WO2001087681A2 - Logement d'un disque de reaction et servomoteur comportant un tel logement - Google Patents

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WO2001087681A2
WO2001087681A2 PCT/FR2001/001507 FR0101507W WO0187681A2 WO 2001087681 A2 WO2001087681 A2 WO 2001087681A2 FR 0101507 W FR0101507 W FR 0101507W WO 0187681 A2 WO0187681 A2 WO 0187681A2
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WO
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reaction disc
housing
disc
reaction
zone
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PCT/FR2001/001507
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WO2001087681A3 (fr
Inventor
Jean-Pierre Gautier
Alwin Stegmaier
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Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/46—Vacuum systems
    • B60T13/52—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
    • B60T13/573—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by reaction devices
    • B60T13/575—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by reaction devices using resilient discs or pads

Definitions

  • the present invention relates mainly to a housing for receiving a reaction disc and to a pneumatic brake booster comprising such a housing provided with its reaction disc.
  • a pneumatic servomotor (booster in English terminology) comprising a variable volume front chamber separated from a variable volume rear chamber by a waterproof membrane flexible and by a rigid skirt driving a pneumatic piston bearing via a push rod, on the primary piston of a tandem master cylinder of a hydraulic braking circuit.
  • the front chamber facing the tandem master cylinder is hydraulically connected to a vacuum source while the rear chamber, opposite the front chamber, is hydraulically connected, in a controlled manner by a valve, to a source of propellant, typically of air under atmospheric pressure.
  • the front and rear chambers are connected while the rear chamber is isolated from atmospheric pressure.
  • the front chamber is first isolated from the rear chamber, then air is admitted into the rear chamber.
  • It is also an object of the present invention to provide a braking system comprising a pneumatic booster and a tandem master cylinder provided with means of over-assistance in the event of emergency braking of the type of those described in EP 0662894 and FR 2 751602 having a low dispersion of the triggering threshold for over-assistance means in the event of emergency braking.
  • a pneumatic brake booster provided with means capable of opposing too rapid advance of the pneumatic piston when the brake is actuated, risking causing an unwanted reopening of the channel. of communication between the front and rear chambers of the booster.
  • the substantially incompressible reaction disc is received in a housing whose internal volume is greater than the volume of the disc.
  • the deformation of the disc during an initial braking phase will deform the disc so that it completely fills its housing so that it can play, during a subsequent braking phase, its classic role of reaction.
  • the application of the reaction disk on the distributor plunger or any other part secured to the control rod ensuring the control of the valves, limits the speed of advance of the pneumatic piston when the brake is actuated and avoids or limits non-reopening of the communication channel between the front and rear chambers of the booster.
  • the invention mainly relates to a housing for receiving a reaction disc delimited by fixed walls and by movable walls receiving an incompressible reaction disc of a brake booster, the reaction discs comprising a contact zone with a part driven by a brake pedal, characterized in that when contact between the reaction disc and the part driven by the brake pedal is established, the housing of the reaction disc has an area occupied by the reaction disc incompressible and an area filled with a compressible fluid allowing in a first phase (jump phase) of braking an elastic deformation of the reaction disc so that the latter exerts by elasticity a mechanical reaction on said part driven by the brake pedal , and in that, during a second braking phase (actual braking), the incompressible reaction disc remp reads its housing substantially completely.
  • a first phase jump phase
  • the invention also relates to a housing characterized in that it comprises two adjacent co-axial cylindrical zones, the first zone having a first diameter corresponding to the diameter of the reaction disc, the second zone having a second diameter less than the first diameter .
  • the invention also relates to a housing characterized in that the second zone is delimited radially by a washer.
  • the invention also relates to a brake booster characterized in that it comprises a housing.
  • the invention also relates to a servomotor characterized in that the housing is provided with a reaction disc comprising a radially external annular zone delimiting, with walls of the housing an area of said housing filled with a compressible fluid.
  • the invention also relates to a servomotor characterized in that the part driven by a brake pedal is a plunger distributor and in that it comprises an application pin on the reaction disc.
  • the invention also relates to a servomotor characterized in that the reaction disc comprises at least one channel allowing the supply and the evacuation of compressible fluid from the compressible zone of the housing of the reaction disc.
  • the invention also relates to a servomotor characterized in that at rest, the part driven by the brake pedal is in contact with the reaction disc.
  • the invention also relates to a booster characterized in that the part driven by the brake pedal comes into contact with the reaction disc when the valve closes ensuring the hermetic isolation of the front and rear chambers of the booster.
  • the invention also relates to a servomotor characterized in that the reaction disc comprises an elastic frame.
  • - Figure 1 is a longitudinal section of a booster of known type
  • - Figure 2 is a longitudinal section of a detail of Figure 1 in a rest condition
  • FIG. 3 is a similar view of the booster of Figure 1 in a condition in which the front and rear chambers are mutually isolated while the rear chamber is supplied with air;
  • FIG. 4 is a similar view in a condition in which there is an unwanted opening of the communication channel between the front chamber and the rear chamber;
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the central part of a first embodiment of a booster according to the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal section of a second embodiment of a booster according to the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the central part of Figure 6;
  • Figure 8 is a perspective view of a third embodiment of a reaction disc capable of being implemented in a device according to the present invention;
  • Figure 9 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of a reaction disc capable of being implemented in a booster according to the present invention;
  • - Figure 10 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of a reaction disc capable of being implemented in a booster according to the present invention;
  • Figure 1 1 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of a reaction disc capable of being implemented in a booster according to the present invention.
  • FIGS. 1 to 11 the same references have been used to designate the same elements.
  • a pneumatic booster 1 for braking assistance of known type comprising a front chamber 3 separated by a waterproof membrane 5 from a rear chamber 7.
  • the membrane 5 rests on a rigid skirt 9 driving a pneumatic piston 11 when the volumes of said chambers vary.
  • a control rod 13 capable of being driven along arrow 15 by a brake pedal (not shown) rests on a distributor plunger 17.
  • the distributor plunger 17, as can best be seen in FIG. 2 to 4, controls a valve provided with a first valve 19 for shutting off on command a communication channel 21 between the front 3 and rear 7 chambers of the servomotor 1 and a second valve 23 for opening, on command, the air supply channel from the rear chamber 7 of said booster.
  • the valve further comprises a return spring 25 of the valve and a spring 27 ensuring the closing of the valve in the absence of a braking command.
  • the pneumatic piston 11 drives along arrow 15 'a push rod 29 bearing on a primary piston of a tandem master cylinder (not shown).
  • valves 19 and 23 are axially offset so that the advance of the control rod 13 according to the arrow 15 starts by closing the valve 19 then opens the valve 23.
  • the valve 23 opens and closes periodically so as to ensure the desired position of the push rod 29 and consequently , the desired pressure in the hydraulic circuit of the braking system.
  • valve 19 At rest, the valve 19 is permanently open while the valve 23 is permanently closed. Thus, the same low pressure prevails in the front 3 and rear 7 chambers.
  • the control rod 13 advances, as illustrated in FIG. 3 and drives the distributor plunger 17 ensuring the closure of the valve 19 and the opening of the valve 23.
  • the air under atmospheric pressure s engoufre in the rear chamber 7.
  • the pressure difference causes the skirt 9, which in turn drives the pneumatic piston 11.
  • this piston advances faster than said distributor plunger 17 carried by the control rod 13 which causes the unwanted opening of the valve 19.
  • Pressure balancing between the front 3 and rear chambers 7 brakes the piston allowing the distributor plunger 17 to close the valve 19 (situation illustrated in FIG.
  • the push rod 29 drives along the arrow 15 'a primary piston of a tandem master cylinder (not shown) which supplies the brake cylinders with pressurized brake fluid so as to apply the elements friction on the discs and / or on the drums.
  • the reaction of the brake and the tandem master cylinder generates a mechanical reaction preventing, during the second braking phase (actual braking), the reopening of the valve 19.
  • the end of the push rod 29 opposite to that directed towards the tandem master cylinder carries a cup 33 forming with the front face 35 of the central part of the pneumatic piston 11 and with the front face 37 of the distributor plunger 17 a housing for reception of a reaction disc 39 made of a practically incompressible material (typically of elastomer).
  • the reaction disc 39 of the actuators 1 of known type completely fills its receiving housing, with the exception of a space 41 (gap in English terminology) remaining between a rear face 43 of the reaction disc and a front face 37 of the distributor plunger 17.
  • the reaction disc 39 of the servomotors 1 of known type does not transmit the reaction generated at the level of the tandem master cylinder to the plunger distributor 17 during the initial phase of braking called jump.
  • the pneumatic brake booster 31 (FIG. 6) according to the invention differs from the known type of booster 1 as illustrated in FIGS. 1 to 4 in that it includes means for delaying the start of braking (typically before the mechanical clearances are taken up at the level of the tandem master cylinder), the advancement along the arrow 15 ′ of the pneumatic piston 11 so as to prevent it from advancing faster than the distributor plunger 17, and therefore to prevent the unwanted opening during braking of the valve 19 for communication between the front 3 and rear 7 chambers of the booster 31 according to the invention.
  • the brake booster 31 comprises a housing 47 of the reaction disc 39 whose internal volume, when the front face 37 of the distributor plunger 17 is in contact of the rear face 43 of the reaction disc 39, is greater than the incompressible volume of the reaction disc 39 so as to allow elastic deformation of the reaction disc 39 by a thrust exerted according to the arrow 15 'by the distributor plunger 17 during the initial braking phase.
  • the reaction force exerted elastically by the reaction disc during this first braking phase prevents or limits the unwanted openings of the valve 19.
  • the reaction disc 39 is cylindrical, the housing 47 for receiving this disc having a first rear cylindrical zone with an axis 49 corresponding to the axis of the booster and whose diameter is equal to internal diameter of the bowl 33 and of a second adjacent front cylindrical zone 51, of axis 49 and the diameter of which is less than the diameter of the first rear cylindrical zone.
  • the front cylindrical zone 51 is delimited radially by a washer 53 or a shoulder of the bowl 33 forming a support for the peripheral zone of the front face 55 of the reaction disc 39.
  • the front face 37 of the distributor plunger 17 is in permanent support on the rear face 43 of the reaction disc 39.
  • the contact between the reaction disc 39 and the front face 37 of the distributor plunger 17 is established just after the closure of the valve 19 and before the opening of the valve 23.
  • reaction disc in an unconstrained condition, while in FIGS. 6 and 7, it is illustrated in a partially constrained condition, so as to illustrate the free space provided in the housing 47 for receiving the reaction disc 39.
  • the housing 47 of the reaction disc 39 is substantially cylindrical, the reaction disc having on its front face 55 a radially external annular region 57 capable of bearing on the rear face from the wall of the bowl 33 perpendicular to the axis 49.
  • the zone 57 delimits an empty zone 51 (or filled with air) situated in front of the reaction disc 39 in the housing 47.
  • the front face 37 of the plunger distributor 17 comprises a central stud 59 making it possible to elastically locally deform the reaction disc 39.
  • a reaction disc 39 can be seen comprising a flat rear face and a front face 55 provided with a peripheral annular zone 57 in which radial channels 61 have been provided allowing the circulation of air and avoiding the suction cup effect.
  • the reaction disc 39 is provided with three channels 61 regularly distributed angularly.
  • the channels 61 are extended parallel to the axis 49 on the radially external part of the cylinder.
  • a reaction disc 39 can be seen provided with a zone 63 which is empty or filled with a compressible fluid such as, for example, air or nitrogen.
  • a compressible fluid such as, for example, air or nitrogen.
  • reaction disk comprising a peripheral groove having for example a capital N shape.
  • the reaction discs capable of being used in the pneumatic servomotors according to the present invention can be made of any conventional material for reaction disc such as elastomers, in particular rubber. They can also be provided, as illustrated in FIG. 11, with a frame 67 of elastic material such as metal, advantageously spring steel, plastics or composite materials.
  • the shape of the armature 67 is advantageously adapted to the elastic behavior which it is desired to impart to the reaction disc.
  • frame 67 has the shape of a star.
  • the booster of the present invention can equip any braking system, in particular braking systems using a single master cylinder or preferably a tandem master cylinder. It is particularly advantageous in the case of master system with over-assistance in emergency braking as described in patent applications EP 0662894 and FR 2 751602 which are included by reference.
  • the present invention is particularly applicable to the automotive industry.
  • the present invention applies mainly to the braking industry.

Landscapes

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Selon la présente invention on utilise l'élasticité d'un disque de réaction (39) pour s'opposer à une avance initiale trop rapide du piston (11). Dans l'exemple préféré de réalisation, le disque de réaction (39) sensiblement incompressible est reçu dans un logement (47) dont le volume interne est supérieur au volume du disque (39. La déformation du disque (39) lors d'une phase initiale de freinage, va déformer le disque pour qu'il remplisse intégralement son logement (47) de m anière à ce qu'il puisse jouer, lors d'une phase ultérieure de freinage, son rôle classique de disque de réaction. L'application du disque de réaction (39) sur le plongeur distributeur ou toute autre pièce solidarisée avec la tige de commande assurant la commande des clapets, limite la vitesse d'avancement du piston pneumatique lors de l'actionnement du frein et évite ou limite les réouvertures non désiées du canal de communication entre les chambres avant et arrière du servomoteur d'assistance.

Description

LOGEMENT D'UN DISQUE DE REACTION ET SERVOMOTEUR COMPORTANT UN TEL LOGEMENT.
La présente invention se rapporte principalement à un logement de réception d'un disque de réaction et à un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage comportant un tel logement muni de son disque de réaction.
Il est habituel d'amplifier la force qu'un conducteur exerce sur une pédale de frein avec un servomoteur pneumatique (booster en terminologie anglo-saxonne) comportant une chambre avant à volume variable séparée d'un chambre arrière à volume variable par une membrane étanche souple et par une jupe rigide entraînant un piston pneumatique prenant appui par l'intermédiaire d'une tige de poussée, sur le piston primaire d'un maître-cylindre tandem d'un circuit hydraulique de freinage. La chambre avant dirigée vers le maître-cylindre tandem est reliée hydrauliquement à une source de vide alors que la chambre arrière, opposée à la chambre, avant est reliée hydrauliquement, de manière contrôlée par une valve, à une source de fluide propulseur, typiquement de l'air sous pression atmosphérique.
Au repos, c'est à dire lorsque le conducteur n'actionne pas la pédale de frein, les chambres avant et arrière sont connectées alors que la chambre arrière est isolée par rapport à la pression atmosphérique. Lors du freinage, on isole tout d'abord la chambre avant par rapport à la chambre arrière, puis on admet de l'air dans la chambre arrière.
Malheureusement, lors de l'application de l'effort sur la pédale de frein, l'ouverture brutale de l'alimentation en l'air de la chambre arrière provoque une avancée trop rapide du piston pneumatique. La résistance à l'avancement de ce piston pneumatique est, dans un premier temps très faible. En effet, d'une part, il règne une différence de pression importante entre les chambres avant et arrière du servomoteur et, d'autre part, on rattrape les jeux fonctionnels du maître-cylindre tandem. Cette avancée rapide du piston pneumatique peut de manière cyclique ouvrir le canal de communication entre la chambre avant et la chambre arrière provoquant un bruit rappelant celui des essuie-glaces mis en action sur un pare brise sec et par conséquent désigné dans la technique par le nom anglo-saxon « wiper noise ». Ce bruit, bien que normal, est considéré comme très désagréable par les utilisateurs qui craignent un dysfonctionnement du système. De plus, la réouverture du canal de communication entre la chambre avant et la chambre arrière du servomoteur réduit l'efficacité de l'assistance en début du freinage.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un servomoteur d'assistance au freinage fonctionnant sans bruit et notamment en minimisant les bruits dits « wiper noise ».
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un servomoteur d'assistance au freinage ayant un très bon rendement.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un servomoteur d'assistance au freinage présentant une assistance rapide.
C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un système de freinage comportant un servomoteur d'assistance pneumatique et un maître-cylindre tandem munis de moyens de surassistance en cas de freinage d'urgence du type de ceux décrits dans EP 0662894 et FR 2 751602 présentant une faible dispersion du 'seuil de déclenchement de moyens de surassistance en cas de freinage d'urgence.
Ces buts sont atteints par un servomoteur pneumatique d'assistance au freinage selon l'invention muni de moyens capables de s'opposer à une avance trop rapide du piston pneumatique lors de l'actionnement du frein, risquant de provoquer une réouverture non désirée du canal de communication entre les chambres avant et arrière du servomoteur d'assistance.
Ces buts sont atteints selon la présente invention en utilisant l'élasticité d'un disque de réaction pour s'opposer à une avance initiale trop rapide du piston. Dans l'exemple préféré de réalisation, le disque de réaction sensiblement incompressible est reçu dans un logement dont le volume interne est supérieur au volume du disque. La déformation du disque lors d'une phase initiale de freinage, va déformer le disque pour qu'il remplisse intégralement son logement de manière à ce qu'il puisse jouer, lors d'une phase ultérieure de freinage, son rôle classique de disque de réaction. L'application du disque de réaction sur le plongeur distributeur ou toute autre pièce solidarisée avec la tige de commande assurant la commande des clapets, limite la vitesse d'avancement du piston pneumatique lors de l'actionnement du frein et évite ou limite les réouvertures non désirées du canal de communication entre les chambres avant et arrière du servomoteur d'assistance.
L'invention a principalement pour objet un logement de réception d'un disque de réaction délimité par des parois fixes et par des parois mobiles recevant un disque de réaction incompressible d'un servomoteur de freinage, les disques de réaction comportant une zone de contact avec une pièce entraînée par une pédale de frein, caractérisée en ce que lors de l'établissement de contact entre le disque de réaction et la pièce entraînée par la pédale de frein, le logement du disque de réaction comporte une zone occupée par le disque de réaction incompressible et une zone remplie par un fluide compressible permettant dans une première phase (phase de saut) du freinage une déformation élastique du disque de réaction de manière à ce que ce dernier exerce par élasticité une réaction mécanique sur ladite pièce entraînée par la pédale de frein, et en ce que, lors d'une deuxième phase de freinage (freinage proprement dit) le disque de réaction incompressible remplit sensiblement complètement son logement.
L'invention a également pour objet un logement caractérisé en ce qu'il comporte deux zones cylindriques co-axiales adjacentes, la première zone ayant un premier diamètre correspondant au diamètre du disque de réaction, la deuxième zone ayant un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre.
L'invention a aussi pour objet un logement caractérisé en ce que la deuxième zone est délimitée radialement par une rondelle. L'invention a également pour objet un servomoteur d'assistance au freinage caractérisé en ce qu'il comporte un logement.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce que le logement est muni d'un disque de réaction comportant une zone annulaire radialement externe délimitant, avec des parois du logement une zone dudit logement remplie avec un fluide compressible.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce que la pièce entraînée par une pédale de frein est un distributeur plongeur et en ce qu'il comporte un téton d'application sur le disque de réaction.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce que le disque de réaction comporte au moins un canal permettant l'alimentation et l'évacuation de fluide compressible à partir de la zone compressible du logement du disque de réaction.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce qu'au repos, la pièce entraînée par la pédale de frein est au contact du disque de réaction.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce que la pièce entraînée par la pédale de frein entre en contact avec le disque de réaction au moment de la fermeture du clapet assurant l'isolement hermétique des chambres avant et arrière du servomoteur.
L'invention a aussi pour objet un servomoteur caractérisé en ce que le disque de réaction comporte une armature élastique.
L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquelles :
- la figure 1 est une coupe longitudinale d'un servomoteur d'assistance de type connu ; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un détail de la figure 1 dans une condition de repos ;
- la figure 3 est une vue analogue du servomoteur de la figure 1 dans une condition dans laquelle les chambres avant et arrière sont mutuellement isolées alors que la chambre arrière est alimentée en air ;
- la figure 4 est une vue analogue dans une condition dans laquelle on assiste à l'ouverture non désirée du canal de communication entre la chambre avant et la chambre arrière ;
- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de la partie centrale d'un premier exemple de réalisation d'un servomoteur selon la présente invention ;
- la figure 6 est une coupe longitudinale d'un deuxième exemple de réalisation d'un servomoteur selon la présente invention ;
- la figure 7 est une vue agrandie de la partie centrale de la figure 6 ; la figure 8 est une vue en perspective d'un troisième exemple de réalisation de disque de réaction susceptible d'être mise en œuvre dans un dispositif selon la présente invention ; la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un troisième exemple de réalisation d'un disque de réaction susceptible d'être mise en œuvre dans un servomoteur selon la présente invention ; - la figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'un quatrième exemple de réalisation d'un disque de réaction susceptible d'être mise en œuvre dans un servomoteur selon la présente invention ; la figure 1 1 est une vue en coupe longitudinale d'un cinquième exemple de réalisation d'un disque de réaction susceptible d'être mis en œuvre dans un servomoteur selon la présente invention.
Sur les figures 1 à 11, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.
Sur la figure 1, on peut voir un servomoteur 1 pneumatique d'assistance au freinage de type connu comportant une chambre avant 3 séparée par une membrane étanche 5 d'une chambre arrière 7. La membrane 5 repose sur une jupe rigide 9 entraînant un piston pneumatique 11 lors de la variation des volumes des dites chambres. Une tige de commande 13 susceptible d'être entraînée selon la flèche 15 par une pédale de frein (non représentée) prend appui sur un plongeur distributeur 17. Le plongeur distributeur 17, comme on peut mieux le voir sur la figure 2 à 4 commande une valve munie d'un premier clapet 19 d'obturation sur commande d'un canal 21 de communication entre les chambres avant 3 et arrière 7 du servomoteur 1 et un deuxième clapet 23 d'ouverture, sur commande, du canal d'alimentation en air de la chambre arrière 7 dudit servomoteur. La valve comporte en outre un ressort de rappel 25 du clapet et un ressort 27 assurant la fermeture de la valve en l'absence de commande de freinage. Le piston pneumatique 11 entraîne selon la flèche 15' une tige de poussée 29 prenant appui sur un piston primaire d'un maître cylindre tandem (non représenté).
Nous allons expliquer ci-après, en référence aux figures 2 à 4 le fonctionnement du servomoteur de type connu.
Le système au repos, lorsque le conducteur n'appuie pas sur la pédale de frein est illustré sur la figre 2. Les sièges des clapets 19 et 23 sont décalés axialement de manière à ce que l'avance de la tige de commande 13 selon la flèche 15 commence par fermer le clapet 19 puis ouvre le clapet 23. Selon la position de la tige de commande 13, le clapet 23 s'ouvre et se ferme périodiquement de manière à assurer la position désirée de la tige de poussée 29 et par suite, la pression désirée dans le circuit hydraulique du système de freinage.
Au repos, le clapet 19 est ouvert en permanence alors que le clapet 23 est fermé en permanence. Ainsi, une même faible pression règne dans les chambres avant 3 et arrière 7.
Lorsqu'on appuie sur la pédale de frein, la tige de commande 13 avance, comme illustré sur la figure 3 et entraîne le plongeur distributeur 17 assurant la fermeture du clapet 19 et l'ouverture du clapet 23. L'air sous pression atmosphérique s'engoufre dans la chambre arrière 7. La différence de pression entraîne la jupe 9, qui, à son tour entraîne le piston pneumatique 11. Dans un premier temps, jusqu'à la compensation de tous les jeux mécaniques au niveau du maître cylindre tandem du circuit hydraulique de freinage, le piston pneumatique ne rencontre pas de résistance notable à l'avancement. Ainsi, comme illustré sur la figure 4, ce piston avance plus vite que ledit plongeur distributeur 17 porté par la tige de commande 13 ce qui provoque l'ouverture non désirée du clapet 19. L'équilibrage des pressions entre les chambres avant 3 et arrière 7 freine le piston permettant au plongeur distributeur 17 de fermer le clapet 19 (situation illustrée sur la figure 3) ce qui permet à son tour l'avancement du piston pneumatique 11 et à un nouveau passage à la situation illustrée sur la figure 4 dans laquelle le clapet 19 est ouvert. Le mouvement cyclique entre les conditions illustrées sur les figures 3 et 4 provoque un bruit dit « wiper noise » non désiré et, en outre assure une alimentation non désirée de la chambre avant 3 en air réduisant l'efficacité du servomoteur d'assistance pneumatique.
Après la phase initiale du freinage, la tige de poussée 29 entraîne selon la flèche 15' un piston primaire d'un maître-cylindre tandem (non représenté) qui alimente les cylindres de frein en liquide de frein sous pression de manière à appliquer les éléments de friction sur les disques et/ou sur les tambours. La réaction du frein et du maître- cylindre tandem génère une réaction mécanique empêchant pendant la seconde phase de freinage (freinage proprement dit), la réouverture du clapet 19.
L'extrémité de la tige de poussée 29 opposée à celle dirigée vers le maître- cylindre tandem porte une cuvette 33 formant avec la face avant 35 de la partie centrale du piston pneumatique 11 et avec la face avant 37 du plongeur distributeur 17 un logement de réception d'un disque de réaction 39 réalisé en une matière pratiquement incompressible (typiquement en élastomère). Le disque de réaction 39 des servomoteurs 1 de type connu remplit complètement son logement de réception, à l'exception d'un espace 41 (gap en terminologie anglo-saxonne) subsistant entre une face arrière 43 du disque de réaction et une face avant 37 du plongeur distributeur 17.
Le disque de réaction 39 des servomoteurs 1 de type connu ne transmet pas la réaction générée au niveau du maître-cylindre tandem au distributeur plongeur 17 pendant la phase intiale du freinage appelée saut. Le servomoteur pneumatique d'assistance de freinage 31 (figure 6) selon l'invention diffère du servomoteur 1 de type connu tel qu'illustré sur les figures 1 à 4 en ce qu'il comporte des moyens pour retarder au début du freinage (typiquement avant le rattrapage des jeux mécaniques au niveau du maître cylindre tandem), l'avancement selon la flèche 15' du piston pneumatique 11 de manière à éviter qu'il n'avance plus vite que le plongeur distributeur 17, et par suite, pour empêcher l'ouverture non désirée au cours du freinage du clapet 19 de communication entre les chambres avant 3 et arrière 7 du servomoteur 31 selon l'invention.
Comme on peut le voir sur les figures 5 à 7, le servomoteur d'assistance de freinage 31 selon la présente invention comporte un logement 47 du disque de réaction 39 dont le volume interne, lorsque la face avant 37 du plongeur distributeur 17 est au contact de la face arrière 43 du disque de réaction 39, est supérieur au volume incompressible du disque de réaction 39 de manière à permettre une déformation élastique du disque de réaction 39 par une poussée exercée selon la flèche 15' par le plongeur distributeur 17 lors de la phase initiale du freinage. La force de réaction exercée élastiquement par le disque de réaction lors de cette première phase de freinage empêche ou limite les ouvertures non désirées du clapet 19.
Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le disque de réaction 39 est cylindrique, le logement 47 de réception de ce disque comportant une première zone cylindrique arrière d'axe 49 correspondant à l'axe du servomoteur et dont le diamètre est égal au diamètre interne de la cuvette 33 et d'une seconde zone cylindrique avant 51 adjacente, d'axe 49 et dont le diamètre est inférieur au diamètre de la première zone cylindrique arrière.
La zone cylindrique avant 51 est délimitée radialement par une rondelle 53 ou un épaulement de la cuvette 33 formant appui pour la zone périphérique de la face avant 55 du disque de réaction 39. Dans une variante de réalisation, la face avant 37 du plongeur distributeur 17 est en appui permanent sur la face arrière 43 du disque de réaction 39.
Avantageusement, le contact entre le disque de réaction 39 et la face avant 37 du plongeur distributeur 17 s'établit juste après la fermeture du clapet 19 et avant l'ouverture du clapet 23.
Il est à noter que sur la figure 5 le disque de réaction est illustré dans une condition non contrainte, alors que sur les figures 6 et 7, il est illustré dans une condition partiellement contrainte, de manière à illustrer l'espace libre ménagé dans le logement 47 de réception du disque de réaction 39.
Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 6 et 7, le logement 47 du disque de réaction 39 est sensiblement cylindrique, le disque de réaction présentant sur sa face avant 55 une zone annulaire radialement externe 57 susceptible de prendre appui sur la face arrière de la paroi de la cuvette 33 perpendiculaire à l'axe 49. La zone 57 délimite une zone 51 vide (ou remplie avec de l'air) située en avant du disque de réaction 39 dans le logement 47.
Dans l'exemple avantageux illlustré sur les figures 6 et 7, la face avant 37 du distributeur plongeur 17 comporte un téton central 59 permettant de déformer élastiquement localement le disque de réaction 39.
Sur la figure 8, on peut voir un disque de réaction 39 comportant une face arrière plane et une face avant 55 munie d'une zone annulaire périphérique 57 dans laquelle on a ménagé des canaux radiaux 61 permettant la circulation de l'air et évitant l'effet de ventouse. Dans l'exemple avantageux illustré, le disque de réaction 39 est muni de trois canaux 61 répartis régulièrement angulairement. Avantageusement, les canaux 61 sont prolongés parallèlement à l'axe 49 sur la partie radialement externe du cylindre.
Sur la figure 9, on peut voir un disque de réaction 39 muni d'une zone 63 vide ou remplie avec un fluide compressible comme par exemple de l'air ou de l'azote. Ainsi, au repos, le volume externe du disque de réaction 39 de la figure 9 peut remplir complètement le logement 47 de réception dudit disque tout en gardant une élasticité permettant de contrôler l'avance des éléments mobiles lors de la phase initiale de freinage.
Sur la figure 10, on peut voir un exemple de réalisation d'un disque de réaction comportant une gorge périphérique ayant par exemple une forme en N majuscule.
Les disques de réaction susceptibles d'être mis en œuvre dans les servomoteurs pneumatiques selon la présente invention peuvent être réalisés en tout matériau classique pour disque de réaction tels que des élastomères, notamment du caoutchouc. Ils peuvent en outre être munis, comme illustrés sur la figure 11, d'une armature 67 en matériau élastique tel que du métal, avantageusement de l'acier à ressort, des matières plastiques ou des matériaux composites. La forme de l'armature 67 est avantageusement adaptée au comportement élastique que l'on veut conférer au disque de réaction. On peut par exemple utiliser des armatures en forme de disque, ou, comme illustré, de calote sphérique, avantageusement entaillées par des entailles radiales disjointes. En variante, rarmature 67 a la forme d'une étoile.
Le servomoteur de la présente invention peut équiper tout système de freinage notamment des systèmes de freinage utilisant un maître-cylindre simple ou de préférence un maître-cylindre tandem. Il est particulièrement avantageux dans le cas de maître système à surassistance en freinage d'urgence tel que décrit dans les demandes de brevet EP 0662894 et FR 2 751602 qui sont inclus par référence.
La présente invention s'applique notamment à l'industrie automobile.
La présente invention s'applique principalement à l'industrie du freinage.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Logement de réception d'un disque de réaction délimité par des parois fixes et par des parois mobiles recevant un disque de réaction (39) incompressible d'un servomoteur de freinage, les disques de réaction (39) comportant une zone de contact avec une pièce (17) entraînée par une pédale de frein, caractérisée en ce que lors de l'établissement de contact entre le disque de réaction (39) et la pièce (17) entraînée par la pédale de frein, le logement (47) du disque de réaction (39) comporte une zone occupée par le disque de réaction (39) incompressible et une zone (51) remplie par un fluide compressible permettant dans une première phase (phase de saut) du freinage une déformation élastique du disque de réaction (39) de manière à ce que ce dernier exerce par élasticité une réaction mécanique sur ladite pièce (17) entraînée par la pédale de frein, et en ce que, lors d'une deuxième phase de freinage (freinage proprement dit) le disque de réaction
(39) incompressible remplit sensiblement complètement son logement (47).
2. Logement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte deux zones cylindriques co-axiales adjacentes, la première zone ayant un premier diamètre correspondant au diamètre du disque de réaction (39), la deuxième zone ayant un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre.
3. Logement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième zone est délimitée radialement par une rondelle (53).
4. Servomoteur d'assistance au freinage caractérisé en ce qu'il comporte un logement selon l'une quelconque des revendications précédentes.
5. Servomoteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement (33) est muni d'un disque de réaction (39) comportant une zone annulaire (57) radialement externe délimitant avec des parois (33) du logement une zone dudit logement (47) remplie avec un fluide compressible.
6. Servomoteur selon les revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la pièce (17) entraînée par une pédale de frein est un distributeur plongeur et en ce qu'il comporte un téton (59) d'application sur le disque de réaction (39).
7. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le disque de réaction (39) comporte au moins un canal (61) permettant l'alimentation et l'évacuation de fluide compressible à partir de la zone compressible (51) du logement (47) du disque de réaction (39).
8. Servomoteur selon les revendications 4, 5, 6 ou 7 caractérisé en ce qu'au repos, la pièce (17) entraînée par la pédale de frein est au contact du disque de réaction (39).
9. Servomoteur selon les revendications 4, 5, 6 ou 7 caractérisé en ce que la pièce . (17) entraînée par la pédale de frein entre en contact avec le disque de réaction
(39) au moment de la fermeture du clapet (19) assurant l'isolement hermétique des chambres avant (3) et arrière (7) du servomoteur.
10. Servomoteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 caractérisé en ce que le disque de réaction (39) comporte une armature élastique (67).
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