FR2531388A1 - Servomotor for assisted braking. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un perfectionnement
aux servomoteurs d'assistance au freinage du type à dépression.The present invention relates to an improvement
to the braking assistance servomotors of the vacuum type.
On connait des servomoteurs du type à dépression com
portant un bottier dans lequel se déplace un piston-moteur séparant
une chambre basse pression communiquant en permanence avec une
source de vide, d'une chambre haute pression généralement reliée à
l'atmosphère, le piston moteur étant susceptible de se déplacer à
partir d'une position de repos en réponse à l'établissement d'une
différence de pression entre les deux chambres, ladite différence
de pression étant commandée par une valve associée à un organe de
commande d'entrée.Compression type servomotors are known
carrying a casing in which a piston-motor separating
a low pressure chamber communicating permanently with a
source of vacuum, a high pressure chamber generally connected to
the atmosphere, the engine piston being able to move to
from a rest position in response to the establishment of a
pressure difference between the two chambers, the said difference
pressure being controlled by a valve associated with an organ of
input control.
Dans les servomoteurs du type à dépression existants,
l'importance des efforts exercés sur le boîtier est telle que, pour
la réalisation de ce dernier, il est nécessaire d'employer des
tôles de forte épaisseur dont résulte un poids élevé du servomoteur.In existing vacuum type servomotors,
the importance of the forces exerted on the casing is such that, for
realization of the latter, it is necessary to use
thick plates resulting in a high weight of the servomotor.
L'invention a pour but de réduire le poids de tels servomoteurs tout
en leur conservant une bonne résistance mécanique.The object of the invention is to reduce the weight of such servomotors while
by keeping them good mechanical strength.
A cet- éffet, l'invention propose un servomoteur
d'assistance au freinage du type à dépression disposé entre une cloi
son fixe du véhicule et un maître-cylindre et comportant un boîtier
dans lequel se déplace un ensemble formant piston-moteur séparant
une chambre reliée à l'atmosphère ou au vide par une valve contre
lant les déplacements dudit piston-moteur, lequel est associé di
rectement au maitre-cylindre et, par.l'intermédiaire de moyens de f- réaction, à une tige de poussée commandée par- la.pédale de frein, ledit boîtier étant constitué de deux coquilles comportant chacune
à sa périphérie une virole par laquelle elle est relié à l'autre de
façon étanche et comportant également chacune une paroi d'extrémité
centrale, sensiblement annulaire, coaxiale à ladite, munie de
moyens de liaison avec ledit maitre-cylindre pour l'une des coquilles
et avec ladite cloison fixe pour l'autre, caractérisé en ce qu'au moins une desdites viroles est reliée au bord extrême de la paroi annulaire correspondante par un voile minceysenu de matière avec la virole et/ou la paroi annulairevdont le profil en section suivant un plan radial se présente sensiblement sous la forme d'un segment
de parabole présentant sa concavité. vers l'extérieur de sorte que
la résultante des contraintes au cisaillement et à la traction soit
minimale pour toutes les sections élémentaires dudit voile mince de liaison. For this purpose, the invention proposes a servomotor
braking assistance device of the vacuum type arranged between a
its fixed vehicle and a master cylinder and having a housing
in which a piston-motor unit separating
a chamber connected to the atmosphere or vacuum by a valve against
displacements of said engine piston, which is associated with
directly to the master cylinder and, via reaction means, to a push rod controlled by the brake pedal, said housing consisting of two shells each comprising
on its periphery a ferrule through which it is connected to the other of
sealingly and also each having an end wall
central, substantially annular, coaxial with said, provided with
connecting means with said master cylinder for one of the shells
and with said fixed partition for the other, characterized in that at least one of said ferrules is connected to the end edge of the corresponding annular wall by a thin web of material with the ferrule and / or the annular wall have the profile in following section a radial plane is substantially in the form of a segment
of parabola presenting its concavity. outward so that
the resultant shear stress and tensile stress
minimum for all elementary sections of said thin connecting web.
; zw L'invention sera mieux comprise à.la lecture de la ;
j description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans 'lesquels
i - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un
servomoteur selon un mode de réalisation préféré de l'invention
- - la figure 2 montre schématiquement les efforts appli
qués au boîtier d'un servomoteur en cas de défaillance de l'assis
tance au freinage ; et
- la figure 3 montre schématiquement la répartition
des contraintes dans le profil selon un plan radial de l'une des co
quilles du servomoteur des figures 1 et 2.; The invention will be better understood when reading the;
description which will follow and which refers to the attached drawings in which
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
Servomotor according to a preferred embodiment of the invention
- - Figure 2 shows schematically the applied efforts
to the casing of a servomotor in case of failure of the seated
braking resistance; and
- Figure 3 schematically shows the distribution
constraints in the profile in a radial plane of one of the co
pins of the booster of Figures 1 and 2.
Le servomoteur d'assistance illustré à la figure 1
est du type pneumatique à dépression. Il comporte un boîtier 10
formé de deux coquilles 12 et 14 solidaires à leur périphérie et
emprisonnant la partie périphérique d'une membrane souple 16 formant
avec un plateau rigide 18 un ensemble piston moteur 20. Le piston
moteur 20 sépare le boîtier en deux chambres, une chambre basse
pression 22 communiquant en permanence avec une source à vide par ,il'intermédiaire d'un clapet anti-retour 24 et une chambre haute
ipression 26. Le plateau 18 comporte un noyau 28 qui fait saillie à
l'extérieur du boîtier. Dans ce noyau 28 est disposé un dispositif
de valve de commande 30 du type à trois voies.La valve de commande
30 comporte d'une part un clapet annulaire 32 susceptible de venir
alternativement en appui sur un siège mobile 34 solidaire d'un or
gane de commande d'entrée 36 et associé à une dispositif de réaction
38 composé d'une rondelle de caoutchouc-, et d'autre part un siège
140,fixe par rapport au piston moteur. Une des faces du disque de
réfaction 38 est en contact avec une extrémité d'une tige de poussée
42 qui est susceptible de mettre en oeuvre une commande extérieure
(non représentée) telle que par exemple, un maître-cylindre de frei
nage de véhicule automobile. Un ressort 44 prenant appui sur le
bottier sollicite le piston-moteur 20 dans sa position de repos en
appui sur la coquille 14.Lorsque le servomoteur est dans sa posi
;tison de repos telle qu représentée, le clapet 32 est dégagé du
siège 40 de façon à permettre aux deux chambres 22 et 26 de commu
niquer par lrintermédiaire de passages tels que 46 et 48 à travers
le noyau 28-. Par contre, le clapet 32 étant en appui étanche avec
le siège 34, la communication entre l'atmosphère et la chambre
haute pression 26 est interrompue.The servo booster illustrated in Figure 1
is of the pneumatic vacuum type. It has a housing 10
formed of two shells 12 and 14 integral with their periphery and
trapping the peripheral portion of a flexible membrane 16 forming
with a rigid plate 18 a piston engine assembly 20. The piston
motor 20 separates the housing into two chambers, a low room
pressure 22 permanently communicating with a vacuum source by means of a non-return valve 24 and a high chamber
26. The plate 18 has a core 28 which protrudes from
the outside of the case. In this core 28 is arranged a device
30-way valve control valve.The control valve
30 comprises on the one hand an annular valve 32 likely to come
alternately resting on a movable seat 34 integral with a gold
input control unit 36 and associated with a feedback device
38 consisting of a rubber washer-, and secondly a seat
140, fixed relative to the engine piston. One of the faces of the disc of
refaction 38 is in contact with one end of a push rod
42 which is likely to implement an outside command
(not shown) such as for example, a brake master cylinder
swimming of a motor vehicle. A spring 44 bearing on the
casement urges the engine piston 20 to its rest position in
support on the shell 14.When the servomotor is in its posi
resting bar as shown, the valve 32 is released from
seat 40 so as to allow both chambers 22 and 26 to
through passages such as 46 and 48 through
the core 28-. On the other hand, the valve 32 being in tight abutment with
the seat 34, the communication between the atmosphere and the room
high pressure 26 is interrupted.
Le servomoteur à dépression, tel qutil vient autre
décrit est d'un type classique et fonctionne comme suit j Lorsque le conducteur du véhicule sollicite la pédale
de frein, la tige 36 est déplacée. vers la gauche de.la figure 1 de façon à permettre au clapet annulaire 32 de prendre appui sur le siège 40 et d'interrompre la communication entre les chambres de
basse pression 22 et de haute pression 26 et de dégager le clapet j32 du siège 34 pour permettre ainsi à l'air atmosphérique de traver
ser un filtre 50, la partie centrale du clapet 32 et de pénétrer
dans la chambre haute pression 26 par le passage 48. I1 en résulte la créat-ion d'une différence de pression entre les deux chambres
qui entraîne un mouvement du piston-moteur 20 vers la gauche de la
figure 1 et qui, compte tenu de la présence de l'épaulement 52 dans
le noyau 28, permet de déplacer la tige de sortie 42 également vers
la gauche de la figure 1. La réaction est transmise de la tige de
sortie 42 à la tige d'entrée par l'intermédiaire du disque 38 agis
sant sur un prolongement 54 solidaire du clapet 34.On remarquera
que le dispositif de valve 30 est du type suiveur, c' est-à-dire que
les déplacements des divers organes mobiles de la valve de contrôle
se font par rapport au piston-moteur20,
En cas de défaillance du servomoteur, due par exemple
à une absence de dépression, le conducteur du véhicule peut conti
nuer à commander le maître-cylindre au prix d'un effort très grand
exercé sur la pédale. I1 enfonce l'organe de poussée 36, que sol
licite le prolongement 54 contre la rondelle de réaction 38, la
quelle transmet l'effort à la tige de poussée 42 qui coopère avec le
maître-cylindre (non représenté).The vacuum servomotor, as it happens other
described is of a conventional type and operates as follows j When the driver of the vehicle is pedaling
brake, the rod 36 is moved. to the left of Figure 1 so as to allow the annular valve 32 to bear on the seat 40 and to interrupt the communication between the chambers of
low pressure 22 and high pressure 26 and release the valve j32 seat 34 to allow atmospheric air to pass through
be a filter 50, the central part of the flap 32 and to penetrate
in the high pressure chamber 26 through the passage 48. I1 results in the creat-ion of a pressure difference between the two chambers
which causes a movement of the engine piston 20 to the left of the
Figure 1 and which, given the presence of the shoulder 52 in
the core 28, allows to move the output rod 42 also to
the left of Figure 1. The reaction is transmitted from the stem of
output 42 to the input rod via the disk 38 act
on an extension 54 secured to the valve 34.We will notice
that the valve device 30 is of the follower type, that is to say that
the movements of the various moving parts of the control valve
are relative to the engine piston 20,
In case of servomotor failure, due eg
to an absence of depression, the driver of the vehicle may
to control the master cylinder at the cost of a very large effort
exerted on the pedal. I1 pushes the pushing member 36, that ground
the extension 54 against the reaction washer 38, the
what transmits the force to the push rod 42 which cooperates with the
master cylinder (not shown).
On a montré sur le schéma de la figure 2 les diverses
forces auxquelles est soumis le boîtier du servomoteur lors de l'ac
tionnement (non assisté) des freins du véhicule dans de telles con
ditions.We have shown in the diagram of Figure 2 the various
forces to which the actuator casing is subjected during the ac
(unassisted) application of the vehicle's brakes in such con
ditions.
Pour un effort "f" exercé sur la pédale "p", I'organe
d'entrée 36 transmet à la tige de poussée une force "F".égale à
l'effort "f" multiplié par le rapport de pédale.For an effort "f" exerted on the pedal "p", the organ
input 36 transmits a force "F" to the push rod.
the effort "f" multiplied by the pedal ratio.
La force "r" a tendance à écarter le maître-cylindre
"C" de la coquille 12, elle exerce une traction "F/2" sur chacune
des deux vis de fixation 60. On a montré également sur la figure
2, les forces de réaction (F/2) appliquées à la cloison "P." du vé
hicule sur lequel est monté l'ensemble servomoteur/maître-cylindre
par les deux vis de fixation 62.The "r" force tends to move the master cylinder
"C" of the shell 12, it exerts an "F / 2" traction on each
two fixing screws 60. It has also been shown in the figure
2, the reaction forces (F / 2) applied to the partition "P." vee
hitch on which is mounted the servomotor / master cylinder assembly
by the two fixing screws 62.
Le fonctionnement dans de telies conditions soumet le
boîtier à des efforts très importants dont résulte l'écartement des
coquilles 12 et 14 et l'avancement du maîtrc-cylindre "MC" d'une
va-leur correspondante "e" (vers la gauche sur la figure 2).Operation under these conditions subjects the
very important efforts resulting in the separation of
shells 12 and 14 and the advancement of the master cylinder "MC" of a
their corresponding "e" (to the left in Figure 2).
Parmi les essais auxquels sont soumis les servomoteurs
du type décrit, il en existe un qui impose que la distance "e" reste
inférieure à 1,5 mm pour un effort sur la pédale "p" de 200 daN au j quel correspond une force "F" égale à 3000 daN. Pour satisfaire une 'telle condition, on a été conduit à réaliser des boîtiers d'épais seur relativement grande et par conséquent d'un poids élevé.Among the tests to which the servomotors are subjected
of the type described, there is one which imposes that the distance "e" remains
less than 1.5 mm for a pedal force "p" of 200 daN which corresponds to a force "F" equal to 3000 daN. To satisfy such a requirement, it has been necessary to make casings of relatively large thickness and consequently of a high weight.
t L'invention se propose d'obtenir un boîtier qui soit le plus léger possible pour une déformation "e" restant dans les limites imposées.The invention proposes to obtain a housing that is as light as possible for a deformation "e" remaining within the imposed limits.
I Les caractéristiques du servomoteur (section du piston
moteur) contribuent à imposer le rayon "R", de la virole externe "V"
de chaque coquille 12 ou 14,le rayon "R " de la paroi latérale de
o
fixation au maître-cylindre ou à la cloison "P" de même que la dis
tance "D" mesurée-parallèlement à l'axe du servomoteur entre ladite
paroi latérale et le raccordement avec la virole "V".I The characteristics of the servomotor (piston section
motor) contribute to impose the radius "R", of the outer shell "V"
of each shell 12 or 14, the radius "R" of the side wall of
o
attachment to master cylinder or "P" bulkhead as well as
"D" measured parallel to the axis of the servomotor between
side wall and connection with the ferrule "V".
Une autre condition que s'est fixée le constructeur- de servomoteurs est l'utilisation de tolu de faible épaisseur formée à la presse. Another condition that has been set by the manufacturer of servomotors is the use of low-pressure tolu formed on the press.
Dans un boîtier où la virole serait directement reliée au bord de la paroi latérale d'extrémité (c'est-à-dire R1 = R0)
la virole est soumise à des efforts de traction pure alors que la paroi latérale est surtout soumise à des efforts de cisaillement;
il en résulte l'utilisation de tôle d'épaisseur suffisante pour réaliser la paroi latérale mais surabondante pour réaliser la virole.In a housing where the ferrule would be directly connected to the edge of the end side wall (i.e. R1 = R0)
the ferrule is subjected to pure tensile forces while the side wall is mainly subjected to shear forces;
this results in the use of sheet of sufficient thickness to make the side wall but superabundant to achieve the shell.
| Dans le cas d'un boîtier ayant sensiblement les formes géométriques générales du dessin de la figure 1, une liaison entre -
la paroi 66 (ou 68) et la virole "V" par un tronc de cône nécessite
une tôle relativement épaisse car elle doit résister à des contraintes combinées où prédominent les contraintes au cisaillement.| In the case of a housing having substantially the general geometric shapes of the drawing of Figure 1, a connection between -
the wall 66 (or 68) and the shell "V" by a truncated cone requires
a relatively thick sheet because it must withstand combined stresses where shear stresses predominate.
Selon l'invention, on utilise une surface de liaison
dans laquelle les contraintes au cisaillement et traction se repartissent harmonieusement de sorte qu'en tout point du boîtier la contrainte résultante, dite "équivalente" qui est la combinaison des contraintes en ce point soit inférieure à la contrainte de limite élastique en traction simple de la tôle.According to the invention, a bonding surface is used
in which the shear and tensile stresses are distributed harmoniously so that at any point of the housing the resulting constraint, called "equivalent" which is the combination of the stresses at this point is less than the tensile yield stress of the sheet.
Cette bonne répartition est obtenu pour un profil quI,
pris selon un plan radial d'intersection d'une coquille, est sensi
blement un segment de parabole dont la concavité est dirigée vers l'extérieur de la coquille. Un tel profil a été obtenu ampirlque-- ment par déforrnation permanente d'une tôle mince à faible limite élastique.This good distribution is obtained for a profile that,
taken along a radial plane of intersection of a shell, is sensi
a parabola segment whose concavity is directed towards the outside of the shell. Such a profile was obtained by continuously deforming a thin sheet of low elastic limit.
Avec ce profil, "isocontrainte", il est possible de faire travailler le métal du boîtier en vérifiant la formule dite de la théorie du cisaillement maximum
= Constante i étant la contrainte de limite élastique en traction simple et # étant la contrainte de limite élastique en cisaillement pur.With this profile, "isostressing", it is possible to make the metal of the housing work by checking the formula of the maximum shear theory
= Constant i being the tensile yield stress and # being the yield stress in pure shear.
On a montré schématiquement sur la figure 3 pour des
forces 1 2 et -3 (qui vont en décroissant linéairement pour des
rayons croissants) les combinaisons obtenues pour t et Cf gracie au
profil "isocontrainte".It has been shown schematically in FIG.
forces 1 2 and -3 (which are decreasing linearly for
increasing radii) the combinations obtained for t and Cf gracie at
isostress profile.
Les deux coquilles 12-14 étant réalisées par embou |tissage d'une tole fine d'épaisseur constante, leurrfond ou paroi d'extrémité 66-68 stétendant dans un plan
The two shells 12-14 being made by embossing a thin sheet of constant thickness, their bottom or end wall 66-68 extending in a plane
<tb> tQg <SEP> t
<tb> <SEP> radial <SEP> est
<tb> soumis à des
contraintes de cisaillement qui sont encaisses par des anneaux de renforcement 70-72. Le bord extérieur 74-76 des anneaux est rabat-tu
pour venir coopérer avec le voile de liaison à profil "isocontrainte".<tb> tQg <SEP> t
<tb><SEP> radial <SEP> is
<tb> subject to
Shear stresses that are cashed by reinforcement rings 70-72. The outer edge 74-76 of the rings is fold down
to cooperate with the "isostressed" profile web.
Cette coopération doit être parfaite si l'on veut éviter une dété
rioration de l'appareil à cet emplacement. Les anneaux 70-72 sont
de préférence réalisés en aluminium. Leur bord rabattu contribue
de plus à leur conférer une bonne résistance mécanique. Ils sont solidaires des vis de fixation de liaison au maitre-cylindre (60)
ou à la cloison fixe (62) respectivement.This cooperation must be perfect if we want to avoid a summer
the device at this location. The rings 70-72 are
preferably made of aluminum. Their folded edge contributes
in addition to giving them good mechanical strength. They are integral with the fastening screws of the connection to the master cylinder (60)
or at the fixed partition (62) respectively.
On On notera que les parois d'extrémité annulaires 66
et 68 et les renforts 70 et 72 ne sont pas nécessairement définis
par des cercles interne et externe coaxiaux à la virole "V". La
configuration circulaire est avantageuse lors de l'utilisation de quatre vis de fixation (60 ou 62) mais une forme de losange, carré rectangle ou autre peut être. intéressante dans certaines applica
tions. Dans ce dernier -cas, le voile de raccordement sera constitué i par une famille de profils paraboliques dans lesquels la loi d'isocontrainte sera respectée.It will be noted that the annular end walls 66
and 68 and the reinforcements 70 and 72 are not necessarily defined
by inner and outer circles coaxial to the ferrule "V". The
circular configuration is advantageous when using four fastening screws (60 or 62) but a diamond shape, square rectangle or other can be. interesting in some applica
tions. In the latter case, the connecting web will be constituted by a family of parabolic profiles in which the isostressing law will be respected.
Avec le perfectionnement qui vient d'être décrit, il
est possible de réaliser le boîtier d'un servomoteur en tôle d'acier
doux de 0,5 mm d'épaisseur alors qu'on utilisait jusqu'à présent une tôle de 1,5 mm pour cbtenir une résistance comparabie. La réduction du poids qui en résulte est de l'ordre de 50%. With the improvement that has just been described,
it is possible to realize the case of a servomotor made of sheet steel
It is 0.5 mm thick, whereas 1.5 mm sheet was used until now to obtain comparable strength. The resulting reduction in weight is of the order of 50%.
1 1
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8213849A FR2531388A1 (en) | 1979-06-15 | 1982-08-09 | Servomotor for assisted braking. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7915413A FR2459166A1 (en) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | BRAKE ASSIST SERVOMOTOR |
FR8213849A FR2531388A1 (en) | 1979-06-15 | 1982-08-09 | Servomotor for assisted braking. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2531388A1 true FR2531388A1 (en) | 1984-02-10 |
FR2531388B1 FR2531388B1 (en) | 1984-12-21 |
Family
ID=26221202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8213849A Granted FR2531388A1 (en) | 1979-06-15 | 1982-08-09 | Servomotor for assisted braking. |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2531388A1 (en) |
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- 1982-08-09 FR FR8213849A patent/FR2531388A1/en active Granted
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse | ||
RC | Opposition against decision of lapse | ||
DA | Annulment of decision of lapse | ||
ST | Notification of lapse |