FR2492757A2

FR2492757A2 - Unite de freinage assiste pour vehicules automobiles

Info

Publication number: FR2492757A2
Application number: FR8116357A
Authority: FR
Inventors: Jochen Burgdorf; Burgdorf Et Helmut Steffes Jochen; Helmut Steffes
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1982-04-30
Also published as: US4543791A; GB2086505B; DE3040602A1; FR2492757B2; GB2086505A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE UNITE DE FREINAGE ASSISTE POUR VEHICULES AUTOMOBILES. CETTE UNITE DE FREINAGE ASSISTE COMPREND DEUX PISTONS D'AMPLIFICATION 5, 6, UN PISTON INTERMEDIAIRE 7 ET UN TIROIR 11. LES DEUX PISTONS D'AMPLIFICATION PEUVENT SE DEPLACER AXIALEMENT L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE GRACE A UNE LIAISON FORMEE PAR UNE TRAVERSE 14, UNE TIGE 15 ET UN RESSORT 18. EN CAS DE DEFAILLANCE DE LA SOURCE DE PRESSION 13, LE PREMIER PISTON 5 SE DEPLACE SEUL SOUS L'ACTION DE LA PEDALE DE FREIN, LE SECOND PISTON 6 RESTANT IMMOBILE. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX SYSTEMES DE FREINAGE HYDRAULIQUE ASSISTE POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

L'invention concerne une unité de freinage assisté pour véhi-

cules automobiles avec une soupape de frein permettant de commander un agent de pression fourni par une source d'énergie extérieure dans une

chambre d'amplification qui est séparée d'une chambre de pression inter-

médiaire au moyen d'un dispositif de pistons amplificateurs mobile axialement,_ ce dispositif de pistons amplificateurs comportant un premier et un deuxième piston d'amplification, le deuxième de ces pistons pouvant accomplir par rapport au premier piston d'amplification un déplacement

axial limité par une butée et étant maintenu, par un moyen, à une dis-

tance axiale maximale par rapport au premier piston d'amplification, dans la direction d'actionnement des deux pistons d'amplification, ladite chambre de pression intermédiaire étant d'autre part limitée par un piston d'un maître-cylindre ou par un piston intermédiaire couplé à celui- ci, cette unité de freinage comportant en outre une multiplication ou amplification hydraulique qui agit entre la pédale de frein et le piston du maître-cylindre et qui peut être débranchée en fonction de la pression de la source d'énergie extérieure, selon la demande de brevet principal.

L'unité de freinage décrite dans la demande de brevet prin-

cipal possède les caractéristiques sus-mentionnées et présente un piston auxiliaire qui est rigidement lié, par l'intermédiaire d'une traverse, à un premier piston d'amplification et qui est, pour sa part, guidé dans un alésage du deuxième piston d'amplification. La surface frontale du piston auxiliaire constitue, avec des parties de l'alésage, une chambre de pression qui est en communication avec une source de pression, par l'intermédiaire d'un trou radial du deuxième piston d'amplification, d'une chambre annulaire sur le piston d'amplification, et d'un raccord pour fluide ou agent de pression. Dans la position de repos de l'unité de freinage, correspondant au non-actionnement des freins, une chambre d'amplification est reliée à un retour par une vanne ou tiroir intégré

dans le premier piston d'amplification, de sorte que la chambre d'ampli-

fication est alors exempte de pression. Lors de l'application d'une force à la pédale de frein, il y a d'abord fermeture du raccordement de la vanne- au retour, puis liaison de la source d'agent de pression à la chambre d'amplification. La montée de la pression dans la chambre

d'amplification provoque un mouvement commun des deux pistons d'amplifi-

cation, le piston auxiliaire partiellement guidé dans le deuxième piston d'amplification déplaçant devant lui un coussin de pression. L'agent de pression confiné par le deuxième piston d'amplification est ainsi refoulé

dans la chambre de pression intermédiaire, de sorte que le piston inter-

médiaire s'éloigne du premier piston d'amplification et actionne le

piston du maître-cylindre.

En cas de défaillance de la source d'énergie extérieure, le deuxième piston d'amplification reste dans sa position tandis que le fluide présent dans son alésage intérieur est refoulé à la source par le piston auxiliaire. Dans un tel cas de panne, l'actionnement du piston du ma trecylindre reste assuré grâce au contact mécanique du piston intermédiaire contre le premier piston d'amplification, alors qu'il n'y

a plus d'amplification hydraulique.

L'unité de freinage décrite présente, dans la région du deu-

xième piston d'amplification, une structure relativement compliquée, car

l'alésage recevant le deuxième piston d'amplification, l'alésage inté-

rieur de ce deuxième piston d'amplification et le piston auxiliaire guidé dans ce_-dernier alésage doivent avoir une très grande qualité de

surface, ce qui implique des opérations d'usinage-finition coûteuses.

La présente invention a pour objet d'aménager une unité de freinage du genre mentionné au début de façon à optimiser le nombre des

composants et le nombre des surfaces exigeant une finition fine.

Selon l'invention, ceci est obtenu par le fait que, dans la position de non-serrage des freins, les pistons d'amplification sont

mutuellement liés par une liaison mécanique positive, cela indépendam-

ment de la pression de la source de pression, et prennent une position

relative définie. Outre sa simplicité de conception, une unité de frei-

nage ainsi conçue présenté cet avantage que, dans la condition de non-

serrage des freins, même si l'énergie auxiliaire est défaillante, le deuxième piston d'amplification prend néanmoins une position de repos définie par rapport au premier piston d'amplification et reste dans son guide, mémé si l'énergie auxiliaire vient à manquer dans une position d'actionnement des freins, et du fluide est refoulé dans la chambre de fluide du fait de la diminution du volume de la chambre de pression intermédiaire. Dans un développement avantageux de l'invention, un ressort de compression est pris entre les deux pistons d'amplification et maintient le deuxième piston d'amplification au contact de la butée. La force de ce ressort maintient constamment le deuxième piston d'amplification à une position relative maximale par rapport au premier piston d'amplification, de sorte que le deuxième piston d'amplification effectue constamment ses déplacements sans course morte. Le deuxième piston

d'amplification est à coup sûr empêché de glisser hors de son guide.

Dans un autre développement avantageux, particulièrement opportun du point de vue construction, une tige est formée sur le deu- xième piston d'amplification et guidée radialement dans un trou d'une traverse formée sur le premier piston d'amplification. On exclut ainsi

toute possibilité de blocage par coincement du deuxième piston d'ampli-

fication, même si le rapport de la longueur de ce piston à son diamètre

est défavorable.

Dans un autre développement de l'invention, un ressort de

compression est placé entre la traverse et le deuxième piston d'amplifi-

cation, le résultat étant que la position de la traverse est déterminée

par les corps venant au contact de celle-ci.

Dans une autre forme de réalisation avantageuse, la tige est guidée avec étanchéité dans le deuxième piston d'amplification et liée à la traverse et, en outre, en son extrémité en regard de la chambre de pression intermédiaire, elle est munie d'un élément de butée. Grâce à cette disposition, le guidage du deuxième piston d'amplification est encore amélioré, puisque la hauteur de piston est en règle générale plus

grande que l'étendue axiale de la traverse.

Il est en outre avantageux qu'un ressort agissant dans la di-

rection d'actionnement-soit placé entre le deuxième piston d'amplifi-

cation et le boîtier. Cette configuration autorise un montage simple du

ressort.

Dans un autre développement de l'invention, on peut envisager

de former sur le boîtier une butée fixe qui, dans la condition de non-

serrage des freins, attaque la face de piston en regard de la chambre de pression, ou encore la tige de poussée. Dans ce cas, toutes les pièces

déformables élastiquement peuvent être supprimées.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques

apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints

oủ: - la figure I représente une unité de freinage assisté vue en coupe; et - les figures 2 à 4 représentent des variantes de réalisation de l'unité

de freinage dans la région du deuxième piston d'amplification.

Les pièces qui se correspondent sont pourvues de références identiques. La référence 1 désigne un corps ou boîtier qui comporte, partant d'une chambre d'amplification commune 2, deux alésages 3, 4 dont les axes sont parallèles et dans chacun desquels est guidé un piston d'amplification 5, 6. Dans le premier alésage 3, se trouve en outre un piston intermédiaire 7 qui, lorsque l'unité de freinage est à la position de repos représentee, est amené, par un ressort de compression 8, au contact de la face du premier piston d'amplification 5 qui n'est pas tournée vers la chambre d'amplification. Ce piston intermédiaire 7 est

relié à une tige de poussée 9 servant à actionner un piston d'un maître-

cylindre non représenté. Une chambre de pression intermédiaire 10 est

créée entre le piston intermédiaire 7 et le premier piston d'amplifi-

cation 5.

Dans un alésage intérieur du premier piston d'amplification 5,

est agencé un tiroir ou vanne Il qui, dans la position de repos repré-

sentee, établit une communication entre la chambre d'amplification 2 et un retour exempt de pression. Lorsqu'une force agit sur une pédale de frein non représente, ce tiroir-interrompt cette communication et en crée une autre entre la chambre d'amplification 2 et une source 13

d'agent de pression.

Par l'intermédiaire d'une traverse 14 et d'une tige 15, le

premier piston d'amplification 5 est lié au deuxième piston d'amplifi-

cation 6. Par son extrémité portant une butée 16, la tige 15 dépasse d'un trou 17 (ou d'une ouverture formée autrement) de la traverse 14, de sorte que le deuxième piston d'amplification qui est solidarisé à cette tige 15 ne peut s'enfoncer dans le deuxième alésage que d'une longueur définie par rapport au premier piston d'amplification 5. Par- ailleurs, le

trou 17 de la traverse 14 peut glisser par-dessus la tige 15, en direc-

tion du deuxième piston d'amplification 6. Un ressort de compression 18 est pris entre le deuxième piston d'amplification et la traverse 14. Une face du deuxième piston d'amplification 6 constitue, avec des parties du

deuxième alésage 4, une chambre de pression 19 d'o part un trou trans-

versal 20 allant à la chambre de pression intermédiaire 10.

Le fonctionnement de l'unité de freinage décrite est expliqué ci-après. Lorsqu'une force agit sur le tiroir 11, une pression s'établit dans la chambre d'amplification 2 et les deux pistons d'amplification 5, 6 sont déplacés par cette pression. La transmission de force au deuxième piston amplificateur 6 s'effectue alors par l'intermédiaire du ressort de compression 18. Comme la pression dans la chambre d'amplification est plus forte que dans la chambre de pression 19, il en résulte que le ressort 18 ne doit fournir qu'une partie des forces de frottement du deuxième piston d'amplification 6 et qu'il peut donc être relativement faible. Au cours de ce mouvement des pistons d'amplification 5, 6, le fluide se trouvant dans la chambre de pression 19 est refoulé, par le trou transversal 20, dans la chambre de pression intermédiaire 10, en

quantité correspondant au déplacement, de sorte que le piston intermé-

diaire 7 se décolle du premier piston d'amplification 5 et actionne le

piston du maître-cylindre par l'intermédiaire de la tige de poussée 9.

Si la force appliquée à la pédale disparaît, le dispositif revient à la position de repos représentée, le deuxième piston d'amplification 6 étant entratné par la butée 16 et la traverse 14. Une diminution de la force appliquée à la pédale a pour conséquence que la pression dans la chambre d'amplification diminue, par le tiroir 11, jusqu'à ce qu'un nouvel état

d'équilibre soit atteint.

Si la pédale de frein est actionnée après une défaillance de la source de pression 13, il ne se produit alors aucune montée en pression dans la chambre d'amplification 2. Pendant que le deuxième piston d'amplification 6 conserve sa position initiale, le premier piston d'amplification 5 déplace le piston intermédiaire 7 en direction du piston du maitrecylindre, le trou 17 de la traverse 14 glissant alors

par-dessus la tige 15 en surmontant la faible force du ressort de com-

pression 18. Dans un tel cas de défaillance, l'amplification hydraulique de l'unité de freinage décrite est inopérante, mais l'actionnement du piston du maître-cylindre est néanmoins assuré par le contact mécanique

du piston intermédiaire 7 contre le premier piston d'amplification 5.

Sur la figure 2, le ressort de compression 18 de la figure 1 est remplacé par un ressort de compression 21 équivalent du point de vue de l'effet obtenu. Le ressort de compression 21 est pris entre la butée 16 de la tige 15 et le corps ou bottier 1, en étant fixé à l'un de

ces éléments I et 16. La fixation d'un seul c8té de ce ressort de com-

pression 21 peut être obtenue, par exemple, par une soudure par points.

Lorsque le deuxième piston d'amplification est à la position de repos représentée, le ressort de compression 21 maintient la butée 16 au contact de la traverse 14, de sorte qu'une position relative maximale est établie entre les pistons d'amplification 5, 6. Si les freins sont actionnés sans défaillance de la source d'énergie extérieure, le deuxième piston d'amplification est déplacé avec la traverse 14 vers la gauche

(en considérant la figure), le ressort 21 se détendant alors et, fina-

lement, selon le point de fixation choisi, se décollant soit de la traverse 14, soit du boftier 1. Si la source d'énergie extérieure est défaillante, le piston du maître-cylindre est actionné mécaniquement comme décrit, la traverse 14 glissant a-lors, par son trou 17, sur la tige 15. Le volume d'agent de pression enfermé dans la chambre de

pression 19 reste constant, de sorte que le deuxième piston d'amplifi-

cation 6 conserve sa position ou, en tous cas, n'exécute que des dépla-

cements axiaux négligeables qui se compensent toutefois par une concep-

tion adéquate du ressort de compression 21. Comme le deuxième piston d'amplification 6 conserve sa position, le rapport d'amplification

hydraulique de l'unité de freinage n'intervient pas en cas de défail-

lance de la source de pression 13.

La figure 3 représente une vue partielle en coupe de l'unité de freinage représentée sur la figure 1, considérée dans la région du deuxième piston d'amplification 6. Entre le piston d'amplification 6 et la traverse 14, on trouve, là encore, le ressort de compression 18. La liaison entre la tige de poussée 15 et la traversée-14 est, dans cet

exemple, constituée de façon qu'un mouvement relatif entre les élé-

ments 14, 15 soit exclu. Le deuxième piston d'amplification 6 dispose d'un alésage central 22 dans lequel la tige 15 est guidée avec étanchéité en son extrémité éloignée de la traverse 14. En son extrémité en regard de la chambre de pression 19, la tige 15 possède un élément de butée 23 qui y est formé et qui limite la distance entre la traverse 14 et le deuxième piston d'amplification 6. Dans la position de repos représentée, cet élément de butée 23 est maintenu au contact de la face du deuxième piston 6 tournée vers la chambre de pression 19. Lors d'un actionnement

des freins, la traverse 14 se déplace, avec le deuxième piston d'ampli-

fication 6, vers la gauche en considérant le dessin, en fonction de la valeur de la pression introduite dans la chambre d'amplification 2, jusqu'à ce qu'un état d'équilibre soit atteint entre la force issue de la pédale et la force de rappel du piston du maître-cylindre. Au cours de ce mouvement, l'élément de butée 23 reste au contact du deuxième piston d'amplification 6. Si un freinage est effectué alors que la source d'énergie extérieure est défaillante, la chambre d'amplification reste exempte de pression. L'agent de pression enfermé dans la chambre de pression 19 empêche le deuxième piston d'amplification 6 de se

déplacer, avec la traverse 14, vers la gauche (en considérant le dessin).

Bien plus, un mouvement relatif s'établit entre le deuxième piston d'amplification 6 et la tige 15, mouvement par lequel l'élément de butée 23 se décolle du deuxième piston d'amplification 6 et accomplit

dans la chambre d'amplification 19 une course d'enfoncement correspon-

dant à la course imposée par la traverse 14. La faiblesse relative du

ressort de compression 18 a, là encore, pour effet que la force supplé-

mentaire que le conducteur doit appliquer à la pédale est aussi faible que possible. Le matériau d'étanchéité de l'alésage du piston portant contre la tige 15 contribue à peine à augmenter la force que le pied

doit exercer sur la pédale.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, le deuxième piston d'amplification 6 et la tige de piston 15 sont de nouveau rigidement liés l'un à l'autre. Un mouvement relatif entre le deuxième piston d'amplification 6 et la traverse 14 peut avoir lieu en cas de défaillance de la source d'énergie extérieure, par glissement du trou 17 de la traverse 14 sur la tige 15. Cette forme de réalisation comporte, formée sur le bottier 1, une saillie 24 qui, dans la position de repos représentée, est au contact de la butée 16 de la tige 15. En outre, cette saillie 24 solidaire du bottier a pour effet que, dans la position de nonserrage des freins, il y a une distance maximale entre le deuxième piston d'amplification 6 et la traverse 14. Lors de l'envoi d'agent de pression dans la chambre d'amplification 2, le deuxième piston d'amplification se déplace de façon connue vers la gauche (en considérant la figure), jusqu'à ce que soit atteinte une position d'équilibre en correspondance avec la force exercée par le pied. En cas de défaillance de la source d'énergie extérieure, le deuxième piston d'amplification 6 reste à la position caractéristique qu'il doit occuper en l'absence de serrage des freins, position dans laquelle la traverse 14 glisse plus ou moins loin sur la tige 15, selon la force d'actionnement déployée. La saillie 24 solidaire du boîtier représentée sur la figure 4

pourrait aussi, dans d'autres formes de réalisation de l'unité de frei-

nage, être formée dans le boîtier en n'importe quel point désiré o, en l'absence de serrage des freins, on pourrait établir une distance axiale

maximale entre la traverse 14 et le deuxième piston d'amplification 6.

Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont

nullement limitatifs de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Unité de freinage assisté pour véhicules automobiles avec une soupape de frein permettant de commander un agent de pression fourni par une source d'énergie extérieure dans une chambre d'amplification qui

est séparée d'une chambre de pression intermédiaire au moyen d'un dispo-

sitif de pistons amplificateurs mobile axialement, ce dispositif de pistons amplificateurs comportant un premier et un deuxième piston d'amplification, le deuxième de ces pistons pouvant accomplir par rapport au premier piston d'amplification un déplacement axial limité par une butée et étant maintenu, par un moyen, à une distance axiale maximale par rapport au premier piston d'amplification, dans la direction d'actionnement des deux pistons d'amplification, ladite chambre de pression intermédiaire étant d'autre part limitée par un piston d'un maître-cylindre ou par un piston intermédiaire couplé à celui-ci, cette

unité de freinage comportant en outre une multiplication ou amplifica-

tion hydraulique qui agit entre la pédale de frein et le piston du maîtrecylindre et qui peut être débranchée en fonction de la pression de la source d'énergie extérieure, selon la revendication 1 de la demande de brevet principal, caractérisée en ce que, dans la position de non-serrage des freins, les pistons d'amplification (5, 6) sont mutuellement liés par une liaison mécanique positive, cela indépendamment de la pression de la source de pression (13), et prennent une position

relative définie.

2. Unité de freinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pistons d'amplification (5, 6) sont sollicités par un ressort

de compression (18, -21) qui maintient le deuxième piston d'amplifica-

tion (6) au contact de la butée (16, 23).

3. Unité de freinage selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisée en ce qu'une tige (15) formée sur le deuxième piston d'amplification (6) est guidée radialement dans un trou (17) d'une

traverse (14) formée sur le premier piston d'amplification (5).

4. Unité9 de freinage selon l'une des revendications 2 ou 3,

caractérisée en ce qu'un ressort de compression (18) est placé entre la

traverse (14) et le deuxième piston d'amplification (6). -

5. Unité de freinage selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tige (15) est guidée avec étanchéité dans le deuxième piston d'amplification (6) mais est, en direction axiale, rigidement liée à la traverse (14), et porte un élément de butée (23) à son extrémité en

regard de la chambre de pression (19).

6. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ressort de compression (21) agissant dans la direction d'actionnement

est placé entre le deuxième piston d'amplification (6) et le bottier (1).

7. Unité de freinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la position correspondant au non-serrage des freins, une butée (24) solidaire du boîtier est au contact du deuxième piston

d'amplification (6).