Brevet FR2043644A1 — publié le 19710219

La présente invention concerne un arrangement de soupapes, de préférence pour le dispositif de freinage des camions, à intercaler dans le conduit du mLlieu vecteur de pression allant du maître cylindre aux cylindres de frein sur roue, afin de permettre de commander le débit du milieu vecteur de pression 5 en fonction de la charge fixe et dynamique sur les essieux. En ce qui concerne les voitures automobiles pour passagers, on connaît des distributeurs de pression qui commandent la pression transmise aux cylindres de roue sur les deux essieux avant et arrière, au cours du freinage, en fonction de la charge fixe "et dynamique sur les essieux. En raison de la forme et de la 10 construction d'une voiture automobile pour passagers, les roues de l'essieu arrière freinées de façon excessive , pourraient se bloquer au cours du freinage à mesure que la décélération augmente, par suite du déplacement dynamique de la charge sur l'essieu. Cet inconvénient est évité par un distributeur de pression de freinage. 15 On peut citer un exemple dans lequel une soupape cânique est disposée dans le conduit d'un piston à étages, ladite soupape étant maintenue en position d'ouverture par un ressort. Lorsque débute l'opération de freinage, la pression hydraulique produite par le maître cylindre est transmise en totalité aux cylindres de roue de l'essieu arrière. Le piston à étages subit me force allant.. 20 à 1'encontre de l'action du ressort de la soupape,1a puissance de cette force étant fonction de la différence de surface et de .l'importance de la pression hydraulique. Si la pression dans le mà£tre cylindre s'élève, la force mentionnée surmonte la pressién du ressort antagoniste qui maintient la soupape dans la position ouverte, grâce à quoi le conduit est fermé et le piston à étages est 25 déplacé. Toute augmentation de pression supplémentaire dans le maître cylindre est maintenant réduite proportionnellement à la différence de surface sur le piston à étages pour être ainsi transmise à l'essieu arrière. Une manoeuvre de la soupape d'admission provoquée par la décélération est également possible. Les conditions extérieures, en ce qui concerne les camions, diffèrent 30 grandement de celles qui concernent les voitures automobiles pour passagers. A vide, environ 60 Jo du poids du véhicule-repose sur l'essieu avant tandis que l'essieu arrière porte seulement 40 du poids. Lorsque le camion est en charge, la répartition de charge stationnaire à l'essieu change, d'où il résulte que l'essieu arrière porte jusqu'au double de la charge qui s'exerce sur l'essieu 35 avant. H en résulte que lorsque le véhicule n'est pas freiné, ou encore au début du freinage, respectivement, la surface de contact entre les pneua de l'essieu avant et la route est réduite,en particulier du fait qu'un camion est équipé des roues Jumelle-a bien connues à son essieu arrière, ce qui implique que les roues ite l'essieu avant risquent de se bloquer dès le début du freinage, ^0 en raison du contact à frottement réduit entre la route et les pneus. Ces 70 18972 2043644 2 conditions, se modifient cependant au cours du freinage quand une portion majeure du poids est supportée par l'essieu avant en raison du déplacement dynamique de la charge sur l'essieu qui provoque une augmentation du coefficient de frottement entre la route et le pneu. 5 La présente invention a pour objet de prévoir un distributeur de puissance de freinage qui, prenant en considération les conditions ci-dessus, transmet une pression de freinage réduite, provenant du maître cylindre, aux cylindres de roue de l'essieu, avant, au cours de3*, -première phase du freinage, ledit distributeur de puissance de freinage élevant la pression dans les cylindres de roue si la 10 charge sur l'essieu est déplacée et si le coefficient de frottement sur les roues avant augmente, jusqu'à ce que ladite pression soit égale à la pression du maître cylindre, si nécessaire, et continue à s'élever en même temps que ladite pression du maître cylindre, si la force exercée sur la pédale de frein augmente. 15 Suivant l'une des caractéristiques de l'invention,une soupape réductrice de pression et une soupape de réglage qui agissent l'une sur 1?autre,sont connectées au conduit du milieu vecteur de pression entre le maître cylindre et les cylindres de frein sur roue de l'essieu avant, la soupape de réglage fournissant une pression d'ouverture spécifique et le passage pour le milieu vecteur de 20 pression dans la soupape réductrice de pression comprenant un étranglèment et un corps de soupape, ce dernier étant soulevé de .son siège par la pression hydraulique à l'encontre de la force d'un ressort, ledit étranglement et ledit corps de soupape transmettant,après 1'avoir réduite,1a pression engendrée par le maître cylindre. 25 De préférence, la soupape de réglage ét la soupape réductrice de pression sont logées dans un boîtier qui comporte une connexion pour le milieu vecteur de pression aboutissant au maître cylindre et une connexion pour le milieu vecteur de pression aboutissant aux cylindres de frein sur roue. Les chambres de la soupape de réglage et de la soupape réductrice de pression qui sont du 30 côté du maître cylindre ainsi que les chambres des deux soupapes qui sont du c&té des cylindres de roue sont connectées entre elles par des ouvertures ménagées dans le boîtier. La soupape de réglage fournit une pression d'ouverture spécifique,par exemple de vingt atmosphères. 35 Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation ladite description étant faite en relation avec des dessins ci-annexés dans lesquels : La figure 1 représente une vue en coupe des soupapes disposées dans un bO boîtier. 70 18972 2043644 3 La figure 2 est un graphique de fonctionnement qui représente la pression dans les cylindres de roue en fonction de la pression dans le maître cylindre. Le boîtier 1 comprend une soupape réductrice de pression 2 et une soupape de réglage 3, ces deux soupapes étant disposée^ dans des alésages superposés, 5 placés directement à l'opposé l'un de 11autre7communiquant entre eux. Le corps de soupape 5 est logé dans l'alésage 4 de la soupape de réglage 3 et il porte un joint d'étanchéité contre la paroi de l'alésage 4> ledit corps de soupape reposant sur une bague d'arrêt 6 qui est fixée dans une rainure. L'élément obturateur de soupape 7 est disposé dans un alésage du corps de soupape 5 d'une 10 manière étanche. La partie extrême de l'élément obturateur de soupape 7* qui fait saillie sur le corps de soupape 5 jPOT,te une plaque support 8 qui recouvre presque le diamètre total de l'alésage 4, lE'dite plaque 8 supportent un ressort antagoniste 9 dont l'autre extrémité appuie sur un élément obturateur 10 qui est vissé dans l'alésage 4. L'extrémité supérieure de l'élément obtura-15 teur de soupape 7 est constituas par -une portion cylindrique 11 qui est suivie d'une portion en tronc de cône 12. Durant la position initiale de la soupape, ladite surface cênique est pressée par le ressort 9 contre le siège de soupape 13* ce dernier étant disposé de façon étanche dans l'alésage de soupape et maintenu par un ressort 14 placé au fond de l'alésage. 20 Une bague 15, qui est disposée de manière à pouvoir tourner sur la portion cylindrique 11,à l'extrémité supérieure de l'élément de soupape,appuie contre un épaulement 16 dans l'alésage du corps de soupape 5/ quand la soupape de réglage 3 est manoeuvrée, ce qui limite la course d'ouverture ; l'élément qui constitue le, siège de soupape 13 comporte une ouverture 17 qui aboutit à la chambre l8,à 25 la partie inférieure de 1*alésage de soupape, ladite chambre étant reliée directement au maître cylindre. Une portion de la surface de l'élément obturateur de soupape est retournée de manière à constituer "une chambre annulaire 19 , entre le corps de soupape 5 et la paroi de l'alésage 4. La chambre annulaire 19 communique avec les cylindres de roue par l'intermédiaire d'une ouverture 20 ménagée 30 dans le boîtier 1. De plus, le corps de soupape 5 comporte une ouverture- transversale 21, dans sa partie étroite , laquelle permet au milieu vecteur de pression de s'écouler dans la chambre annulaire 19 si la soupap'e de réglas© 3 est ouverte. Le ressort antagoniste 9 assure à la soupape de réglage 3 une pression d'ouverture--spéeifique, par c-xernnle de 20 atmosphères. paire d respectnvement 35 Une /ouvertures font communiquer /La chambre 18 et la chambre annulaire .19 avec les chambres 22 et 23 de l'alésage de soupape ue la soupape réduerrice 40 gypffice &yaiyfc ôu piston à étages 24 et la partie inférieure de l'alésage de 70 18972 2043644 4 soupape, tandis que la chambre annulaire 23 est formée par un épaulement ménagé dans le piston à étages 24. Le piston à étages 24 est fixé dans lfalésage du boîtier 1 par m disque d'assemblage et une bague d'arrêt fixée au boîtier 1. Une ouverture transversale 25 et -un conduit longitudinal 26 font communiquer la 5 chambre annulaire 25 et la chambre 22. En p^us d'un élément hexagonal 27,destiné à réduire l'écoulement du milieu vecteur /pression, l'ouverture longitudinale 26 correspond au corps de soupape 28, dont la surface de forme cônique est maintenue sur son siège par un ressort en appui sur l'élément hexagonal 27, ledit siège étant formé par l'arête d'un élément cylindrique 29 fixé au piston 10 à étages 24. ^ Un prolongement 30 de l'élément de soupape 28/situé dans 1 "'.ouverture longitudinale de l'élément cylindrique 29, ledit prolongement appuyant contre la partie inférieure jl de l'alésage de soupape» Le siège de soupape 29, saillant par rapport à la surface avant du piston à étages 24, ne s'appuie pas contre la 15 partie inférieure 31 et ménage une ouverture transversale 33 qui permet au milieu vecteur de pression de pénétrer dans la chambre 22 -si la soupape rédactrice de pression 2 est ouverte„ Le mode de fonctionnement du distributeur de puissance de freinage est le suivant : . 20 Avant le freinage^ le milieu vecteur de pression est dans vins condition de saiùjsdra pression dans la chambre 18 de la soupape de réglage, de même que dans chambre annulaire 23 et dans les alésages du corps de soupape 24 de la soupape réductrice de pression. Au début du freinage, la soupape de réglage ne répond, pas immédiatement en raison de- sa pression d'ouverture relativement élevée,pro~ 25 voquée par le ressort antagoniste 9• Au lieu de cela, le milieu vecteur de pression appuie la surface annulaire 34 sur 18 épaulement du piston à étages 24 dans la chambre 23. Ba conséquence, le piston à étages 24 se déplace en direction de la partie inférieure 3"1 de l'alésage de soupape et, par cette action, le corps de soupape immobile repose contre la partie Inférieure 31 est soulevé de 30 son siège, la soupape réductrice de pression 2, commence a aspirer et permet au m.lieu vecteur do pression, provenant du naître cylindre et bloqué par lfélément-hexagonal 27 dans l'ouverture 26 de pénétrer dans la chambre 22 à travers 1!ouverture 33 sous une pression réduite,en fonction du rapport de surface sur le xe piston à étages 24. De la chambre 225/milieu vecteur de pression s'écoule à tra-35 vers l'ouverture dans la paroi du boîtier 1 par l'intermédiaire de la chambre annulaire 19 et de l'ouverture 20 jusqu'aux cylindres de roue. La condition décrite d'une augmentation de pression réduite correspond à la section 0-a de la figure 2. Si la pression dans le maître cylindre s'élève encore, la pression qui appuie la surface avant de l'élément obturateur de soupape 7 dans la soupape de 40 réglage commence à surmonter la force du ressort antagoniste 9• La soupape de BAD OFtiGïNÂt 70 .18972 2043644 réglage commence également à aspirer. Depuis la chambre 18 le milieu vecteur de pression peut maintenant parvenir aux cylindres de frein sur roue par l'ouverture 17 et la chambre de la soupape de réglage 3* ce qui implique une élévation accrue de pression correspondant à la section a-b de la figure 2. 5 En conséquence, la pression dans la chambre 22 de la soupape réductrice de pression 2 s'élève proportionnellement et,par suite du rapport de surface sur la surface avant et sur la surface annulaire 34 du piston à' étages 24, ce dernier tend à revenir à sa position initiale ce qui provoque la fermeture de la soupape réductrice de pression. 10 Bifin, si la pression dans le maître cylindre s'est élevée suffisamment pour que la soupape de réglage 3 soit complètement ouverte, la pression dans le cylindre de roue est exclusivement provoquée par l'intermédiaire de la soupape de réglage 3, proportionnellement à la pression disponible du maître cylindre et selon la ligne ascendante a-b de la figure 2. 15 De cette manière,on obtient une élévation de pression dans les cylindres de roue de l'essieu avant d'un camion, ce qui répond complètement aux impératifs ci-dessus. La baisse de pression dans les cylindres de roue,lorsque la force exercée sur la pédale de frein diminue,est continue et correspond au trait en pointillé de la figure 2. 20 Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. 70 18972 2043644 1 6 REVENDICATIONS 1. Arrangement de soupape, de préférence pour les systèmes de freinage des camions, destiné à être Intercalé dans le conduit du milieu vecteur de pression allant du maître cylindre aux cylindres de frein sur roue, pour réaliser une 5 commande du milieu vecteur de pression en conformité avec les conditions de charge fixe et dynamique aux essieux, caractérisé en ce qu'une soupape réductrice de pression et une soupape de réglage agissant l'une sur l'autre, sont reliées au conduit du milieu vecteur de pression entre le maître cylindre et les cylindres de frein sur roue de l'essieu avant,la soupape de réglage four-10 nissant une pression d'ouverture spécifique et le passage pour le milieu vecteur de pression de la soupape réductrice de pression comportant un élément d'étranglement de même qu'un élément de soupape qui est soulevé de son siège contre la force d'un ressort, les deux soupapes transmettant,après l'avoir réduite;la pression fournie par le maître cylindre. 15 2. Arrangement de soupape selon la revendication 1, caractérisé en ce que et la soupape la soupape de reglage/reductrice de pression sont de préférence logées dans un boîtier comportant une connexion pour le milieu vecteur de pression aboutissant au maître cylindre et une connexion pour le milieu vecteur de pression aboutie* sant aux cylindres de frein sur roues, et en ce que les chambres de la soupâpe 20 de réglage et do la soupape réductrice de pression du côté du maître cylindre, ainsi que les chambres des deux soupapes opposées aux cylindres de roue sont connectées entre elles grâce à des ouvertures ménagées dans le boîtier. 'Arrangement de soupape selon la revendication 1, .caractérisé en ce que la soupape de réglage présente une pression spécifique de vingt atmosphères.