Brevet FR2002277A1 — publié le 19691017

La présente invention se rapporte à des perfectionne- ments dans les systèmes hydrauliques de freinage dans lesquels un fluide sous pression est fourni aux cylindres asservis de freins de roues sur les côtés opposés 'un véhicule par des cylindres centraux (directeurs) séparés actionnés chacun par sa propre pédale. Des systèmes de freinage de ce genre sont couramment utilisés dans les tracteurs agricoles et les véhicules analogues, les deux pédales étant actionnées simultanément pour retarder le véhicule et les pédales pouvant autre actionnées indépendamment pour procurer un freinage différentiel ou un freinage des roues sur un côté seulement pour tourner. Le freinage différentiel tend à produire une usure inégale des surfaces de frottement, et quand cela a eu lieu un fonctionnement simultané des pédales de freins ne produit pas un freinage uniforme des roues des deux côtés du véhicule, car les cylind-res asservis des freins sur un côté exigeront plus de fluide hydraulique que sur l'autre côté pour un serrage uniforme des freins. I1 est connu, pour surmonter cette difficulté, de relier entre les sorties des cylindres centraux un cylindre de compensation dans lequel travaille un piston exposé à ses extrémités opposées aux pressions appliquées aux freins sur les côtés opposés du véhicule. Une augmentation de pression sur un côté du piston le déplace axialement pour déplacer du fluide de l'autre côté, de sorte que des volumes égaux de fluiae sont admis dans les cylindres asservis des deux côtés. Suivant la présente invention, un dispositif de compensation pour un système hydraulique de freinage du genre indiqué comprend un cylindre de compensation relié à ses extrémités oppo sées aux sorties de deux cylindres centraux, et un piston travaillant dans le cylindre et normalement maintenu dans une position sensiblement centrale par des ressorts opposés qui le maintiennent en contact avec une butée de positionnement, le piston étant libre de se déplacer dans l'un et l'autre sens à l'encontre d'une résistance élastique sous des pressions différentes du fluide aux extrémités opposées du cylindre. Le piston peut être muni d'un joint torique ou d'un joint équivalent et d'un tronçon s'étendant axialement à chaque extrémité, la longueur axiale du piston prise sur loe tronçons étant telle par rapport à la longueur axiale du cylindre que le piston ne puisse se déplacer que d'une distance limitée dans chaque sens, et les freins d'un côté du véhicule sont encore efficaces dans le cas d'une défaillance d'une conduite ou d'une autre partie du système hydraulique de l'autre côté. Dans une autre réalisation, on peut se passer du joint torique ou d'un autre joint sur le piston afin de réduire le frottement, auquel cas les tronçons partant des extrémités opposées du piston sont pourvus de moyens d'obturation capables d'obturer l'un ou l'autre des deux ouvertures ou passages dans des extrémités opposées du cylindre reliées aux cylindres centraux quand un cylindre central fonctionne seul. Quelques formes pratiques d'exécution de l'invention sont illustrées à titre d'exemples dans le dessin ci-joint dans lequel la figure 1 est un diagramme d'un système de freinage incorporant le cylindre perfectionné de compensation la figure 2 est une élévation latérale d'une forme d'exécution du cylindre de compensation la figure 3 est une coupe longitudinale du cylindre de compensation représenté sur la figure 2 la figure 4 est une coupe longitudinale d'un cylindre de compensation faisant partie d'un ensemble unitaire comprenant deux cylindres centraux, la coupe étant prise suivant la ligne 4-4 de la figure 5 la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4, et la figure 6 est une coupe longitudinale d'une forme modifiée d'exécution du cylindre de compensation. Sur la figure 1, les freins 10 et 11 montés sur les roues des côtés opposés d'un tracteur ou d'un véhicule semblable sont serrés par un fluide sous pression provenant des cylindres centraux séparés 12, 13 actionnés par des pédales 14 et 15. Les cylindres centraux ont un réservoir commun 16. Un fluide hydraulique alimente les freins à partir des cylindres centraux par des conduites 17, 1S, et un cylindre de compensation 19 relie les conduites. Le cylindre de compensation 19 est représenté en coupe sur la figure 2. Les conduites 17 et 18 sont respectivement reliées à des raccords 21 et 22 conduisant aux extrémités opposées d'un alésage à gradin 23 dans le cylindre, un épaulement intérieur 24 se trouvant à l'endroit du changement de diamètre. La plus Be- tite extrémité de l'alésage possède une fermeture faisant corps avec le cylindre et l'autre extrémité est fermée par un bouchon 25 présentant un renfoncement et vissé dans l'extrémité de l'alé- sage. Un piston 2o travaillant dans l'extrémité la plus petite de l'alésage est muni d1un joint torique 27, et des tronçons 28 et 29 de diamètre réduit partent axialement des extrémités opposées du piston. Le tronçon 29 qui pénètre dans l'extrémité la. plus large de l'alésage traverse une ouverture centrale d'une rondelle 31 qui est normalement maintenue contre le gradin ou épaulement 24 par un ressort de compression 32 situé entre la rondelle et le bouchon de fermeture 25. Un second ressort 33 ayant une force moindre que le ressort 32 est disposé entre l'autre extrémité du piston et l'extré- mité fermée du cylindre et il maintient normalement la première extrémité du piston contre la rondelle 31. Une augmentation de la pression du fluide dans l'extrémité la plus large de la'alésage par rapport à a pression dans l'autre extrémité déplace le piston vers la gauche sur la figure 3 à l'encontre de la résistance du ressort 33, le tronçon 29 se dépla çant à travers la rondelle 31. Une augmentation de la pression du fluide dans l'extrémité la plus petite de l'alésage 23 déplace le piston vers la droite sur la figure 3, le piston entraînant avec lui la rondelle 31, qui est écartée du gradin ou épaulement 24 à l'encontre de la résistance du ressort 32. Dans le second cas, l'effet de l'augnentation de la pression est secondé par le ressort 33 pour surmonter la résistance du ressort 32. La longueur axiale du piston prise sur les tronçons est telle, relativement à b longueur axiale du cylindre, que le piston peut se déplacer sur seulement une distance limitée dans chaque sens. Ainsi, si une conduite ou une autre partie du système hydraulique d'un côté du véhicule devient défaillante, le piston peut seulement se déplacer axialement jusqu'à ce que ltun des tronçons porte contre l'extrémité adjacente du cylindre, et les freins de l'autre côté du véhicule peuvent encore être serrés. On comprendra que, à l'exception de sa fonction de butée, le tronçon 28 ntest pas essentiel pour le fonctionnement du dispositif de compensation et que, si on rendait plus courte l'ex extrémité du cylindre du diamètre le plus faible, on pourrait s'en passer. Le cylindre de compensation peut être un ensemble séparé monté entre des conduites conduisant du cylindre central aux freins sur les côtés opposés du véhicule ou bien il peut avantageusement faire partie d'un assemblage compact avec les deux cylindres centraux, conrne représenté sur les figures 4 et 5. Dans cette disposition, l'axe du cylindre de compensation est perpenciculaire aux axes des deux cylindres centraux 35 et 36, de sorte que les ouvertures 37 et 38 conduisant à l'intérieur des extrémités opposées du cylindre de compensation peuvent communiquer directement avec les chambres de refoulement des cylindres centraux et peuvent 8tre constituées par des passages internes de la pièce coulée de l'ensemble. Cela évite des tuyauteries extérieures et fournit un ensemble plaisant et compact. Le cylindre de compensation lui-même est exactement le même que celui décrit plus haut en se référant à la figure 3 et on lui a affecté les mêmes références. Les raccords 39 et 41 représentés sur la figure 4 sont propres à autre reliés à un réservoir. Les cylindres centraux sont d'nn type standard et il n'est pas nécessaire de les décrire en détail. Le piston dans le cylindre de compensation décrit cidessus est pourvu d'un joint torique. Cela peut produire une résistance de frottement telle aux déplacements du piston que des charges élevées des ressorts de rappel du piston soient nécessaires pour centrer le piston quand on opère avec un fluide minéral visqueux tel qu'on les utilise actuellement couramment. Pour éviter cette difficulté, on peut utiliser la forme modifiée de cylindre de compensation représentée sur la figure 6. Dans cette construction, les liaisons en provenance des deux cylindres centraux sont établies avec des ouvertures axiales 45 et 46 aux extrémités opposées du cylindre de compensation 47. Le piston 48, de mdme que dans la forme d'exécution décrite plus haut, travaille dans l'extrémité la plus petite d'un alésage à gradin 49 du cylindre et possède sur ses extrémités opposées des tronçons 51 et 52 s'étendant axialement. Le tronçon 52 traverse une ouverture centrale d'une rondelle 53 qui est normale ment maintenue par un ressort 54 contre l'épaulement 55 de l'alésage à I'endroit où son diamètre change. Un ressort 56 moins puissant que le ressort 54 est situé entre l'autre extrémité du piston et l'extrémité adjacente du cylindre. Le joint sur le piston a disparu mais les extrémités extérieures des tronçons sont pourvues de joints 57 à surface en caoutchouc capable d'être en contact avec et d'obturer l'une ou l'autre des ouvertures 45 et 46, quand le piston a atteint la limite de sa course dans l'un ou l'autre sens. Cela aura lieu quand un seul des cylindres centraux fonctionne ou stil y a une défaillance d'une conduite ou d'une autre partie du système sur un côté du véhicule. Comme le piston n'est pas pourvu d'un joint et qu'on utilise les tolérances commerciales ordinaires dans l'usinage du piston et de l'alésage du cylindre, il y aura une certaine fuite le long du piston sous des pressions différentes aux extrémités opposées du cylindre, mais si les deux extrémités du cylindre sont reliées à un réservoir commun c'est sans importance quand on fait fonctionner simultanément les deux pédales de freins et qu'il y a seulement un léger déséquilibre entre les freins sur les côtés opposés du véhicule. Bien qu'un cylindre de compensation suivant l'invention soit avant tout destiné à être utilisé dans un système de freinage hydraulique de la nature indiquée, on comprendra que l'invention peut avoir d'autres applications quand une autre compensation ou un autre équilibre réciproque est exigé entre deux systèmes hydrauliques capables de fonctionner simultanément ou indépendamment. EVND ICAT IONS 1. Dispositif de compensation pour un système hydraulique de freinage dans lequel un fluide sous pression est fourni aux cylindres asservis de freins de roues sur les côtés opposés d'un véhicule par des cylindres centraux (directeurs) séparés dont chacun est actionné par sa propre pédale, ce dispositif comprenant un cylindre de compensation capable d'être relié, sur les côtés opposés d'un piston travaillant dans le cylindre, aux sorties des deux cylindres centraux, le piston étant normalement maintenu dans une position sensiblement centrale dans le cylindre de compensation par deux ressorts opposés qui le maintiennent en contact avec une butée de positionnement, et le piston étant libre de se déplacer dans chaque sens à ltencontre d'une résistance élastique sous des pressions différentes de fluide dans le cylindre sur les côtés opposés du piston. 2. Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel le cylindre de compensation possède un alésage à gradin capable d'e- tre relié, à ses extrémités opposées, aux deux cylindres centraux, le piston travaille dans la partie de l'alésage qui a le plus petit diamètre, il présente à une extrémité un tronçon pénétrant axialement dans la partie de l'alésage qui a le plus grand diamètre et traversant une ouverture centrale dans une rondelle sollicitée par un ressort contre le gradin ou l'épaulement de l'alésage à l'endroit du changement de diamètre, et un ressort d'une force inférieure agit sur l'extrémité opposée du piston pour pousser le piston et l'amener au contact de la rondelle. 3. Dispositif suivant la revendication 2, dans lequel le piston possède à chaque extrémité un tronçon s'étendant axialement et la longueur axiale du piston prise sur les tronçons est telle, par rapport à la longueur axiale du cylindre, que le déplacement axial du piston dans choque sens est limité et que le fonctionnement des freins sur un côté du véhicule est possible dans le cas d'une défaillance d'une conduite ou d'une autre partie du système hydraulique de l'autre côté. 4. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le cylindre de compensation constitue un ensemble unitaire avec les deux cylindres centraux, qui sont reliés aux extrémités opposées du cylindre de compensation par des passages internes de l'ensemble. 5. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel les liaisons entre le cylindre de compensation et le cylindre central sont constituées par des passages dans les ouvertures opposées du cylindre de compensation, le piston n'est pas muni d'un joint, et des tronçons de diarnètre réduit s'étendent axialement à partir des extrémités opposées du piston et sont pourvus à leurs extrémités de joints capables d'entrer en contact avec et d'obturer l'un ou l'autre des passages dans les extrémités du cylindre quand le mouvement axial du piston dans l'un ou l'autre sens dépasse une valeur prédéterminée.