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Servo - frein.
Le brevet principal n .354.342 du 20 Septembre 1928 a pour objet un dispositif de commande pour servo-frein à dé- pression ou à surpression. Lors du freinage, une soupape actionnée électromagnétiquement est mise en oscillation au moyen d'un contact dispose sur le levier de frein, de telle manière que la pression dans le cylindre de freinage puisse être réglée d'une manière extrêmement sensible.
Le but de la présente addition est d'actionner la soupa- pe à double face de la commande du cylindre de freinage non plus électriquement, mais mécaniquement, au moyen de la pièce
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sur laquelle l'effort musculaire s'exerce directement et qui est reliée élastiquement au levier de frein, de sorte que la pression dans le cylindre de freinage est également réglée par les oscillations qu'effectue la soupape entre ses posi- tions extrêmes dans la boîte de soupape. Dans ce but l'enve- loppe ou boîte de soupape est reliée rigidement au levier de frein tandis que la soupape à deux faces est actionnée mé- caniquement au moyen d'une pièce articulée au levier de frein, sur laquelle s'exerce directement l'effort musculaire du conducteur.
Les éléments sont alors disposés l'un par rapport à l'autre de telle manière que la soupape maintient fermé le conduit communiquant avec la source d'énergie lorsqu'on n'exerce pas de pression sur la pièce articulée au levier de frein.
Les dessins représentent des formes d'exécution de l'invention dans leur application à un servo-frein dans le- quel la dépression régnant dans la conduite d'aspiration d'un moteur à combustion est utilisée pour provoquer le serrage des freins.
La Fig. 1 est une coupe longitudinale à travers le dis- positif de commande.
Les Figs. 2, 3, 4 et 5 montrent le montage et des dé- tails de dispositifs de commande de ce genre.
Dans le cylindre de freinage 1 peut coulisser un piston 2 qui est relié par un câble 3 au levier à pédale de frein 4.
La timonerie de frein 5 est également reliée au levier à pédale 4. L'extrémité libre de ce dernier constitue une four- che 6 dans laquelle l'extrémité d'un tube 7 peut être bloquée dans différentes positions au moyen d'un boulon 8 s'engageant dans dès crans 9. Dans l'axe du tube 7 est disposée une tige 10 dont l'extrémité hémisphérique passe à travers une rondelle
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de bourrage 11, 11'fermant ce tube 7 et une ouverture de la plaque 11 et vient s'appliquer contre la plaque 12 de la pédale. L'autre extrémité de la tige pénètre dans l'arbre creux 16 de la soupape à plateau 17 et porte par l'intermé- diaire d'un ressort à boudin 18 contre une vis de réglage 19 vissée dans cet arbre.
Ce dernier est guidé dans une virole 20 fixée à l'intérieur du tube 7. De part et d'autre du plateau 17 de la soupape se trouvent des rondelles d'étanchéité 21 et 22. La rondelle 22 ferme l'ouverture 23 dans la paroi 24 de la botte de soupape, lorsqu'on n'appuie pas sur la .pédale 12.
Entre la paroi 24 et la paroi de la boîte de soupape qui regoit l'extrémité du tube 7 est formée une chambre 25 oom- muniquant avec une tubulure 26 raccordée à la conduite d'as- piration 27. Le tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne non représenté est désigné par 28. Le siège du pla- teau de soupape 21 est formé par l'extrémité de la vis tubu- laire 29. Cette vis creuse constitue le conduit d'arrivée de l'air extérieur. Une tubulure 30 est raccordée à la cham- bre formée entre la paroi 24 et la vis creuse; un tuyau flexible 31 relie cette chambre, le long du câble 3, à une tubulure 32 au fond du piston 2.
Le dispositif de commande fonctionne comme suit:
La tension initiale totale de tous les ressorts 15 est plus faible que celle du ressort de rappel de la timonerie de frein et par conséquent quand on la presse avec le pied, la plaque 12 est repoussée contre la plaque de pédale 11. La tige 10 se déplace alors également vers la gauche et repousse par l'intermédiaire du ressort 18 et de la vis de réglage 19 le plateau de soupape vers la gauche. Déjà après un faible déplacement de la tige 10, le plateau de soupape 21 rencontre la vis creuse 29 et ferme l'arrivée de l'air extérieur' ; par
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suite, la dépression qui règne dans la conduite d'aspiration 27, 28 a pour effet d'aspirer l'air du cylindre 1 par le tuyau 31.
Le piston 2 se déplace alors vers la gauche , le levier de frein 4 pivote dans le sens de la flèche et les freins sont serrés par l'intermédiaire de la timonerie 5.
Si le pied ne suit pas le mouvement du levier de frein, la plaque 12 demeure également immobile et avec elle, par suite de l'action de la pression atmosphérique sur le plateau de soupape 21, la soupape 17 et la tige 10 qui tend à rester en contact avec la plaque 12, aussi longtemps qu'une dépres- sion règne dans la conduite 27. La soupape 21, 29 se rouvre et l'air atmosphérique pénètre dans le cylindre 1.
Le ressort de rappel peut alors ramener le levier de frein 4 dans sa position initiale étant donné que les pres- sions s'équilibrent sur les deux faces du piston 2. Le le- vier de frein entraîne également la botte de soupape vers la droite. Il en résulte que la soupape à air se referme et qu'une dépression est de nouveau produite dans le cylindre 1 de manière h provoquer de nouveau le déplacement vers la 'gauche, et ainsi de suite. Comme la course de la soupape est faible, on peut de cette manière, en immobilisant le pied, obtenir un freinage pratiquement uniforme.
S'il y a lieu de freiner plus fortement, il suffit que, lorsque la timonerie de frein et particulièrement la boite à soupape se déplacent vers l'avant, le conducteur repousse du pied la plaque 12 et par conséquent aussi la tige 10 et le plateau de soupape 21, pour fermer l'arrivée de l'air atmosphérique. Il ne doit donc exercer qu'un effort de frei- nage extrêmement faible.
Si l'on retire le pied de la pédale, la plaque 12 est ramenée dans sa position Initiale et la pression de l'air @
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atmosphérique ferme la soupape d'aspiration d'air. L'air atmosphérique pénètre dans le cylindre et les freins sont desserrés.
On peut régler la précision du freinage en faisant va- rier la course de la soupape 17 dans les limites permises par la section de passage d'air nécessaire. Dans ce but on rappro- che la vis creuse 29 du siège de soupape 23 ou on l'en éloi- gne. Lorsque la course est petite, les oscillations du systè- me au moment où on immobilise le pied sont courtes et rapides mais si elle est grande, les oscillations sont longues et lentes.
Si pour une raison quelconque la dépression cesse d'être entretenue par le moteur, ou si le serve-frein a besoin d'ê- tre aidé, le conducteur doit pouvoir freiner en exergant un effort musculaire. Le ressort 18 est intercalé entre la tige 10 et la vis de réglage 19 dans ce but. ce ressort a une puissance suffisante pour ne pas être comprimé par la diffé- rence de pression entre l'air atmosphérique et l'air raréfié et il ne cède que lorsque le plateau de soupape 21 est repous- sé sur son siège avec une force plus grande que celle de cette différence de pression. Ceci se produit lorsqu'on freine directement à l'aide du pied, car alors le conducteur exerce une pression tellement forte sur la plaque 12 que la tige 10 se déplace vers la gauche jusqu'à ce que la plaque 12 s'appli- que contre la plaque de pédale 11.
L'effort de freinage exer- cé à, l'aide du pied est alors transmis directement par la plaque de pédale 11 et le tube 7 au levier de frein 4 et de celui-ci à la timonerie sur laquelle 11 exerce une traction,,
La Fig. 3 montre une forme d'exécution dans laquelle au lieu d'un tuyau flexible, un tuyau rigide est intercalé entre .
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le piston du servo-trein et le dispositif de réglage de la pression.
La Fig. 4 représente schématiquement la boite de soupape ainsi que la soupape, à plus grande échelle.
Le fond du piston 2 est percé au centre et comporte un bossage central 34 présentant une cavité 35 dans laquelle est montée la tête sphérique 36 du tuyau de connexion 37.
Une pièce 351 sert de couvercle. L'autre extrémité 38 du tu- be est également sphérique et est montée dans la boîte à soupape 39 du dispositif de réglage de la pression de maniè- re à pouvoir résister aux poussées et aux tractions.
La botte présente trois ouvertures dont l'une 26 pour la dépression, une autre 40 pour l'air atmosphérique et la dernière 41 pour permettre la communication avec le cylindre du servo-frein. Pour pouvoir transmettre les efforts axiale- ment, le conduit 41 est placé dans l'axe du dispositif de réglage de la pression et l'air atmosphérique est admis latéralement par l'ouverture 40 dans une chambre de soupape interne spéciale 42. Le fonctionnement de ce dispositif est le même que celui décrit avec référence aux Figs. 1 et 2. Il suffit d'ajouter que le tuyau de communication 37 transmet également l'effort de freinage du piston au levier de frein.
La Fig. 5 montre encore la pédale en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 1. La plaque 12 porte aux quatre angles des boulons 43 sur lesquels sont montés des galets 44. Lors- que des efforts s'exercent latéralement, la plaque de pédale 11 échancrée aux angles s'appuie sur ces galets ; 15 désigne . des ressorts de compression qui ramènent la plaque dans sa position Initiale chaque fois qu'elle a été abaissée.
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Servo brake.
The main patent n. 354,342 of September 20, 1928 relates to a control device for a pressure or overpressure servo-brake. During braking, an electromagnetically actuated valve is oscillated by means of a contact provided on the brake lever, so that the pressure in the brake cylinder can be regulated in an extremely sensitive manner.
The purpose of the present addition is to operate the double-sided valve of the brake cylinder control no longer electrically, but mechanically, by means of the part.
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on which the muscular effort is exerted directly and which is elastically connected to the brake lever, so that the pressure in the brake cylinder is also regulated by the oscillations made by the valve between its extreme positions in the box valve. For this purpose the casing or valve box is rigidly connected to the brake lever while the two-sided valve is actuated mechanically by means of a part articulated to the brake lever, on which the brake is exerted directly. muscular effort of the driver.
The elements are then arranged relative to each other in such a way that the valve keeps the conduit communicating with the energy source closed when no pressure is exerted on the part articulated to the brake lever.
The drawings show embodiments of the invention in their application to a brake booster in which the negative pressure in the suction line of a combustion engine is used to cause the brakes to be applied.
Fig. 1 is a longitudinal section through the control device.
Figs. 2, 3, 4 and 5 show the assembly and details of such control devices.
In the brake cylinder 1 can slide a piston 2 which is connected by a cable 3 to the brake pedal lever 4.
The brake linkage 5 is also connected to the pedal lever 4. The free end of the latter constitutes a fork 6 in which the end of a tube 7 can be locked in different positions by means of a bolt 8. engaging in notches 9. In the axis of the tube 7 is arranged a rod 10 whose hemispherical end passes through a washer
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stuffing 11, 11 ′ closing this tube 7 and an opening in the plate 11 and comes to rest against the plate 12 of the pedal. The other end of the rod penetrates into the hollow shaft 16 of the plate valve 17 and bears by means of a coil spring 18 against an adjusting screw 19 screwed into this shaft.
The latter is guided in a ferrule 20 fixed inside the tube 7. On either side of the plate 17 of the valve are sealing washers 21 and 22. The washer 22 closes the opening 23 in the valve. wall 24 of the valve boot, when the pedal 12 is not depressed.
Between the wall 24 and the wall of the valve box which receives the end of the tube 7 is formed a chamber 25 which is provided with a tubing 26 connected to the suction line 27. The suction pipe d '. an internal combustion engine, not shown, is designated by 28. The seat of the valve plate 21 is formed by the end of the tubular screw 29. This hollow screw constitutes the inlet duct for the outside air. A tubing 30 is connected to the chamber formed between the wall 24 and the hollow screw; a flexible pipe 31 connects this chamber, along the cable 3, to a pipe 32 at the bottom of the piston 2.
The controller operates as follows:
The total initial tension of all springs 15 is lower than that of the return spring of the brake linkage and therefore when pressed with the foot the plate 12 is pushed against the pedal plate 11. The rod 10 is pressed. then also moves to the left and pushes the valve plate to the left via the spring 18 and the adjusting screw 19. Already after a small displacement of the rod 10, the valve plate 21 meets the hollow screw 29 and closes the arrival of the outside air '; through
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Subsequently, the vacuum in the suction pipe 27, 28 has the effect of sucking the air from the cylinder 1 through the pipe 31.
The piston 2 then moves to the left, the brake lever 4 pivots in the direction of the arrow and the brakes are applied via the linkage 5.
If the foot does not follow the movement of the brake lever, the plate 12 also remains stationary and with it, as a result of the action of atmospheric pressure on the valve plate 21, the valve 17 and the rod 10 which tends to remain in contact with plate 12 as long as there is vacuum in line 27. Valve 21, 29 reopens and atmospheric air enters cylinder 1.
The return spring can then return the brake lever 4 to its initial position since the pressures are balanced on the two faces of the piston 2. The brake lever also drives the valve boot to the right. As a result, the air valve closes and a vacuum is again produced in the cylinder 1 so as to again cause the displacement to the left, and so on. As the stroke of the valve is small, it is in this way, by immobilizing the foot, to obtain practically uniform braking.
If it is necessary to brake more strongly, it suffices that, when the brake linkage and in particular the valve box move forwards, the driver pushes back the plate 12 with his foot and consequently also the rod 10 and the valve plate 21, to close the arrival of atmospheric air. It should therefore only exert an extremely low braking force.
If the foot is removed from the pedal, the plate 12 is returned to its Initial position and the air pressure @
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atmospheric closes the air suction valve. Atmospheric air enters the cylinder and the brakes are released.
The precision of the braking can be adjusted by varying the stroke of the valve 17 within the limits permitted by the necessary air passage section. For this purpose, the hollow screw 29 is brought closer to the valve seat 23 or removed from it. When the stroke is small, the oscillations of the system when the foot is immobilized are short and rapid, but if it is large, the oscillations are long and slow.
If for some reason the vacuum ceases to be maintained by the engine, or if the brake booster needs assistance, the driver must be able to brake by exerting muscular effort. The spring 18 is interposed between the rod 10 and the adjusting screw 19 for this purpose. this spring has sufficient power not to be compressed by the difference in pressure between atmospheric air and rarefied air and it only gives way when the valve plate 21 is pushed back onto its seat with a greater force. greater than that of this pressure difference. This happens when braking directly with the foot, because then the driver exerts such strong pressure on the plate 12 that the rod 10 moves to the left until the plate 12 is applied. against the pedal plate 11.
The braking force exerted with the aid of the foot is then transmitted directly by the pedal plate 11 and the tube 7 to the brake lever 4 and from the latter to the linkage on which 11 exerts a traction ,,
Fig. 3 shows an embodiment in which instead of a flexible pipe, a rigid pipe is interposed between.
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the servo-trein piston and the pressure adjustment device.
Fig. 4 schematically represents the valve box as well as the valve, on a larger scale.
The bottom of the piston 2 is drilled in the center and has a central boss 34 having a cavity 35 in which the spherical head 36 of the connection pipe 37 is mounted.
A piece 351 serves as a cover. The other end 38 of the tube is also spherical and is mounted in the valve box 39 of the pressure adjuster so as to be able to withstand thrusts and pulls.
The boot has three openings, one of which 26 for vacuum, another 40 for atmospheric air and the last 41 to allow communication with the cylinder of the brake booster. In order to be able to transmit the forces axially, the duct 41 is placed in the axis of the pressure adjustment device and the atmospheric air is admitted laterally through the opening 40 into a special internal valve chamber 42. The operation of the this device is the same as that described with reference to Figs. 1 and 2. It suffices to add that the communication pipe 37 also transmits the braking force of the piston to the brake lever.
Fig. 5 also shows the pedal in section taken along line A-A of FIG. 1. The plate 12 carries at the four angles bolts 43 on which rollers 44 are mounted. When forces are exerted laterally, the pedal plate 11 notched at the angles rests on these rollers; 15 designates. compression springs which return the plate to its Initial position each time it has been lowered.