Brevet FR2009116A1 — publié le 19700130

V 69 16658 i 2009116 La présente invention vise des dispositifs de freinage pour véhicules. Un dispositif conforme à l'invention comprend : un appareil utilisable manuellement pour fournir du fluide hydraulique 5 sous pression, une conduite hydraulique reliant le dit appareil aux mécanismes de freinage du véhicule de telle sorte que la manipulation du dit appareil entraine le fonctionnement des- dits mécanismes de freins, un servo-mécanisme à dépression capable de fournit du fluide sous pression aux dits mécanismes de freins, des 10 moyens sensibles à la pression, mis en action lorsque la pression fournie par l'appareil susnommé dépasse une première valeur prédéterminée pour mettre en relation la dite conduite hydraulique avec le dit appareil et provoquer le fonctionnement du dit servo-méca-nisme, des moyens de contrôle associés au dit servo-mécanisme et 15 au dit appareil pour contrôler le fonctionnement du dit servo-mé-eanisae sn relation avec le fonctionnement du dit appareil et dsautres moyens sensibles à la pression régnant dans la conduite d'alimentation en dépression du servo-mécanisme, pour rétablir la dite conduite hydraulique du.dit appareil aux mécanismes de freins lors-20 que la pression dans la conduite d'alimentation en dépression dépasse une seconde valeur prédéterminée, par exemple dans l'éventualité d'une défaillance de la source de dépression. □ans les dessins annexés : - La Fig. 1 est le schéma d'un véhicule équipé d'un dispositif de 25 freinage conforme à un exemple de l'invention - La Fig. 2 est une vue en coupe de la partie de contrôle du dispositif de freinage montré à la Fig, 1 - La Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2 - La Fig. 4 est une vue en coupe du contrôleur de dépression du 30 dispositif, et - Les Figs. 5 et 6 sont des vues illustrant le fonctionnement d'une sécurité du dispositif qui assure que les freins du véhicule peuvent 8tre utilisés même en cas de défaillance de l'alimentation en dépression. 35 En se référant d'abord à la Fig. 1, le dispositif com prend un ensemble 11 pédale de frein-maître-cylindre classique, qui, lorsqu'on appuie sur la pédale, fournit du fluide hydraulique -1 " 69 16658 2 2009116 par une conduite I2a La conduite 12 est reliée; par l'intermédiaire d'une conduite 13 à une unité classique 14 de servo-assistarice contrôlant le freinage des roues avant du véhicule. La conduite 12 est reliée à travers une conduite 15 à une jonction en T 16 ; de la 5 jonction en T 16.part une conduite hydraulique 17 qui est initialement reliée directement aux freins des roues arrière par une conduite 18 ; en outre, une autre conduite hydraulique 19 relie la jonction en T 16 à l'unité 21 de contrOle de freins des roues arrière e 10 En se reportant maintenant à la Fig0 29 on voit l'uni~ té de contrôle 21 comprenant un cesps de vcive. 22 ayant «ns entrdo 23 reliée à la conduits 17 et uns sostis 24 reliée à la conduite I0o Le corps 22 composte une chambre 25 qui est divisée en deux sous-chambxes 25a et 25b par un diaphragme 260 La sous-eharabre 25b 15 est ouverte sur l'atmosphère. La sous-charabre 25a est rallie à un réservoir de dépression 27 par une eonduite de dépression principale 2B (Fig, 1) et à un dispositif de sécurité qui sera décrit plus loin. Le diaphragme 26 est poussé vers la gauche comme cela est montré sur la Fig. 2 par un ressort 29 mais il est normalement 20 maintenu dans la position montrés sur la Fig « 2 par la différence de pression existant entre les sous-chambres 25a et 25b» L* entrée 23 et la sortie 24 sont reliées pas l'intermédiaire d'une valve 31 qui est sollicitée dans sa position d'ouverture» comme montré en Fig « 2, par un ressort 32 s'appuyant sue une coupelle métallique 33 25 supportée par le diaphragme 26® La sortis 24 est, en plus, reliée à une conduite principale de pression 34„ Sur la Figj 3, à une .de ses extrémités le corps.22 comporte un servo-mécanisme comprenant une paroi 35 délimitant une chambre 36 qui est divisée en sous-chambres 36a et 36b par un dia-30 phragme 37. Le diaphragme 37 supporte un -piston 38 qui est monté de façon coulissante dans la conduite principale de pression 34, de telle façon qtf'un mouvement du diaphragme 3.7 ,v,ers la droite,, selon là disposition de la Fig. 3, oblige le fluide -à s'écouler,de la conduite 34 -vers les freins arrière, par la sortie 24. La sous-35 chambre 36b est reliée directement au réservoir de dépression 27 et la sous-chambre 36a est reliée par un passage 39 à la .sortie 41 du contrôleur de dépression■comme cela est montré sur la Fig. 4. BAD ORIGINAL 69 16658 3 2009116 En se référant à la Fig. 4, on voit que le contrôleur de dépression comporte un corps principal 42 ayant une entrée 43 qui est reliée par les conduites 19, 15 et 12 au maître-cylindre 11. Supporté par le corps 42 et relié à l'entrée 43 on voit un tu-5 be de Bourdon 44 dont l'extrémité libre est articulée à un noyau plongeur 45 d'un solénoïde 46. L'extrémité libre est également articulée à une extrémité d'une tige rigide 47 dont l'autre extrémité pivote sur le corps 42. La tige 47 supporte un poussoir fileté réglable 48 qui agit sur une valve à débit variable 49 mettant en 10 relation une chambre 50, située à l'intérieur du corps 42, avec l'atmosphère. Le corps 42 délimite aussi une chambre 51 qui est divisée en trois sous-chambres 51a, 51b et 51c par une paire de diaphragmes 52 et 53 respectivement. La sous-chambre 51a est reliée à la chambre 50 par une valve 54 normalement fermée, la valve 54 15 s'ouvrant en réponse à une action sur la pédale de frein, au moyen d'un plongeur 55 dont l'un des côtés reçoit la pression provenant de l'entrée 43. La sous-chambre 51b est reliée par un passage 56 au réservoir de dépression 27 et est reliée par un étranglement préréglé 57 à la sous-chambre 51a. La sous-chambre 51c est reliée 20 à la sortis 41 du contrôleur de dépression et peut être reliée à l'atmosphère par une valve 58 normalement fermée, qui s'ouvre en réponse au mouvement de descente d'un plongeur 59 supporté par les diaphragmes 52 et 53. Le plongeur 59 comporte une cavité centrale 61 et une pluralité de trous radiaux 62 qui mettent en relation 25 la cavité 61 avec la sous-chambre 51b. Ainsi, lorsque le plongeur 59 se désolidarise de la partie mobile de la valve 58, la sous-chambre 51b est reliée à la sous-chambre 51c par les trous 62 et la cavité centrale 61. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : la 30 valve 31 est fermée lorsque la pression dans l'entrée 23 dépasse 7 Kg/cm2 et la valve 54 du contrôleur de dépression est ouverte lorsque la pression hydraulique dans l'entrée 43 dépasse 7 Kg/cm2. Ainsi, lorsque la pédale de frein est initialement libre, et la pression produite inférieure à 7 Kg/cm2, les freins des roues ar-35 rière sont actionnés uniquement par l'action du maître-cylindre, par l'intermédiaire des conduites 12, 15, 17 et 18. Cependant, 7 Kg/cm2 est une pression très peu élevée pour un mécanisme de 69 16658 4 2009116 freinage et cette pression est très vite dépassée. Lorsque la valve 31 se ferme, la relation entre la conduite 17 et la conduite 18 est coupée, et le contrSleur de dépression (Fig. 4) est mis en fonctionnement par l'ouverture de la valve 54. La pression produi-5 te par le maître-cylindre 11 est transmise par la conduite 19 et par l'entrée 43 au tube de Bourdon 44 et de ce fait, le dit tube tend à se redresser, l'amplitude du mouvement de l'extrémité libre du tube de Bourdon 44 étant proportionnelle à la pression développée par le maître-cylindre 11. Au début, lorsqu'une basse pression 10 est développée par le maître-cylindre 11, le tube de Bourdon 44 se redresse légèrement et ouvre légèrement l'étranglement 49 pour permettre à l'air de pénétrer par la chambre 50 dans une sous-chambre 51a. Comme la vanne 57 permet à une petite quantité d'air de passer de la sous-chambre 51a à la sous-chambre 51b, aucune différen-15 ce significative de pression n'est établie entre les sous-chambres 51a et 51b et le plongeur 59 reste dans la position représentée en Fig. 4. Lorsqu'une pression plus forte est développée par le maître-cylindre 11, la valve 49 est ouverte plus encuxe par un raidissement accru du tube de Bourdon 44, et un flux d'air plus impartant 20 passe dans la sous-chambre 51a dans laquelle règne alors une pression interne plus élevée que dans la sous-chambre 51b, ce qui est dû à la diminution de l'écoulement à la vanne 57. Le plongeur 59 est ainsi placé au contact de la partie mobile de la valve 58, interrompant de ce fait la relation entre le passage d'amenée de dé— 25 pression 56 et la sortie 41 du servo-contrSle, et ouvrant la valve' 58, permettant ainsi à l'air atmosphérique de passer à travers cette dernière pour pénétrer dans la sous-chambre 51c et dans l'orifice 41 du servo-contrfile conduisant à la sous-chambre 36a du mécanisme de servo-contrSle pour mettre en action le dit mécanisme. 30 Lorsque la différence de pression entre les sous-chambres 51c et 51b devient suffisante pour contrebalancer la différence de pression entre les sous-chambres 51a et 51b, le plongeur 59 revient à une position dans laquelle la valve 58 se ferme mais il ne revient pas suffisamment loin pour rétablir la communication entre les 35 sous-chambres 51b et 51c. Le plongeur 59 est alors dans une position d'équilibre avec la pression extérieure du servo-raécanisme dépendante de la pression développée par le maître-cylindre 11, un 69 16658 5 2009116 accroissement supplémentaire de la pression développée par le maître-cylindre 11 rétablissant l'équilibre pour donner au servo-mécanisme une plus grande pression de sortie» Lorsque la pression développée par le maître-cylindre 11 est réduite, la valve 49 est dépla-5 cée vers sa position de fermeture et la différence de pression entre les sous-chambres 51a et 51b devient plus petite que celle entre les sous-chambres 51b et 51c et le plongeur 59 est replacé de manière à rétablir la relation entre les sous-chambres 51b et 51c» reliant de ce fait le passage de dépression 56 à la sortie 41 de 10 sorte que le gradient de pression de part et d'autre du diaphragme 37 du servo-mécanisme est réduit et par conséquent la pression de sortie du servo-mécanisme est réduite, La différence de pression entre les sous-chambres 51b et 51e devient alors plus petite, et ce jusqu'à ce que les conditions d'équilibre dans lesquelles le plon 69 16658 6 2009116 la Fig® 4, contre l'action du tube de Bourdon 44» On peut constater que lorsque la pression appliqués aux freins augmente, la décélération des roues arrière augmente, st de mime la résistance au raidissement du tube de Bourdon appliquée par le solénoïde 46 aug-5 mente de telle sorte que l'ouverture de l'étranglement variable 49 soit réduite, réduisant par conséquent la force de freinage développée par le servo-mécanisme,, Ainsi, la force de freinage appliquée par le dispositif de freinage aux roues arrière du véhicule est modulée et le dispositif est ainsi conçu que le bloqage des 10 roues arrière ne peut avoir lieu» Bans une variante, le dispositif est conçu de tells sorte que le solénoïde 46 ne peut- âtre mis sous tension tant qus IsrS roues ne sont pas effectivement bloquées# et cette condition une fois réalisée, la mise sous tension du solénoïde 46 ferme l*é«= XT tï-anglement variable par 1 'intermédiaire de la tige 47 qui relâche immédiatement les freins» Le dispositif de freinage comprend une sécurité par le fait que les freins des roues arrière seraient mis en action directement à partir du maître-cylindre 11 si la dépression régnant 2Q dans le réservoir 27 venait à faire défautG En se rapportant aux Figs» 5 et 6 qui complètent les autres dessins, la sécurité peut §tre décrite comme suit t le corps 22 est pourvu d'un alésage 65 qui communique par l'une de ses extrémités avec le réservoir de dépression 27 par l'intermédiaire de 20 la sous-chambre 36b du servomécanisme0 A son extrémité adjacente la plus éloignée de la sous-chambre 36b l'alésage 65 comporte une partie 66 de diamètre réduit et un épaulement 67 situé entre la dite partie- 66 et la partie principale» L3épaulement 67 constitue un premier siège de valve, et à 1* extrémité de la partie 66 de l'alé-30 sage 65 la plus éloignée de la sous-chambre 36B, existe un second siège de valve 68 l'extrémité de cette partie 66 de l.lal^s.age 65 étant biseautéeo Coulissant dans l8 alésage .65 -se trouve un -c.orps de valve 69 comportant une première partie 69a dont la diamètre est légèrement plus faible que celui de l'alésage 65 et plus^fort que 35 le diamètre de la partie 66 de l'alésage 65, et .une seconde partie 71 de diamètre inférieur au diamètre de la partie 66 de l'alésage 65» Les parties 69a et 71 du corps de valve 69 sont reliées par BAD ORIGINAL 69 16658 7 2009116 une partie tronconique 72, et l'extrémité libre de la partie 71 du corps de valve 69 supporte un disque d'obturation 73. Le corps de valve 69 est poussé par un ressort 74 dans une position dans laquel le la partie tronconique 72 du corps de valve 69 s'applique contre 5 1'épaulement 67 pour fermer l'alésage 65; Les dimensions de l'alésage 65 et du corps de valve 69 sont telles que lorsque la partie tronconique 72 du corps de valve est appliquée contre lî.épaulement 67, le disque d'obturation 73 est espacé du siège de valve 68» Une conduite 75 (Figs. 5 et 6) communique à l'une de ses extrémités 10 avec la partie 66 de l'alésage 65 et communique à son autre extrémité avec la sous—chambre 25a de la chambre 25 délimitée par le corps de valve 22# Normalement, il existe dans le réservoir 27 une dépression adéquate et le corps de valve 69 est dans la position dessinée en Fig. 6, position dans laquelle le disque d'obturation 15 73 s'applique contre le siège de valve 68 pour fermer l'extrémité de l'alésage 65. La partie tronconique 72 du corps de valve 69 est est espacée de l'épaulement 67, et puisque la partie 69a du corps de valve 69 joue librement dans l'alésage 65, la sous-chambre 25a est assujettie, par l'intermédiaire de la conduite 75, à la dépres-20 sion régnant dans le réservoir 27, l'alésage 65 et la sous-chambre 36b. Ainsi le diaphragme 26 est maintenu dans la position dessinée en Fig. 2, contre la pression du ressort 29, et la valve 31 peut être fermée contre la pression du ressort 32 lorsque la pression développée par le maître-cylindre dépasse 7 Kg/cm2. Cependant, si 25 la valeur de la dépression dans le réservoir 27 venait à tomber au dessous de 254mm de mercure, la valve 69 se déplacerait alors sous l'action du ressort 74 pour casser l'obturation entre le siège 68 et le disque d'obturation 73. Le diamètre du siège de valve 68, grâce au biseau de l'extrémité libre de la partie 66 àe l'alésage 3Q 65 est supérieur au diamètre de la partie 66 proprement dite, et ainsi, dès que l'obturation entre la valve 68 et le disque d'otu-ration 73 est rompue, la pression atmosphérique agit sur le petit diamètre de la partie 72 du corps de valve 69 plustôt que sur la surface plus grande du disque d'obturation 73, et ainsi la diffé-35 rence de pression de part et d'antre du corps de valve 69 est réduite et le corps de valve est ramené rapidement, sous l'action du 69 16658 s 2009116 ressort 74, dans la position de la Fig. 5, position dans laquelle la partie 72 du corps de valve 69 s'applique contre 1*épaulement 67 et obture l'alésage 65. Puisque maintenant le disque d'obturation 73 n'est plus appliqué contre le siège 68, la sous-chambre 5 25a est alors ouverte à la pression atmosphérique par la conduite 75 et le diaphragme 26 est placé sous l'action du ressort 29 dans la position de la Fig. 5, obligeant par conséquent la valve 31 à s'ouvrir contre la pression développée par le maître-cylindre 11. Le ressort 29 maintient ouverte la valve 31 de telle sorte que le 10 maître-cylindre 11 est relié directement aux freins des roues arrière indépendamment de la pression développée par le maître-cylindre 11 de sorte qu'un freinage efficace puisse être obtenu même à défaut d'une dépression adéquate. Comme la valeur de la dépression dàns le réservoir 27 monte de nouveau à une valeur de sécurité, 15 la différence de pression entre la partie 66 de l'alésage 65 et la partie principale de l'alésage 65 devient suffisante pour déplacer le corps de valve à l'encontre de la poussée du ressort 74. Lorsque la partie 72 du corps de valve 69 se désapplique de l'épaulement 67 la pression atmosphérique peut agir sur la surface entière de la 20 partie 72, et de ce fait la différence de pression s'accroit encore et le corps de valve 69 est replacé rapidement dans la position de la Fig. 6 rétablissant par conséquent la dépression dans la sous-chambre 25a de telle sorte que le diaphragme 26 se déplace pour permettre à la valve 31 de se fermer lorsque la pression déve-.25 loppée par le maître-cylindre 11 dépasse 7 Kg/cm2. 69 16658 9 2009116 REVENDICATIONS 1«— Système de freinage pour véhicule comprenant un appareil manoeuvrable par des moyens manuels, pour fournir du fluide sous pression, une conduite hydraulique reliant le dit appareil aux mécanismes de freinage du véhicule de telle sorte que la mani-5 pulation du dit appareil entraine le fonctionnement des dits mécanismes de freinage, un servo-mécanisme à dépression capable de four nir du fluide sous pressi-on aux dits mécanismes de freinage» des moyens sensibles à la pression, mis en action lorsque la pression fournie par l'appareil susnommé dépasse une première valeur prédé-10 terminée pour mettre en relation la dite conduite hydraulique avec le dit appareil et provoquer le fonctionnement du dit servo-mécanisme» des moyens de contrôle associés au dit servo-mécanisme et au dit appareil pour contrôler le fonctionnement du dit servo-mécanisme en relation avec le fonctionnement du dit appareil et d'au-15 très moyens sensibles à la pression régnant dans la conduite d'alimentation en dépreasion du servo-mécanisme pour rétablir la dite conduite hydraulique du dit appareil aux mécanismes de freinagee lorsque la pression dans la conduite d'alimentation en dépression dépasse une seconde valeur prédéterminée, par exemple dans l'éven-20 tualité d'une défaillance de la source de dépressions 2.- Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le dit servo-mécanisme comprend un diaphragme sur les deuss faces duquel s'applique une dépression lorsque le mécanisme est en position de repos et dans lequel les dits moyens de contrôle compren-25 nont un tube de Bourdon qui reçoit du fluide sous pression à partir du dit appareil et une valve d'écoulement d'air manoeuvrée par le tube de Bourdon destinée à fournir de l'air sur l'une des faces du dit diaphragme, le dit tubB de Bourdon étant raidi lorsque la pression produite par le dit appareil augmente, ouvrant progressi-3Q vement de ce fait la dite valve d'écoulement et augmentant la différence de pression de part et d'autre du dit diaphragme de façon à augmenter la pression développée par le dit servo-mécanisme» 3#- Dispositif selon les revendications 1 et 2 dans lequel les dits moyens sensibles à la pression comprennent une val-35 va sur la dite conduite, la dite valve se fermant lorsque la pres- bad origine 69 16658 10 2009116 sion dans la dite conduite dépasse la dite première valeur prédéterminée et les dits autres moyens comprennent un plongeur sur 15un des côtés duquel s'exerce la pression atmosphérique et dont 1{autre cSté est soumis à la pression régnant dans la dite condui-5 te d'amenée de dépression, le dit plongeur étant sollicité élasii-quement vers une position dans laquelle il maintient la dite valve ouverte mais étant maintenu dans une position rétractée tant que la pression dans la dite conduite est inférieure à une dite seconde valeur prédéterminées, et 1s dit plongeur étant déplacé pour fsr-10 mer la dite valve lorsque la pression dans la dite conduite dépasse la dite seconde valeur prédéterminée. 4Dispositif selon la revendication 3 dans lequel l'un des côtés du dit plongeur est soumis à la dépression régnant dans la conduite d'amenée de dépression pas l'intermédiaire d'une 15 autre valve9 la dite autre valve ayant ur«a première position qu8 elle occupe lorsque la pression dans la dit y conduite sot infâ-riaure à une seconde valeur prédéterminée aï dans laquelle aile rc« lie le dit premier côté du dit plongeur à la dite conduite» et une seconde position dans laquelle elle est placée lorsque la pression 20 dans la dite conduite dépasse la dite seconda valeur prédéterminée et dans laquelle elle relie le dit premier côté du dit plongeur à 11 atmosphère 5»- Dispositif selon la revendication 4 dans lequel la dite autre valve comprend une bobine mobile dont l'un des côtés 25 est soumis à la pression atmosphérique et dont l'autre cSté est soumis à la dépression régnant dans la conduite d'amenée de dépression, la dite valve étant telle qu'un mouvement initial de la bobine dans une première direction modifie les surfaces de la bobine sur laquelle la pression agit de telle manière que la différence 3Q de pression de part et d3autre de la bobine aide le mouvement de la bobine dans la dite première direction de telle sorte que la valve a une action rapide. 6c- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel est prévu un appareil pour produire 35 un signal dépendant de la décélération de l'une au moins des roues du véhicule avec laquelle les dits mécanismes sont utilisés, le dit signal servant à contrôler le fonctionnement des dits mécanis- bad original é? 16658 11 2009116 mes par un servo- mécanisme pour minimiser le bloquage des dites roues* 7.- Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le dit signal est utilisé pour contrôler et tenir sous sa dépen- 5 dance un solénoïde de façon à s'opposer au raidissement du dit tube de Qourdon.