FR2533062A1

FR2533062A1 - Servomotor casing for power-assisted braking and servomotor comprising such a casing

Info

Publication number: FR2533062A1
Application number: FR8215495A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Carre
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1984-03-16
Also published as: FR2533062B1

Abstract

The servomotor casing 10, constituted by the sealed peripheral assembly of two shells 12, 14, comprises at least one strengthening member 52 in which a force transmission element 54 extends, connecting the fixing devices 56 intended for the mounting of a master cylinder on the casing 10 and the master cylinder/casing assembly on a fixed support of the vehicle, respectively.

Description

L'invention concerne principalement un servomoteur d'assistance au freinage à structure allégée et vise plus particulièrement un nouvel agencement du boîtier de ce servomoteur, permettant de le fabriquer dans. un matériau plus léger, notamment en matière plastique, sans que son comportement global vis-à-vis des efforts importants transmis par le conducteur au moment du freinage, en soit affecté. The invention relates mainly to a brake booster with a lightened structure and is more particularly aimed at a new arrangement of the housing of this booster, enabling it to be manufactured in. a lighter material, in particular plastic, without its overall behavior vis-à-vis the significant forces transmitted by the driver when braking, being affected.

L'aGlégement des éléments de structure d'une automobile est une préoccupation constante des constructeurs. En ce qui concerne les différents éléments constitutifs du circuit de freinage, on a, pendant de nombreuses années, associé le maître-cylindre à un servomoteur d'assistance-du type à dé- pression, dont la tige de poussée était reliée à la pédale de frein par l'in- termédiaire d'une tringlerie appropriée.Le boîtier du servomoteur était fixé par une de ses faces à une paroi fixe du véhicule et par l'autre face au maitre-cylindre de sorte que ledit boîtier constituait à la fois le support-du maître-cylindre et devait être suffisamment rigide pour résister sans dé for- mation notable aux efforts de poussée axiale transmis à l'entrée du maîtrecylindre lorsque l'automobiliste actionne la pédale de frein. Pour cette raison, les boîtiers des servomoteurs d'assistance à dépression ont longtemps été réalisés en tdle relativement épaisse, bien supérieure à ce qui serait normalement nécessaire pour résister simplement aux efforts d'écrasement résultant de l'action de la dépression qui règne.dans le boîtier du servomoteur lorsque celui-ci n'est pas actionné.Pour alléger le servomoteur, en diminuant l'épaisseur de la tôle constituant le boîtier ou en fabriquant ce dernier dans un autre matériau plus léger, on a déjà proposé de réaliser le montage de l'ensemble servomoteur/maitre-cylindre par rapport à une partie fixe du véhicule, non- plus au niveau de la liaison servomoteurPpédale de freinage mais au contraire au niveau de la jonction entre ce même servomoteur et le maîtrecylindre. Dans ce cas, on est obligé de loger le servomoteur à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, ou de réaliser le montage en utilisant plusieurs arceaux rigides établis-sant la fixation entre une paroi fixe- du véhicule et le maitre-cylindre en contournant le servomoteur.L'invention s'apparente à cette dernière solution tout en proposant un ensemble moins encombrant pour un prix de revient plus faible. The aggregation of structural elements of an automobile is a constant concern of manufacturers. With regard to the various components of the braking circuit, the master cylinder has been associated for many years with a booster-type pressure booster, the push rod of which was connected to the pedal. brake by means of an appropriate linkage. The booster housing was fixed by one of its faces to a fixed wall of the vehicle and by the other face to the master cylinder so that said housing constituted at the same time the support-of the master cylinder and had to be rigid enough to withstand without noticeable deformation the axial thrust forces transmitted to the input of the master cylinder when the motorist applied the brake pedal. For this reason, the housings of the vacuum assist servomotors have long been made of relatively thick tdle, much greater than what would normally be necessary to simply resist the crushing forces resulting from the action of the vacuum which prevails. the actuator housing when the latter is not actuated. To lighten the actuator, by reducing the thickness of the sheet forming the housing or by manufacturing the latter in another lighter material, it has already been proposed to carry out the mounting of the actuator / master cylinder assembly with respect to a fixed part of the vehicle, no longer at the servomotor / brake pedal connection but, on the contrary, at the junction between this same servomotor and the master cylinder. In this case, it is necessary to house the booster inside the passenger compartment of the vehicle, or to carry out the assembly using several rigid arches established-sant the fixing between a fixed wall- of the vehicle and the master cylinder in bypassing the booster. The invention is similar to this latter solution while offering a less bulky assembly for a lower cost price.

Dans ce but, l'invention concerne done un servomoteur d'assistance au freinage destiné à être intercalé entre un organe de commande et un maître-cylindre, du. type comportant deux coquilles formant un boîtier sensiblement cylindrique dans lequel se déplace un ensemble formant piston moteur séparant ledit boîtier en deux chambres de pression, caractérisé en ce qu'il comporte un étrier rigide transmetteur d'efforts, comportant des moyens de fixation à chaque extrémité, ledit étrier étant monté à force autour desdites coquilles pour contribuer à la fermeture dudit boîtier. De préférence, ledit boîtier, comporte au moins un renfoncement s'étendant sensiblement radialement depuis la périphérie dudit boîtier et formant un logement pour ledit étrier rigide. For this purpose, the invention therefore relates to a brake booster intended to be interposed between a control member and a master cylinder, du. type comprising two shells forming a substantially cylindrical housing in which moves a motor piston assembly separating said housing into two pressure chambers, characterized in that it comprises a rigid force-transmitting stirrup, comprising fixing means at each end , said stirrup being forcibly mounted around said shells to contribute to the closing of said housing. Preferably, said housing comprises at least one recess extending substantially radially from the periphery of said housing and forming a housing for said rigid bracket.

Cette dernière particularité permet de proposer un servomoteur dont l'encombrement radial nest pas augmenté par la présence des arceaux de fixation mentionnés ci-dessus. D'autre part, l'étrier contribue à la fermeture du boîtier et permet, dans la majorité des cas, d'éviter un sertissage périphérique des deux coquilles du boîtier, ce qui constitue une économie et un gain de temps appréciables,à la fabrication. En outre, le servomoteur devient, du fait même, démontable. This last feature makes it possible to propose a servomotor whose radial size is not increased by the presence of the fixing arches mentioned above. On the other hand, the stirrup contributes to the closing of the case and makes it possible, in most cases, to avoid peripheral crimping of the two shells of the case, which constitutes an appreciable saving and saving of time, during manufacturing. . In addition, the actuator becomes, by the same fact, removable.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré d'un servomoteur d'assistance au freinage selon l'invention,donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- La Figure 1 est-une vue en plan du servomoteur selon l'invention;
- La Figure 2 est une coupe suivant la ligne-II-II de la Figure 1 et
- La Figure 3 est une coupe partielle III-III de la Figure 1.The invention will be better understood and other advantages thereof will appear better in the light of the following description of a currently preferred embodiment of a brake booster according to the invention, given only by way of example and with reference to the accompanying non-limiting drawings in which
- Figure 1 is a plan view of the booster according to the invention;
- Figure 2 is a section along line-II-II of Figure 1 and
- Figure 3 is a partial section III-III of Figure 1.

En se reportant aux dessins et plus particulièrement à la Figure 2, le servomoteur d'assistance pneumatique à dépression représenté comporte un boîtier 10 formé de deux coquilles 12 et 14 assemblées à leur périphérie en enserrant le bord externe formant bourrelet 15 d'une membrane souple 16 constituant avec un plateau rigide 18 un ensemble piston-moteur 20. Le piston moteur 20 sépare le boîtier 10 en deux chambres, une chambre basse dépression 22 communiquant en permanence avec une source de vide par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 24 et une chambre haute pression 26 susceptible d'être mise en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre à air 27. Le plateau 18 est associé à un noyau central 28 qui fait-saillie à l'extérieur du boîtier dans la direction des organes d'actionnement du servomoteur. Referring to the drawings and more particularly to Figure 2, the pneumatic vacuum booster shown has a housing 10 formed of two shells 12 and 14 assembled at their periphery by enclosing the outer edge forming a bead 15 of a flexible membrane 16 constituting with a rigid plate 18 a piston-motor assembly 20. The piston 20 separates the housing 10 into two chambers, a low vacuum chamber 22 communicating permanently with a vacuum source by means of a non-return valve 24 and a high pressure chamber 26 capable of being placed in communication with the atmosphere by means of an air filter 27. The plate 18 is associated with a central core 28 which projects outside the housing in the direction of the actuator actuators.

Dans ce noyau 28 est agencé un dispositif de valve de commande 30 du type à trois voies. Cette valve de commande 30 eomporte un clapet annulaire 32 susceptible de venir alternativement en appui, d'une part, contre un siège mobile 34 solidaire d'une tige de commande d'entrée 36-reliée à la pédale d'actionnement des freins (non représentée) et associé à un dispositif de réaction 38 composé d'une rondelle de caoutchouc et, d'autre part, contre un siège 40 fixe par rapport au piston-moteur 20 . La face du disque de réaction 38 opposée à celle qui coopère avec la tige 36, 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 maitre-cylindre de freinage.Un ressort 44 prenant appui sur le boîtier, sollicite le pistonmoteur 20 dans sa position de repos en appui sur la coquille 14. Lorsque le servomoteur est dans sa position de repos telle que représentée, le clapet 32 est dégagé du siège 40 de façon à permettre aux deux chambres 22 et 26 de communiquer par l'intermédiaire de passages tels que 46 et 48, à travers le noyau 28. En revanche, le clapet 32 étant en appui étanche contre le siège 34, sous l'action de ressorts auxiliaires 33 et 35, la communication entre l'atmosphère et la chambré haute pression 26 -est interrompue.In this core 28 is arranged a control valve device 30 of the three-way type. This control valve 30 includes an annular valve 32 capable of coming to bear alternately, on the one hand, against a movable seat 34 secured to an input control rod 36-connected to the brake actuation pedal (not shown) and associated with a reaction device 38 composed of a rubber washer and, on the other hand, against a seat 40 fixed relative to the piston-engine 20. The face of the reaction disc 38 opposite to that which cooperates with the rod 36, is in contact with one end of a push rod 42 which is capable of implementing an external control (not shown) such as for example a master braking cylinder. A spring 44 bearing on the housing, urges the piston 20 in its rest position bearing on the shell 14. When the booster is in its rest position as shown, the valve 32 is released from the seat 40 so as to allow the two chambers 22 and 26 to communicate via passages such as 46 and 48, through the core 28. On the other hand, the valve 32 being in leaktight support against the seat 34, under the action of auxiliary springs 33 and 35, the communication between the atmosphere and the high pressure chamber 26 is interrupted.

La partie du servomoteur qui vient d'être décrite est classique et le fonctionnement est le suivant
Lorsque le conducteur du véhicule sollicite la pédale de frein, la tige 36 est déplacée vers la gauche en considérant la Figure 2, de façon à permettre au clapet annulaire 32 de prendre appui contre le siège 40 et,d'in- terrompre la communication entre la chambre basse pression 22 et la chambre haute pression 26 tout en dégageant le clapet 32 du siège 34 pour permettre ainsi à l'air atmosphérique de traverser le filtre 27, la partie centrale du clapet 32 et de pénétrer dans la chambre haute pression 26 par le passage 48.The part of the servomotor which has just been described is conventional and the operation is as follows
When the driver of the vehicle requests the brake pedal, the rod 36 is moved to the left considering FIG. 2, so as to allow the annular valve 32 to bear against the seat 40 and, to interrupt the communication between the low pressure chamber 22 and the high pressure chamber 26 while releasing the valve 32 from the seat 34 so as to allow atmospheric air to pass through the filter 27, the central part of the valve 32 and to enter the high pressure chamber 26 by passage 48.

Une différence de pression se crée donc entre les deux chambres 22 et 26, qui entraîne un mouvement du piston-moteur 20 vers la gauche entraînant la tigede poussée 42 et provoquant l'actionnement du maître-cylindre (non-représenté).A pressure difference is therefore created between the two chambers 22 and 26, which causes a movement of the piston-engine 20 to the left, causing the push rod 42 and causing the actuation of the master cylinder (not shown).

Une force de réaction est transmise de la tige de poussée 42 à la tige d'entrée 36 par l'intermédiaire du disque 38 agissant sur un prolongement 50 du clapet 34. En cas de défaillance du servomoteur, dû par exemple à une absence de dépression, le conducteur du véhicule peut continuer à commander le maîtrecylindre au prix d'un effort plus important exercé sur la pédale. Il enfonce la tige d'entrée 36, ce qui sollicite le prolongement 50 contre la rondelle de transmission 38. Celle-ci transmet l'effort à la tige de poussée 42 qui coopère avec le maitre-cylindre. A reaction force is transmitted from the push rod 42 to the input rod 36 via the disc 38 acting on an extension 50 of the valve 34. In the event of failure of the actuator, due for example to an absence of vacuum , the driver of the vehicle can continue to control the master cylinder at the cost of greater effort exerted on the pedal. It pushes the input rod 36, which requests the extension 50 against the transmission washer 38. The latter transmits the force to the push rod 42 which cooperates with the master cylinder.

Selon l'invention (Figure 1), le boîtier est pourvu de deux renforcements 52 diamétralement opposés et s'étendant sensiblement radialement depuis la périphérie de façon à constituer chacun un logement pour un étrier transmetteur d'efforts 54, rigide, comportant des moyens de fixation à chaque extrémité, constitués par des vis 56, 58. Les parties filetées des vis 56, 58 font saillie vers l'extérieur des, deux faces principales du bottier 10, respectivemcnt. Les vis 56 permettent la fixation des étriers > a une paroi fixe du véhicule tandis que les vis 58 permettent le montage du mal.re- cylindre (non représenté). Chaque étrier 54 est moulé dans un alliage léger et comporte des nervures latérales 60 destinées à en augmenter la rigidité.Sa forme générale est celle d'un U dont les deux branches parallèles 62 portent les deux vis -56, 58 respectivement. A cet. effet, les deux branches 62 sont munies sur leurs faces internes opposées de creusures rectangulaires 64 (Figure 3) assurant le blocage en rotation des vis 56 et 53 lesquelles sont pourvues à cet effet de têtes carrées ou rectangulaires 66. En outre, les faces externes des coquilles 12 et 14 comportent des glissières de positionnement 68 venues de matière et s'étendant dans les parties.centrales des faces principales desdites coquilles au moins dans le prolongement des évidements 52, de façon à recevoir les branches parallèles 62 des étriers 54.D'autre part, selon une particularité importante de l'invention, l'écartement des branches parallèles 62 de chaque étrier 54 est légèrement inférieur à 11 épaisseur naturelle du boîtier 10 de sorte qu les étriers 54 sont montés à force autour desdites coquilles 12 et 14, pour contribuer à la fermeture dudit boîtier. Par "épaisseur naturelle"on entend la distance axiale séparant les faces principales externes opposées des coquilles 12 et 14 et plus particulièrement les zones de celles-ci sur lesquelles les étriers viennent prendre appui ; lorsque les coquilles 12 et 14 ne sont pas élastiquement déformées et lorsque le bourrelet périphérique 15 de la membrane 16 n'est pas comprimé.On comprend aisément que lorsque les deux étriers 54 sont montés à force autour des coquilles 12 et 14, ils coopèrent avec lesdites coquilles pour participer au serrage de la membrane 16 entre les bords d'assemblage 70 et 72 des coquilles 12 et 14, en comprimant élastiquement le bourrelet' 15 ; le bord 72 de la coquille 14 étant à cet effet replié pour former un logement susceptible de recevoir ledit bourrelet. According to the invention (Figure 1), the housing is provided with two diametrically opposite reinforcements 52 and extending substantially radially from the periphery so as to each constitute a housing for a force-transmitting bracket 54, rigid, comprising means for fixing at each end, constituted by screws 56, 58. The threaded parts of the screws 56, 58 project outwardly from the two main faces of the shoemaker 10, respectively. The screws 56 allow the fixing of the calipers> to a fixed wall of the vehicle while the screws 58 allow the mounting of the mal.re-cylinder (not shown). Each stirrup 54 is molded in a light alloy and has lateral ribs 60 intended to increase its rigidity. Its general shape is that of a U whose two parallel branches 62 carry the two screws -56, 58 respectively. In this. Indeed, the two branches 62 are provided on their opposite internal faces with rectangular recesses 64 (FIG. 3) ensuring the locking in rotation of the screws 56 and 53 which are provided for this purpose with square or rectangular heads 66. In addition, the external faces shells 12 and 14 comprise positioning slides 68 made in one piece and extending in the central parts of the main faces of said shells at least in the extension of the recesses 52, so as to receive the parallel branches 62 of the stirrups 54.D 'other hand, according to an important feature of the invention, the spacing of the parallel branches 62 of each stirrup 54 is slightly less than 11 natural thickness of the housing 10 so that the stirrups 54 are force-fitted around said shells 12 and 14 , to contribute to the closure of said housing. By "natural thickness" is meant the axial distance separating the opposite main external faces of the shells 12 and 14 and more particularly the areas thereof on which the stirrups come to bear; when the shells 12 and 14 are not elastically deformed and when the peripheral flange 15 of the membrane 16 is not compressed. It is easily understood that when the two stirrups 54 are force-fitted around the shells 12 and 14, they cooperate with said shells to participate in the tightening of the membrane 16 between the assembly edges 70 and 72 of the shells 12 and 14, by elastically compressing the bead '15; the edge 72 of the shell 14 being for this purpose folded back to form a housing capable of receiving said bead.

On notera que le simple montage à force des deux étriers est en soi suffisant pour achever le montage des différents éléments constitutifs du servomoteur. Ledit montage à force qui réalise l'étanchéité périphérique de la membrane par compression du bourrelet 15 s'accompagne également dans la plus part des cas d'une légère déformation élastique des coquilles 12 et 14. Bien que le sertissage périphérique des bords 70, 72 ne soit pas indispensable, on peut prévoir des moyens coopérants de sertissage (Figure I, repli 74) entre les bords 70 et 72 sur une partie de leur périphérie. On voit notamment sur la
Figuré 1 que ces moyens coopérants de sertissage ne s'étendent que sur deux portions de bord diamétralement opposées et de préférence sensiblement equi- distantes desdits renfoncements 52. Ce sertissage partiel est avaritageux pour les servomoteurs de grand diamètre.It will be noted that the simple mounting by force of the two stirrups is in itself sufficient to complete the mounting of the various constituent elements of the booster. Said force fitting which achieves the peripheral sealing of the membrane by compression of the bead 15 is also accompanied in most cases of a slight elastic deformation of the shells 12 and 14. Although the peripheral crimping of the edges 70, 72 is not essential, one can provide cooperating crimping means (Figure I, fold 74) between the edges 70 and 72 on a part of their periphery. We see in particular on the
FIG. 1 shows that these cooperating crimping means extend only over two diametrically opposite edge portions and preferably substantially equidistant from said recesses 52. This partial crimping is advantageous for large diameter servomotors.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeux si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described but includes all the technical equivalents of the means used if these are in the context of the claims which follow

Claims

1, brake servo servo motor housing, constituted by the sealed peripheral assembly of two shells (12, 14), characterized in that it comprises at least one recess (52) extending substantially radially inwards from the periphery of the housing (10),

2. Booster housing according to claim 1, characterized in that it comprises two recesses (52) substantially diametrically opposite.

3, brake booster, intended to be mounted between a fixed support of a vehicle and a master cylinder to which it is coupled, comprising a housing (10) according to one of claims 1 and 2 and fixing members (56 ; 58) from the housing to the fixed support and to the master cylinder, respectively, characterized in that the fastening members (56; 58) are arranged in line with said recess (52),

4. Booster according to claim 3, characterized in that the fixing members (56; 58) are connected by a force transmitting element (54) stétendant in said-recess (52).

5. Booster according to claim 4, characterized in that the fixing members (56; 58) are provided at the opposite ends of the force transmitting element (54).

6. Booster according to claim 5, - characterized in that the force transmitting element (54) is secured to the housing (10),

7. Booster according to claim 6, characterized in that the force transmitting element (54) provided with said fixing members (56; 58) is removably secured to the housing (10).