Brevet FR2003782A1 — publié le 19691114

i 2003782 La présente invention se rapporte aux installations de freinage pour véhicules, et plus particulièrement pour avions. Un problème qui peut se poser dans la conception des 5 installations de freinage hydraulique pour les avions légers consiste dans le fait que la source de fluide hydraulique à haute pression dont on dispose sur ces avions peut ne pas être capable de débiter le fluide suffisamment rapidement pour assurer le serrage des freins. Par ailleurs, il est nécessaire de 10 prévoir des moyens capables de compenser une défaillance possible de la source de fluide sous pression» Un but de la présente invention consiste à réaliser une installation combinée, qui peut être actionnée par l'énergie musculaire ou par une source d'énergie extérieure et dans 15 laquelle le volume de fluide nécessaire pour compenser, au moment du serrage, les jeux normaux des freins est fourni par une source constituée par un maître-cylindre et qui est actionnée manuellement ou par une pédale. Suivant l'invention, une installation de freinage 20 pour véhicules comprend line suupape de commande ayant une entrée pour l'arrivée du fluide sous pression en provenance d'une source actionnée par une énergie extérieure et une sortie qui est connectée à une soupape d'inversion pour permettre de refouler le fluide de cette source à travers la soupape 25 d'inversion, à un mécanisme de serrage des freins correspondant, la soupape de commande et la soupape d'inversion ayant chacune une entrée pour l'arrivée du fluide sous pression en provenance d'un maître-cylindre actionné à la main ou par une pédale, la soupape de commande étant construite de façon que sen-30 siblement aucune pression de fluide ne soit transmise de cette soupape à la soupape d'inversion tant que la pression du fluide provenant du maître-cylindre n'est pas supérieure à une valeur prédéterminée, et la soupape d'inversion étant agencée de façon à permettre au fluide de s'écouler vers le frein, soit en pro— 35 venance de la source à énergie extérieure soit en provenance du maître-cylindre suivant que l'une ou l'autre de ces sources est à la pression la plus élevée. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-4-0 prendre comment l'invention peut être réalisée. 69 06898 2 2003782 La figure 1 est une vue schématique, en partie en coupe d'une installation de freinage pour avion» La figure 2 est une vue schématique et en coupe d'une soupape d'inversion destinée à être utilisée dans une installa-5 tion de freinage pour avion comprenant un dispositif d1antidérapage o Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1 , une installation de freinage pour avion léger comprend deux sources indépendantes pour l'alimentation en fluide sous 10 pression, une source actionnée par une énergie extérieure et une source actionnée par pédale. La source actionnée par pédale comprend deux maîtres-cylindres 1 et 2 agencés pour refouler, indépendamment l'un de l'autre, un fluide sous pression vers une soupape de commande 3 qui est de forme sensiblement clas-15 sique. Cette soupape de commande est agencée pour permettre au fluide en provenance d'une source à énergie extérieure classique 4-, qui comprend une pompe et un accumulateur pour fluide sous pression (aucun de ces organes n'est représenté) de s'écouler depuis des entrées 5» 6 jusqu'à l'une ou chacune de deux 20 sorties 7» 8, suivant que l'on actionne l'un ou l'autre des maîtres-cylindres ou les deux0 Les maîtres-cylindres sont de type classique, et ils comprennent des éléments mobiles combinés d'échappement et d'alimentation 9 et 10, et ils sont reliés à line conduite com-25 binée 11 d'échappement et d'alimentation des maîtres-cylindres» Les tringleries de commande à pédale 12, 13 des maîtres-cylindres sont doublées pour permettre la commande indépendante des freins par deux pilotes. Chacune des sorties 7» 8 de fluide sous pression est 30 reliée par une conduite de pression 20, 21 à l'une de deux soupapes d'inversion 14, 15, celles-ci étant également reliées à leurs maîtres-cylindres respectifs 1,2 par des conduites de pression 22, 23. Les soupapes d'inversion sont du type à navette et chacune est reliée par une conduite de pression 35 18, 19 à l'un de deux mécanismes de freinage indépendants. La construction des soupapes d'inversion est telle que les navettes passent d'un coté à l'autre pour permettre au fluide de parvenir, soit des maîtres-cylindres, soit de la source à énergie extérieure, selon que l'une ou l'autre de ces deux sources 40 fournit le fluide à la plus grande pression. 69 06893 3 2003782 La soupape de commande est de forme sensiblement clas— s i o ue, 1 a p r e s s i on fourni e p ar la source à énerr-ie extérieure r.t~nt réglée par les éléments obturs-cevrs à ressort 24, 25 de façon à ei:vc"ir au:: sorties 7, 8, une pression qui est propor-5 tionneile à la pression fournie p&r les maîtres-cylindres et supérieure à cette aernière, sauf p-~dKnt les phases initiales iu serrage -ies freins. Des éléments obturateurs 26, 27 sont commandés par la pression intérieure des conduites 22, 25 des naîtres-eylindres pour venir s'appuyer sur des sièges 28, 29 10 avec une pression proportionnelle à celle oui règne dans les conduites 22, 23, et empêcher ainsi le fluide de s'échapper de la soupape de commande par une conduite d'échappement commune 30 o Lorsqu'on serre les freins, la phase initiale de ser-15 rage, pendant laquelle les jeux des freins sont absorbés est assurée par un écoulement de fluide qui provient des maîtres-cylindres» Ceci a pour but d'éviter d'imposer à la source à énergie extérieure la nécessité de fournir le grand volume de fluide qui est nécessaire pour absorber les jeux des freins. 20 Pour faire en sorte que les soupapes d'inversion re lient les conduits des maîtres-cylindres aux mécanismes de freinage pendant les ■ohases initiales de serrage des freins, il est nécessaire de maintenir, pendant cette phase, la pi*es-sion dans les conduites 20 et 21 qui sont reliées à la source 25 à énergie extérieure à un niveau inférieur à celui de la pression qui rè n?uit -0 lorscu'on desserre les freins, la pression qui règne 69 06898 2003782 dans les conduites 22, 23 qui sont reliées aux maîtres-cylindres est relâchée par les éléments obturateurs 9» 1C» la perte de charge dans les conduites reliées aux maîtres-cylindres permet aux éléments obturateurs 26, 27 de s'écarter de leurs siè-5 ges respectifs 25, 29 sous l'effet de la pression fournie par la source à énergie extérieure et, de ce fait, la pression qui règne dans les conduites 20, 18 et 21, 19 qui mènent de la source à énergie extérieure aux mécanismes de serrage des freins est relâchée à travers la conduite d'échappement 30» 10 Dans l'installation décrite plus haut, la conduite d'échappement 30 qui sort de la soupape de commande est reliée au même réservoir collecteur que la conduite d'alimentation et d'échappement 11 des maîtres-cylindres pour éviter le risque de vider une partie quelconque de l'installation de son 15 fluide» Il est également important, lorsqu'on utilise un dispositif anti-dérapage, de garantir que la soupape d'inversion fonctionne pour relier la source à énergie extérieure aux mécanismes de serrage des freins avant que les freins n'aient développé un couple de freinage notable» S'il n'en était pas 20 ainsi, et si un dérapage se produisait alors que les conduites des maîtres-cylindres seraient encore reliées aux freins, le dispositif antidérapage laisserait échapper la pression du fluide des conduites des maîtres-cylindres et laisserait la pédale du pilote s'enfoncer à vide en provoquant une perte de 25 la course efficace de cette pédale» Dans ces circonstances, le fluide perdu dans les conduites des maîtres-cylindres ne serait pas remplacé avant que le.pilote n'ait relâché les pédales pour permettre aux élément obturateurs 9 et 10 d'entrer en action. également prévu un mécanisme de frein de 30 stationnement H à commande par câble qui actionne simultanément les deux mécanismes de seirrage des freins» Dans une variante de l'installation décrite ci-dessus, l'installation reste identique, à lrexception de la construction des soupapes d1inversion et de l'incorporation de dispo-35 "itifs anti-dérapage dans les conduites 18, 19 d'alimentation des mécanismes des freins» Une soupape d'inversion 46 d\i tyoe utilisé dans cette variante est représenté sur la figure 2» Cette soupape travaille suivant le principe normal de la navette mais elle est conçue 40 de façon que, lorsque la source à énergie- extérieure fournit 69 06898 5 2003782 le fluide au mécanisme de serrage des freins, le fluide soit dirigé de façon à passer par un passage 32 formé dans la navette 33» Le passage 32 est conçu de façon à laisser passer un débit de fluide étranglé vers les mécanismes de serrage des freins en ^ provenance de la soupape de commande, mais de façon à laisser passer un débit nettement augmenté dans le sens inverse» Le passage s'étend suivant l'axe de la navette, en partant de l'extrémité 34- qui est adjacente à l'entrée 35 de fluide sous pression, puis il se prolonge radialement sur le ^0 reste de sa longueur et débouche dans -une gorge annulaire 36 formée sur la périphérie extérieure de la navette. La position axiale de la gorge 36 est telle que cette gorge communique avec la sortie 37 de la soupape d'inversion lorsque la navette est déplacée en direction de l'extrémité gauche de ladite soupape, l^vuesur la figure 2, lorsqu'elle est actionnée par une pression en provenance de la soupape de commande et qui est de plus grande valeur que la pression arrivant du maître-cylindre correspondant. La partie centrale du tronçon du passage qui s'étend suivant l'axe de la anvette est de diamètre supérieur à celui 20du reste du passage. Cette partie forme un cylindre intérieur 38 dans lequel est disposée une plaquette coulissante 39 à orifices qui présente une extrémité conique. Cette plaquette est percée de plusieurs trous 40, 41, 42, le trou 40 étant placé en position axiale, dans la pointe de la partie conique et les 25autres trous étant percés dans la surface latérale du cône. La plaquette à orifices est montée pour coulisser dans la paroi du cylindre intérieur et elle est chargée par un ressort qui tend à l'appliquer contre l'extrémité de sortie du cylindre pour engager la pointe de cette plaquette dans la partie 43 de 30sortie de petit diamètre du passage 32. Ceci a pour effet de mettre le seul trou central 40 en action lorsque le fluide est refoulé vers le mécanisme de serrage des freins en provenance de la soupape de commande. Lorsque le sens de l'écoulement du fluide est in— 35versé, parce qu'on a relâché les pédales de frein, la plaquette à orifices s'écarte de l'extrémité du cylindre intérieur à l1encontre de l'action du ressort 44 correspondant et les autres trous entrent alors en action pour laisser passer le fluide » 40 ' Le dispositif anti-dérapage 45 qui est incorporé 69 06898 6 2003782 dans la conduite 18 d'alimentation des mécanismes de freinage est du type normal rotatif à inertie qui laisse échapper la pression du fluide des mécanismes de serrage lorsque les roues de 11 avion dérapent « 5 L'installation de freinage fonctionne comme suit» Dans la période initiale de serrage des freins, la pression est envoyée aux mécanismes de serrage des freins par les maîtres-cylindres de la façon décrite plus haut et, à un niveau prédéterminé de pression, les soupapes d'inversion com— 10 mutent sur la source de pression à énergie extérieure. Si un dérapage se produit pendant le freinage, les dispositifs anti-dérapage laissent échapper la pression de fluide des conduites d'alimentation des mécanismes de serrage pour ramener le couple de freinage à une valeur proportionnelle à la différence exis-15 tant entre le débit d'échappement des dispositifs anti-dérapage et le débit d'entrée de fluide à travers la section étranglée des plaquettes à orifices incorporées dans les navettes» Si le piloté relâche la pression qui règne dans les conduites des maîtres-cylindres, le sens de l'écoulement du 20 fluide est inversé et les autres ouvertures de la plaquette à orifices entrent en action pour faciliter la rapide diminution de la pression intérieure des conduites d'alimentation 18, 19«> Il est également essentiel, dans cette variante, 25 que l'échappement 30 de la soupape de commande soit relié au même réservoir collecteur que les maîtres—cylindres et que les dispositifs anti-dérapage afin qu'aucune partie de l'intalla-tion ne soit entièrement vidée de fluide» Les installations décrites plus haut ont l'avantage 30 de permettre de faire absorber les jeux des freins par le fluide fourni par les maîtres-cylindres sans épuiser les ressources de la source à énergie extérieure et de relier ensuite cette dernière source aux mécanismes de serrage des freins à travers la soupape de commande afin d'envoyer aux freins la pleine près— 35 sion. Il devient ainsi possible de serrer les freins avec une sources de pression de fluide à énergie extérieure d'une capacité relativement petite» Ceci permet de réduire les dimensions de la pompe de pression du fluide et de l'accumulateur correspondant ; dans certaines circonstances, on peut utiliser une 40 pompe à main pour engendrer dans l'accumulateur une pression 69 06898 7 2003782 suffisante pour 11acticnnement de l'installation» Un autre av^intaere des installations décrites consiste en ce eue ces installations revi-err-ent autosiatioueiaent à la coamande manuelle si la source à ^nergrie extérieure vient 5 à e~re dé raillante. 06898 8 2003782 3EVE1TDI CÂTI OU S 1o— Installation de freinage pour véhicules, .caractérisée en ce qu'elle comprend une soupape de commande ayant une entrée pour l'arrivée du fluide sous pression en provenance ~ d'une source actionnée par une énergie extérieure et une sortie qui est connectée à une soupape d'inversion pour permettre de refouler le fluide de cette source à travers la soupape dinversion, à un mécanisme de serrage des freins correspondant, la soupape de commande et la soupape d'inversion ayant chacune 1C une entrée pour l'arrivée du fluide sous pression en provenance d'un maître-cylindre actionné à la main ou par une pédale, la soupape de commande étant construite de façon que sensiblement aucune pression de fluide ne soit transmise de cette soupape à la soupape d'inversion tant que la pression du fluide pro-15 venant du maître-cylindre n'est pas supérieure à une valeur prédéterminée, et la soupape d'inversion étant agencée de façon à permettre au fluide de s'écouler vers le frein, soit en provenance de la source à énergie extérieure soit en provenance du maître-cylindre suivant que l'une ou l'autre de ces sour-20 ces es"t à la pression la plus élevée » 2.» Installation de freinage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape de commande comprend un élément obteurateur chargé par un ressort, le taux de charge élastique de ce ressort déterminant le niveau de la pression du 25 maître-cylindre à laquelle la source à énergie extérieure serre les freins» 5.- Installation de freinage suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la soupape d'inversion est une soupape à navette. JO 4.- Installation de freinasre suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape de cosmande est munie d'une conduite d'échappement et que le maître-cylindre est muni d'une conduite combinée d'échappement et d'alimentation, les conduites d'échappement et d'ali-35 mentation étant reliées au même réservoir collecteur., 5„- Installation de freinage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que deux soupapes de commaide sont incorporées dans un même corps, chaque soupape de commande actionnant un mécanisme de serrage 40 des freins indépendant, et étant ac-sociée à un maître—cylindre, 69 06898 9 2003782 une soupape d'inversion, une conduite d'entrée, une conduite de sortie et une conduite d'échappement. 6o~ Installation de freinage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce 5 qu'elle comprend un dispositif anti-dérapage. 7»- Installation de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif anti-dérapage est incorporé dans une conduite d'alimentation du mécanisme de freinage qui arrive de la soupape d'inver-10 sion. 8.- Installation de freinage suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque mécanisme de serrage de frein est muni d'un dispositif anti-dérapage incorporé dans une conduite d'alimentation du mécanisme de freinage qui arrive de 15 la soupape d'inversion. 9.- Installation de freinage suivant les revendications b à 8, caractérisée en ce que la soupape d'inversion est une soupape à navette, la communication entre la soupape de commande et le mécanisme de serrage de frein étant établie par 20 1® passage du fluide à travers la navette de la soupape d'inversion. 10.— Installation de freinage suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la navette permet au fluide de s'écouler avec un débit étranglé de la soupape de commande vers le 25 mécanisme de serrage mais laisse le fluide s'écouler avec un débit nettement plus grand dans le sens inverse. o- Installation de freinage suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'étranglement du débit du fluide en direction du mécanisme de serrage de frein est obtenu en incor- 30porant une plaquette à orifices coulissante dans une partie du passage qui est de diamètre agrandi et qui forme un cylindre intérieur, cette plaquette à orifices étant agencée peut être en contact glissant par sa périphérie extérieure avec les parois du cylindre intérieur et étant percée d'au moins deux 35trous dont l'un est central, la plaquette à orifices étant également appliquée par un ressort sur l'extrémité du cylindre intérieur qui est adjacente à la sortie coté mécanisme de serrage de frein, pour ne laisser ainsi qu'un nombre limité de trous entrer en action pour la transmission du fluide de la soupape 40de commande au mécanisme de serrage de frein. 9 06898 10 2003782 120— Installation de freinage suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la plaquette à orifices coulissante est conique, le trou central étant prévu dans le sommet du cône et étant agencé pour s'engager dans une partie de sortie, 5 de plus petit diamètre, du passage, en ne laissant ainsi que le trou central entrer en action pour transmettre le fluide de la soupape de commande au mécanisme de serrage de frein.»