FR2508115A1 - PNEUMATIC SERVO-SURPRESSOR - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN SERVO-SURPRESSEUR PNEUMATIQUE, COMPRENANT UN BOITIER DONT L'INTERIEUR EST SEPARE EN CHAMBRES AVANT ET ARRIERE PAR UN PISTON, UN DISQUE DE REACTION EN UN MATERIAU DEFORMABLE, UN ARBRE DE SORTIE A L'AVANT DU DISQUE, RECEVANT LA FORCE DE SORTIE DU SERVO-SURPRESSEUR PAR LE PISTON ET LE DISQUE, UN ARBRE D'ENTREE PLACE VERS L'ARRIERE DU DISQUE ET RECEVANT LA FORCE DE REACTION DE L'ARBRE DE SORTIE PAR LE DISQUE, ET UNE VANNE INCORPOREE DANS LE PISTON ET COMMANDEE PAR L'ARBRE D'ENTREE POUR PRODUIRE UNE DIFFERENCE DE PRESSION ENTRE LES CHAMBRES AVANT ET ARRIERE. SELON L'INVENTION, UN JEU EST FORME ENTRE LE DISQUE DE REACTION 17 ET L'ARBRE D'ENTREE 7, 8, VERS L'AVANT ET VERS L'ARRIERE ET A LA CONDITION INACTIVEE DU SERVO-SURPRESSEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX SYSTEMES DE FREINAGE DES VEHICULES AUTOMOBILES.THE INVENTION CONCERNS A PNEUMATIC SERVO-BOOSTER, INCLUDING A BOX WHOSE INTERIOR IS SEPARATED IN FRONT AND REAR CHAMBERS BY A PISTON, A REACTION DISC IN A DEFORMABLE MATERIAL, AN OUTPUT SHAFT IN THE FRONT OF THE DISC, RECEIVING THE OUTPUT FORCE OF THE SERVO-BOOSTER THROUGH THE PISTON AND THE DISC, AN INPUT SHAFT PLACED TOWARDS THE REAR OF THE DISK AND RECEIVING THE REACTION FORCE OF THE OUTPUT SHAFT THROUGH THE DISC, AND A VALVE INCORPORATED IN THE PISTON AND CONTROLLED BY THE INPUT SHAFT TO PRODUCE A PRESSURE DIFFERENCE BETWEEN THE FRONT AND REAR CHAMBERS. ACCORDING TO THE INVENTION, A CLEARANCE IS FORMED BETWEEN THE REACTION DISC 17 AND THE INPUT SHAFT 7, 8, FORWARD AND BACKWARD AND WITH THE INACTIVE CONDITION OF THE SERVO-BOOSTER. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE BRAKING SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES.
Description
La présente invention se rapporte à un servo-surpres-The present invention relates to a servo-overpressure
seur pneumatique à utiliser dans un système de freinage pneumatic tire for use in a braking system
d'un véhicule et plus particulièrement, à un servo-surpres- of a vehicle, and more particularly, to a servo-overpressure
seur de la sorte ayant un boîtier, un piston séparant l'intérieur du boîtier en chambres avant et arrière, un arbre de sortie placé dans la chambre avant et recevant la sortie du servo-surpresseur par le piston, un mécanisme formant vanne incorporé dans le piston, un arbre d'entrée in that way having a housing, a piston separating the interior of the housing into front and rear chambers, an output shaft placed in the front chamber and receiving the output of the servo-booster by the piston, a valve mechanism incorporated in the piston, an input shaft
traversant l'extrémité arrière du servo-surpresseur et pou- passing through the rear end of the servo-booster and
vant actionner le mécanisme formant vanne pour produire une différence de pression entre les chambres avant et arrière, et un disque de réaction en un matériau déformable et reçu dans le piston, avec une surface en engagement avec l'arbre actuating the valve mechanism to produce a pressure difference between the front and rear chambers, and a reaction disc made of a deformable material and received in the piston, with a surface in engagement with the shaft
de sortie pour transmettre la force de sortie, l'autre sur- output to transmit the output force, the other
face du disque étant en engagement avec le piston et avec face of the disk being in engagement with the piston and with
l'extrémité avant de l'arbre d'entrée. the front end of the input shaft.
Dans le servo-surpresseur de la sorte ci-dessus mentionnée, le rapport de surpression ou le rapport entre la force de sortie et la force d'entrée est déterminé par le rapport entre la surface de réception de pression de l'arbre de sortie contre le disque de réaction et la surface de réception de pression de l'arbre d'entrée contre le disque de réaction Usuellement, le disque de réaction est reçu dans un évidement formé dans la surface avant du piston, la surface avant du disque de réaction engageant l'extrémité arrière de l'arbre de sortie et la surface arrière du disque engageant le fond de l'évidement et faisant face à l'extrémité avant de l'arbre d'entrée A la condition inactivée du servo-surpresseur, l'extrémité avant de l'arbre d'entrée est espacée de la surface arrière du disque de In the above-mentioned servo-booster, the overpressure ratio or the ratio between the output force and the input force is determined by the ratio of the pressure receiving surface of the output shaft to the output shaft. the reaction disk and the pressure receiving surface of the input shaft against the reaction disk Usually, the reaction disk is received in a recess formed in the front surface of the piston, the front surface of the engaging reaction disk the rear end of the output shaft and the rear surface of the disk engaging the bottom of the recess and facing the front end of the input shaft; With the inactivated condition of the servo-booster, the end front of the input shaft is spaced from the rear surface of the disc of
réaction L'espace entre l'extrémité avant de l'arbre d'en- reaction The space between the front end of the drive shaft
trée (usuellement, l'extrémité avant d'un plongeur qui est intégralement connecté à l'arbre d'entrée et qui est disposé coulissant dans le piston) sert à améliorer la sensation trea (usually the front end of a plunger which is integrally connected to the input shaft and which is slidably disposed in the piston) serves to enhance the feel
à la pédale.to the pedal.
Cependant, le servo-surpresseur selon l'art antérieur présente un problème parce qu'une partie de l'extrémité arrière du disque de réaction fait saillie vers l'arbre d'entrée pour remplir l'espace entre eux à chaque fois que l'on applique le frein et en conséquence, le disque a However, the servo-booster according to the prior art has a problem because part of the trailing end of the reaction disk protrudes towards the input shaft to fill the space between them each time the the brake is applied and consequently the disc has
tendance à vieillir relativement rapidement. tend to age relatively quickly.
La présente invention a pour but de résoudre le pro- The present invention aims to solve the problem
blème ci-dessus et, selon l'invention, un espace ou jeu est formé entre le disque de réaction et l'arbre de sortie en direction d'avant en arrière ou en direction axiale et above and, according to the invention, a space or clearance is formed between the reaction disk and the output shaft in a forward-to-back direction or in an axial direction and
à la condition inactivée du servo-surpresseur. with the inactivated condition of the servo-booster.
De préférence, un autre organe déformable, se déformant plus facilement que le disque, est interposé entre le piston et l'arbre de sortie afin de maintenir l'espace ou jeu entre Preferably, another deformable member, deforming more easily than the disc, is interposed between the piston and the output shaft to maintain the space or clearance between
cet arbre et le disque à la condition inactivée du servo- this shaft and the disc with the inactivated condition of the servo
surpresseur. Quand la force de sortie ne dépasse pas un niveau prédéterminé, elle est simplement transmise par l'autre organe déformable, du piston à l'arbre de sortie et aucune booster. When the output force does not exceed a predetermined level, it is simply transmitted by the other deformable member, from the piston to the output shaft and no
force de réaction n'est transmise à l'arbre d'entrée. reaction force is transmitted to the input shaft.
Selon l'invention, il est possible d' obtenir une caractéristique souhaitée et de diminuer la détérioration According to the invention, it is possible to obtain a desired characteristic and to reduce the deterioration
du disque Par ailleurs, la présente invention peut facile- Moreover, the present invention can easily
ment s'appliquer à des servo-surpresseurs existants, selon apply to existing servo-compressors, according to
l'art antérieur.the prior art.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, The invention will be better understood and other purposes,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparal- characteristics, details and advantages of it
tront plus clairement au cours de la description explicative more clearly in the explanatory description
qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques which will follow made with reference to the schematic drawings
annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plu- annexed given solely as an example illustrating
sieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un servo-surpresseur pneumatique selon l'invention; la figure 2 donne une courbe du servo-surpresseur selon l'invention, la force d'entrée étant indiquée en abscisses et la force de sortie en ordonnées; et la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un autre embodiments of the invention and in which: Figure 1 is a longitudinal sectional view of a pneumatic servo-booster according to the invention; FIG. 2 gives a curve of the servo-booster according to the invention, the input force being indicated on the abscissa and the output force on the ordinate; and FIG. 3 is a partial sectional view of another
mode de réalisation de l'invention. embodiment of the invention.
Le servo-surpresseur pneumatique illustré sur la figure 1 comprend un bottier 1 consistant en une enveloppe avant 1 A et une enveloppe arrière 1 B, et un piston 3 consistant en une membrane flexible 2, un corps principal 4, une plaque de piston 5 et un disque de retenue 6 La circonférence externe de la membrane 2 est serrée de façon étanche entre les enveloppes avant et arrière 1 A et 1 B, et le corps principal 4 s'étend de façon étanche et coulissante à travers l'enveloppe arrière 1 B, ainsi le piston 3 sépare l'intérieur du bottier 1 en chambres avant et arrière A et B Dans ce mode de réalisation, le corps principal 4 et le disque de retenue 6 sont formés en une résine synthétique et sont maintenus par des boulons de serrage (dont un seul est représente en pointillé) La plaque de piston est formée The pneumatic booster-booster illustrated in FIG. 1 comprises a casing 1 consisting of a front casing 1A and a rear casing 1B, and a piston 3 consisting of a flexible membrane 2, a main body 4, a piston plate 5 and a retaining disk 6 The outer circumference of the membrane 2 is tightly sealed between the front and rear casings 1A and 1B, and the main body 4 extends sealingly and slidably through the rear casing 1B Thus, the piston 3 separates the interior of the casing 1 into front and rear chambers A and B In this embodiment, the main body 4 and the retaining disk 6 are formed of a synthetic resin and are held by clamping bolts. (only one is dashed) The piston plate is formed
d'une tôle en métal et elle est collée à la membrane flexi- sheet metal and is glued to the flexible membrane.
ble 2.ble 2.
La chambre avant A est connectée à une source de dépression comme le collecteur d'admission d'un moteur The front chamber A is connected to a vacuum source such as the intake manifold of an engine
d'une automobile.of an automobile.
Un arbre d'entrée consistant en une tige 7 et un plongeur 8 relié à l'extrémité avant (extrémité gauche sur le dessin) de la tige 7, traverse l'extrémité arrière du corps principal 4 L'extrémité arrière de la tige 7 est connectée, par exemple, à une pédale de frein et le plongeur 8 s'adapte coulissant dans un alésage 3 a formé dans le corps principal 4 Quand la pédale de frein est enfoncée, l'arbre d'entrée se déplace vers la gauche ou dans la direction An input shaft consisting of a rod 7 and a plunger 8 connected to the front end (left end in the drawing) of the rod 7, passes through the rear end of the main body 4. The rear end of the rod 7 is connected, for example, to a brake pedal and the plunger 8 fits slidably in a bore 3 formed in the main body 4 When the brake pedal is depressed, the input shaft moves to the left or in The direction
de la force de sortie du servo-surpresseur. the output force of the servo-booster.
Des sièges de vanne 3 b et 8 a sont formés aux extrémités arrière de l'alésage 3 a et du plongeur 8 qui, à la condition inactivée représentée sur le dessin, engagent respectivement Valve seats 3b and 8a are formed at the rear ends of the bore 3a and the plunger 8 which, with the inactivated condition shown in the drawing, respectively engage
une vanne annulaire à pointeau 9 formée en un matériau élas- an annular valve with a needle 9 formed of an elastic material
tique Un ressort 10 agit sur la vanne 9 vers la gauche et quand le plongeur 8 se déplace vers la gauche, à partir de la position représentée sur la figure 1, le siège de vanne A spring 10 acts on the valve 9 to the left and when the plunger 8 moves to the left, from the position shown in Figure 1, the valve seat
8 a se sépare de la vanne 9.8 a separates from the valve 9.
Par ailleurs, un évidement annulaire 3 e est prévu dans le disque de retenue 6 du piston 3, qui débouche vers la Furthermore, an annular recess 3 e is provided in the retaining disk 6 of the piston 3, which opens towards the
chambre avant A, et l'évidement 3 e communique avec l'alé- front chamber A, and the recess 3 e communicates with the
sage 3 e par une ouverture 3 f de petit diamètre L'évidement 3 e reçoit un disque de réaction 17 en un matériau déformable tel que du caoutchouc Le disque 17 vient en aboutement contre un épaulement annulaire 3 g formé entre l'évidement 3 e et l'ouverture 3 f afin que le mouvement du disque 17 The recess 3 e receives a reaction disc 17 made of a deformable material such as rubber. The disc 17 abuts against an annular shoulder 3 g formed between the recess 3 e and the recess 3 e. the opening 3 f so that the movement of the disc 17
vers l'arrière soit empêché La partie extrême avant du plon- backward is prevented The forward end of the plunge
geur 8 traverse coulissante l'ouverture 3 f et vient en abou- 8 slidably crosses the opening 3 f and comes into
tement contre l'extrémité arrière du disque 17 Une partie extrême arrière de plus grand diamètre 12 a d'un arbre de sortie 12 est reçue coulissante dans l'évidement 3 e et, à la condition inactivée, il y a un espace ou jeu S entre la surface avant du disque 17 et la surface arrière de la Against the rear end of the disk 17 A rear end of larger diameter 12a of an output shaft 12 is slidably received in the recess 3e and, in the inactivated condition, there is a gap or clearance S between the front surface of the disk 17 and the rear surface of the
partie extrême arrière 12 a de la tige de sortie 12. rear end portion 12a of the outlet rod 12.
Un organe formant capuchon 13 est fixé à l'extrémité avant du disque de retenue 6 et il présente un alésage central par ou passe librement une partie 12 b de diamètre réduit de l'arbre de sortie 12, ce diamètre étant plus petit que celui de la partie extrême arrière 12 a de l'arbre de sortie, donc la partie extrême arrière 12 a de l'arbre de A cap member 13 is attached to the front end of the retaining disc 6 and has a central bore through or freely passes a portion 12b of reduced diameter of the output shaft 12, which diameter is smaller than that of the rear end portion 12a of the output shaft, so the rear end portion 12a of the shaft of
sortie 12 est retenue dans l'évidement 3 e. outlet 12 is retained in the recess 3 e.
Une bague de retenue 14 est montée sur la partie 12 b de diamètre réduit de l'arbre de sortie 12 pour supporter un moyen de retenue 15 d'un ressort Un ressort à boudin 16, agissant comme un autre organe déformable selon l'invention, s'étend entre le moyen de retenue 15 et l'organe formant capuchon 13 Le ressort 16 sollicite normalement l'arbre de A retaining ring 14 is mounted on the reduced diameter portion 12b of the output shaft 12 to support a spring retainer 15 A coil spring 16, acting as another deformable member according to the invention, extends between the retaining means 15 and the cap member 13 The spring 16 normally biases the
sortie 12 vers l'avant La force du ressort 16 est de préfé- exit 12 forward The spring force 16 is preferably
rence faible, pour que le ressort puisse facilement se défor- low frequency, so that the spring can easily deform
mer en comparaison au disque 17.sea in comparison to the disc 17.
Le servo-surpresseur comprend de plus un ressort de retour 11 qui s'étend entre l'enveloppe avant 1 A et l'organe formant capuchon 13 pour solliciter le piston 3 vers l'arrière, trois tiges circonférentiellement espacées de renforcement (une seule étant représentée sur la figure 1) s'étendant entre les enveloppes avant et arrière 1 A et 1 B, une plaque de restriction 18 montée sur le plongeur 8 pour restreindre The servo-booster also comprises a return spring 11 which extends between the front casing 1A and the cap member 13 to urge the piston 3 rearwards, three circumferentially spaced reinforcing rods (one being shown in FIG. 1) extending between the front and rear envelopes 1A and 1B, a restriction plate 18 mounted on the plunger 8 to restrict
un mouvement relatif entre le plongeur 8 et le corps princi- relative movement between the plunger 8 and the main body
pal 4 et pour restreindre la position de retour de l'arbre d'entrée par rapport au bottier à la condition inactivée du servo-surpresseur Le corps principal 4 est traversé d'un passage axial 3 c et d'un passage radial 3 d pour mettre les chambres avant et arrière A et B en communication quand le siège de vanne 3 b est séparé de la vanne 9 avec le siège 8 a engageant la vanne 9 Le passage radial 3 d sert également à introduire l'air atmosphérique dans la chambre arrière B quand le siège de vanne 8 a est séparé de la vanne pal 4 and to restrict the return position of the input shaft relative to the casing to the inactivated condition of the servo-booster The main body 4 is crossed by an axial passage 3 c and a radial passage 3 d for put the front and rear chambers A and B in communication when the valve seat 3b is separated from the valve 9 with the seat 8a engaging the valve 9 The radial passage 3d is also used to introduce atmospheric air into the rear chamber B when the valve seat 8a is separated from the valve
9 avec le siège 3 b en engagement avec la vanne 9. 9 with the seat 3b in engagement with the valve 9.
En fonctionnement, quand la tige 7 est poussée vers l'avant en enfonçant la pédale du frein,le plongeur 8 se déplace vers l'avant par rapport au piston 3 et le siège In operation, when the rod 7 is pushed forward by depressing the brake pedal, the plunger 8 moves forward with respect to the piston 3 and the seat
8 a sur le plongeur 8 se sépare de la vanne 9 L'air atmos- 8 a on the plunger 8 separates from the valve 9 The atmospheric air
phérique est introduit dans la chambre arrière B et une différence de pression est produite entre les chambres avant et arrière A et B Le piston 3 se déplace vers la gauche, cependant, à la condition initiale, la force agissant sur le piston 3 est transmise à l'arbre de sortie 12 par le ressort à boudin 16, le moyen de retenue 15 et la bague de retenue is introduced into the rear chamber B and a pressure difference is produced between the front and rear chambers A and B The piston 3 moves to the left, however, at the initial condition, the force acting on the piston 3 is transmitted to the output shaft 12 by the coil spring 16, the retaining means 15 and the retaining ring
14 Quand le ressort 16 est dévié selon le jeu & initiale- 14 When the spring 16 is deflected according to the game & initial-
ment formé entre l'extrémité arrière de l'arbre de sortie 12 et le disque 17, l'extrémité arrière de l'arbre de sortie formed between the rear end of the output shaft 12 and the disk 17, the rear end of the output shaft
12 vient en aboutement contre le disque de réaction 17. 12 abuts against the reaction disk 17.
Ensuite, la force agissant sur le piston 3 est principale- Then, the force acting on the piston 3 is mainly
ment transmise à l'arbre de sortie 12 par le disque 17, et la force de réaction est transmise au plongeur 8 de l'arbre transmitted to the output shaft 12 by the disk 17, and the reaction force is transmitted to the diver 8 of the shaft
d'entrée par le disque 17 Ainsi, on obtient une caractéris- In this way, we obtain a characteris-
tique souhaitée entre la force d'entrée et la force de desired tension between the entry force and the force of
sortie comme le montre la figure 2.output as shown in Figure 2.
La figure 3 montre un autre mode de réalisation de l'invention o des pièces correspondantes au premier mode FIG. 3 shows another embodiment of the invention or parts corresponding to the first embodiment.
sont représentées par les mêmes repères et leur description are represented by the same benchmarks and their description
détaillée sera omise Dans ce mode de réalisation, l'organe formant capuchon 13, la bague de retenue 14, le moyen de retenue 15 du ressort et le ressort à boudin 16 du premier mode de réalisation sont remplacés par un moyen de retenue et un ressort Belleville 21 Le moyen de retenue 20 est de configuration compliquée avec une partie d'un premier diamètre qui est interposée entre la circonférence interne de l'évidement 3 e et la circonférence externe de la partie extrême arrière de plus grand diamètre de l'arbre de sortie 12 Le moyen de retenue 20 a de plus une bride annulaire pour recevoir la force du ressort Belleville 21 qui est interposé entre la bride annulaire et le piston 3 Le moyen de retenue 20 définit un jeu axial S entre le piston 3 et le jeu S est plus grand que le jeu qui est In this embodiment, the cap member 13, the retaining ring 14, the spring retainer 15 and the coil spring 16 of the first embodiment are replaced by a retaining means and a spring. Belleville 21 The retaining means 20 is of complicated configuration with a portion of a first diameter which is interposed between the inner circumference of the recess 3 e and the outer circumference of the larger diameter rear end portion of the spindle. output 12 The retaining means 20 further has an annular flange for receiving the force of the Belleville spring 21 which is interposed between the annular flange and the piston 3 The retaining means 20 defines an axial clearance S between the piston 3 and the set S is bigger than the game that is
défini entre le disque 17 et le moyen de retenue 20. defined between the disc 17 and the retaining means 20.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, la force de la différence de pression agissant sur le piston 3 est initialement transmise à l'arbre de sortie 12 par le moyen de retenue 20 et le ressort Belleville 21 Quand le ressort 21 est dévié selon le jeu S, le disque de réaction 17 sert à transmettre la force de sortie à l'arbre de sortie In the embodiment of FIG. 3, the force of the pressure difference acting on the piston 3 is initially transmitted to the output shaft 12 by the retaining means 20 and the Belleville spring 21 When the spring 21 is deflected according to the set S, the reaction disc 17 serves to transmit the output force to the output shaft
et à transmettre la force de réaction à l'arbre d'entrée. and transmitting the reaction force to the input shaft.
Le moyen de retenue 20 permet un léger défaut d'aligne- The retaining means 20 allows a slight defect of alignment.
ment entre l'arbre de sortie 12 et le piston 3 afin d'empê- between the output shaft 12 and the piston 3 to prevent
cher ainsi que la circonférence interne de l'évidement 3 e expensive as well as the inner circumference of the recess 3 e
ne reste collée à l'arbre de sortie 12. does not stick to the output shaft 12.
On comprendra que le ressort à boudin 16 et le ressort Belleville 21 dans les modes de réalisation peuvent être It will be understood that the coil spring 16 and the Belleville spring 21 in the embodiments may be
remplacés, par exemple, par un caoutchouc ou analogues. replaced by, for example, rubber or the like.
Par ailleurs, on a indiqué que le ressort à boudin 16 était facilement déformable en comparaison au disque 17 cependant, si on le souhaite, le ressort 16 ou le ressort 21 peut avoir On the other hand, it has been pointed out that the coil spring 16 is easily deformable in comparison with the disc 17 however, if desired, the spring 16 or spring 21 may have
une force importante.an important force.
Comme on l'a décrit, selon l'invention, le disque 17 ne fait pas saillie vers l'arrière dans l'ouverture 3 f de As has been described, according to the invention, the disk 17 does not protrude rearwards in the opening 3 f of
diamètre réduit, il est donc possible d'empêcher La détério- diameter, it is therefore possible to prevent the deterioration
ration du disque de réaction et de garantir une longue durée d'utilisation. ration of the reaction disc and to guarantee a long duration of use.
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