial part of its outer contour a rib 52 turned radially outwards, which forms an annular groove inside this hull. During the assembly of the amplifier 41, the outer contour of the flexible membrane 16 is introduced into the annular groove, then the press is crimped to this membrane by axially retightening the flanks of the outer rib 52, so as to pinch inside the groove continuously this membrane. This provides sealing between the two chambers 20, 22 of the box. The seal between the rear chamber 22 and the ambient air is provided by an annular seal 54 clamped between a radial flange 46 of the front shell 50 and the support plate 42, during assembly of the brake booster on the body of the vehicle. This variant allows an equipment manufacturer to deliver a brake amplifier forming a subassembly comprising a flexible membrane 16 which is previously fully set in place and maintained.

Claims

CLAIMS1 - A motor vehicle comprising a vacuum braking amplifier fixed on the body of this vehicle, between a brake pedal (12) and a brake master cylinder (14), this brake amplifier comprising a sealed box (2) formed a first shell facing the master cylinder, and a second shell (40, 50) facing the pedal, the two shells being fixed together in a sealed manner at a large section of the box, the box waterproof membrane further comprising an internal membrane (16) separating its volume into two sealed internal chambers, characterized in that the second shell is formed by a portion (42) of the vehicle body, which supports the brake amplifier (41) . 2 - A motor vehicle according to claim 1, characterized in that the portion (42) of the box forming the second shell, is integrated in the vehicle deck separating the passenger compartment engine. 3 - A motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the portion (42) of the box forming the second shell comprises an extension (48) to the brake pedal (12), which supports a sealing device (26) with moving parts (24) of the braking amplifier (41). 4 - A motor vehicle according to any one of the preceding claims, characterized in that the portion (42) of the box forming the second shell, is substantially flat at its connection with the first shell (40, 50), the contour outside of this first shell extending towards the pedal to cover the two chambers (20, 22) of the waterproof case (2). 5 - A motor vehicle according to claim 4, characterized in that the first shell (40, 50) comprises a radial flange (46) constituting a tight plane on the portion (42) of the body forming the second hull. according to claim 4 or 5, characterized in that the outer contour of the inner membrane (16) separating the two chambers (20, 22) of the box (2) is interposed between the first shell (40) and the part ( 42) of the box forming the second shell, to ensure a seal of these rooms. 7 ù Motor vehicle according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a sealing means (54) independent of the membrane (16) for separating the two internal chambers (20, 22) of the box (2 ), is interposed between the first shell (50) and the part of the box (42) forming the second shell to seal these chambers. 8 ù Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the first shell (50) comprises in a radially outer portion, a rib (52) facing outwards, which forms inside this first shell an annular groove in which is introduced the outer contour of the membrane (16) to be crimped to achieve a seal between the two chambers (20, 22).