Brevet FR2043819A1 — publié le 19710219

La présente invention concerne les maîtres-cylindres, destinés en particulier à être utilisés dans les-"installations de freinage hydraulique de véhicules automobiles, mais pouvant également comporter d'autres utilisations, en général dans tous •5 • lea cas où un.dispositif doit être relié pour son fonctionnement - ; à une source de pression hydraulique. On connaît déjà des maîtres-cylindres du type spécifié ci-dessus qui comprend un cylindre ayant une extrémité ouverte et l'autre fermée, un piston monté coulissant dans le cylindra 10 précité et délimitantr avec la paroi latérale et avec le fond du cylindre, une chambre de compression communiquant avec un premier et un second passage capables d'être reliés aux circuits utilisateurs et à un réservoir de réserve, et qui comprend en outre un ressort de rappel capable de maintenir le piston 15 contre une butée dans le cylindre, à la distance maximale de 1'.extrémité fermée de ce cylindre, et de s'opposer à son avancement vers cette extrémité, et finalement des moyens obturateurs capables de commander le courant de liquide à travers le second passage précité. 20 L'invention a pour but un maître-cylindre sensiblement du type spécifié ci-dessus, dont la longueur est sensiblement réduite par rapport à celle des cylindres connus du type précité L'invention a en outre pour but un maître-cylindre dans lequel la course neutre au début du freinage est petite 25 et dans lequel sont superflus les moyens particuliers pour l'arrêt du piston dans la position de repos et les petits alésages de compensation disposés en parallèle avec les passages normaux capables de relier la chambre de compression du cylindre au réservoir-de réserve. 30 On obtient ces résultats conformément à l'invention au moyen d|un maître-cylindre du type spécifié ci-dessus qui est caractérisé par le fait que les moyens obturateurs précités sont constitués par un élément tubulaire monté avec un jeu axial et radial dans la partie de l'alésage interne au cylindre 35 qui constitue la chambre de compression, cet élément tubulaire portant un joint annulaire frontal capable de coopérer avec un siège annulaire situé dans le plan radial du cylindre et réalisé à l'extrémité fermée de celui-ci, et un ôoi^t annulaire périphérique capable d'assurer l'étanchéité contre la paroi latérale • 4-0 de la chambre dé compression, les passages qui relient la cham 19370 2 2043819 bre de compression au réservoir de réserve et aux circuits utilisateurs étant disposés de manière à se trouver toujours sur des côtés opposés du joint périphérique précité, et en outre caractérisé par le fait Qu'il comprend des moyens pour maintenir l'é-5 lément tubulaire précité dans une position telle que le joint frontal correspondant est espacé -du.siège correspondant et laisse ouverte la communication entre les deux passages précités quand le piston prend appui contre 1a. butée précitée, et qu'il comprend également des moyens capables de déplacer 11 élément tubulaire 10 vers le siège précité lors de l'avancement du"piston vers l'extrémité fermée du cylindre. Selon un mode de réalisation préféré, l'élément tubulaire précité présente un diamètre différent de celui du piston et les moyens pour maintenir l'élément tubulaire dans une 15 position telle que le joint frontal correspondant est espacé par rapport à son siège dans le cylindre, sont constitués par des rebords radiaux formés et disposés sur l'élément tubulaire précité et sur le piston précité de manière que le rebord formé sur le piston se trouve entre le rebord formé sur l'élément tubulai-20 re et l'extrémité fermée du cylindre et que sa distance à cette extrémité fermée est plus grande quand le piston prend appui contre'les butées précitées dans le cylindre, que la distance qui sépare le rebord formé sur l'élément tubulaire de la face active du joint frontal correspondant. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mi ux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une coupe axiale d'un maître-cylindre 30 selon l'invention destiné à l'alimentation en fluide sous pression d'un circuit utilisateur unique. La figure 2 est une coupe axiale d'un maître-cylindre double destiné à alimenter en fluide sous pression deux circuits utilisateurs séparés entre eux. 35 Dans toutes les figures les éléments qui correspondent entre eux sont indiqués par les mêmes nombres de référence. Le dispositif représenté dans la figure 1 comprend un cylindre .1 dont l'extrémité droite est ouverte et porte une bride radiale 2 pour sa fixation sur une structure de support, par 40 exemple sur une partie de la carrosserie non représentée d'un l - bad original 19370 3 2043619 véhicule à moteur. L!autr~ cxtrémit H (extr'r.it-3 fauche sur le dessin) du cylindre 1 est f^rné? par un bouchon p avec disposition intcraécLiaire d'un jcin!; d'étanchéité 4. Le cylindre cc-.yf-te en outre une partie saillante supérieure 5 pour la t':.alisati 5 d'un conduit capable d'être- relié au réservoir ce réserve (no.-:-représenté) et comporte en outre une partie saillante latérale b pour la liaison avec un conduit amenant à un circuit; utilisa--teur (non représenté). L'alésage interne du cylindre comporte un premier ti;. 10 çon ? de diaaètre plus petit dans lequel est monté coulissant un piston 8. Ce dernier présente à son ertr-ésdté tournée vers l'extrémité ouverte du cylindre, un évideaent 9 srr lequel prt" appui une tige de poussée (non représentée) faisant partie des moyens pour la commande du déplacement du piston 6. L'autre ex-15 trémité du piston comporte une cavité cylindrique 10 contre le fond 11 de laquelle prend apr>ui une extrémité du ressort de rap pel 12 dont l'extrémité opposée prend de son côté appui contre le fond 13 de lacavité cylindrique 14 réalisée dans le bouchon 3. Au voisinage de 1'évidement 9 le piston 8 comporte une rainu 20 re annulaire périphérique 15 dans laquelle est logé avec un certain jeu axial, un anneau d'étanchéité 16 ayant la forme d'un H en section transversale. A côté de la rainure annulaire 15 est réalisée une autre rainure annulaire périphérique 17 qui est disposée sur le côté de la rainure 15, tourné vers la cavité 10 25 Dans la rainure 17 est logé avec un jeu axial et radial, un anneau d'étanchéité 16. Cet anneau a une forme sensiblement rectangulaire en section transversale et présente un profil légèrement arqué sur son côté tourné vers la paroi du tronçon 7 de l'alésage du cylindre 1. Le joint 18 assure l'étanchéité 30 pendant la course de compression du piston contre l'action du ressort 12 et également pendant la course en sens opposé, en assurant ainsi l'étanchéité non seulement contre les fuites de liquide à partir de l'intérieur du cylindre mais également contre les rentrées d'air dans ce cylindre. La fonction du joint . 35 en H, 16 est au contraire celle d'un dispositif.racleur d'huile. L'extrémité du piston 8 tournée vers le bouchon 3 présente un rebord radial externe 19 prenant normalement appui contre le rebord annulaire interne 20 d'un élément tubulaire 21 dont le diamètre est sensiblement supérieur au diamètre du 40 piston 8 et qui est monté coulissant dans un tronçon 22 de b AD original 4 70 1937G 2043619 l'alésage du cylindre, oui '\n d- Tï^tre plus ~rand que 1= tocn-çon 7 dans lequel coulisse le pxst.cn 8. .i-e tronçon d'à est raccordé à un trorçon terminal 'dp dont le -Diamètre est légèrement plue grand que celui du tront, > 22 et qui est fileté dan- le but de constituer le siège dar3••• -quai ---.st vissée la partie tubulaire 24 du bouchon *>, qui dé '.i... L" : latéralement la cavité 14 de ce bouchon. Le rebord radial 20 de 11 élément tubulaire 21 prertc rcriaalement appui, sous l'action de la poussée exercée sur ivi 10 par le rebord radiai 19 du piston 6, contre un épaulement rad-^l 25 situé entre les tronçons 7 et 22 de l'alésage interne du cylindre. Dans un siège annulaire réalisé dans la face f3pos.t5.le de l'élément tubulaire 21, opposée au piston 8 est logé w« 15 d'étanchéité frontal 26 capable de collaborer avec un épaulesent annulaire radial 27 formé à l'extrémité du prolongement tubulaire 24 du bouchon 3» La longueur du corps tubulaire 21 est telle que le joint 26 est détaché du siège annulaire radial 27 lorsque le rebord radial 20 prend appui contre 1fépaulement 25. A la péri-20 phérie externe du corps tabulaire 21 est réalisé un épaulement radial 28 contre lequel prend appui un joint d'étanchéité périphérique 29 ayant une forme sensiblement rectangulaire en section transversale et présentant un tronçon à profil arqué sur son côté tourné vers la paroi de l'alésage 22 du cylindre 1« le 25 joint 29 subit la pression d'un léger ressort 31 disposé entre une rondelle 30 et 1'épaulement 25 précité» Dans le corps tubulaire 21 on a réalisé des alésages radiaux 32 qui relient son intérieur à la chambre annulaire-33 formée autour de la périphérie externe de la partie du corps 30 tubulaire 21 tournée vers 1'épaulement 25» Cette chambre commu-. nique au moyen dé l'alésage 34 avec l'intérieur de la partie saillante 6 capable d'être reliée au conduit communiquant avec un circuit utilisateur (non représenté). La partie de l'alésage 22 située, de l'autre côté du 35 joint 29 communique au contraire, au moyen du passage 34' avec l'intérieur de la partie saillante 5 destinée à être reliée à un conduit communiquant avec un réservoir de réserve (non représenté) Le fonctionnement de ce maître-cylindre est le suivant; lors de l'avancement du piston 8 vers le bouchon 3, le rebord 40 radial 19 du piston se déplace vers la gauche, ce qui rend possi- ; j , " "f""' ■ •v BAD ORIGINAL- : ' 70 19370 ? 2043819 ble 11 avancement dans le même sens sous l'action du ressort 31 de l'élément tubulaire 21. Cet avancement cesse dès que le joint d'étanchéité frontal 26 prend appui contre le siège radial 27 correspondant. A cet instant, une avance ultérieure du piston 8 5 provoque une augmentation de la pression hydraulique dans la chambre à volume variable constituée par la cavité 10 correspondante , par l'intérieux* de l'élément tubulaire 21 et par la cavité cylindrique 14 du bouchon, ainsi que par la chambre annulaire 33 reliée à l'intérieur de l'élément 21 au moyen de passages 10 radiaux, 32. L'augmentation de la pression hydraulique dans la chambre 33 a pour effet de comprimer axialement le joint 29 et de faire fortement adhérer celui-ci à la paroi du tronçon 22 de l'alésage interne du cylindre, et de rapprocher le joint 26 du siège radial 27 correspondant. Ceci exclut toute possibilité 13 de passage du liquide sous pression dans l'alésage 34' et de ce dernier vers le réservoir de réserve, lequel est ainsi isolé de la chambre de compression lors de cette phase de fonctionnement du maître-cylindre. Lors du relâchement de la poussée exercée sur le piston 20 8, le ressort de rappel 12 correspondant le ramène dans la position représentée dans le dessin dans laquelle il ne peut plus avancer davantage vers l'extrémité ouverte du cylindre et dans laquelle est rétablie la communication entre la chambre de compression- et les passages communiquant avec le réservoir de 25 réserve. Le maître-cylindre représenté dans la figure 2, destiné « à alimenter deux circuits utilisateurs séparés, comprend une partie directement reliée à la chambre 35 d'un réservoir de réserve 36 réalisé en une seule pièce avec lé corps 1 du cylin-30 dre. Cette partie ne diffère sensiblement de celle représentée sur la figure 1 qu'à cause de l'utilisation de joints d'étanchéité 36a et 37 du type à calotte annulaire» La partie du maître-cylindre destinée à alimenter le second circuit à travers l'orifice 38 est reliée à la chambre 35 39 du réservoir de réserve à travers un passage 40 allant de part en part, réalisé dans la paroi d'un tronçon initial 41 de l'alésage interne du cylindre 1 dont le diamètre est égal à celui du tronçon 22. Ce tronçon 41 présente une extrémité filetée 42 dans laquelle est vissée une douille 43. Dans l'alésage 44 40 de cette dernière est monté coulissant le deuxième piston 45 70 19370 6 2043819 dont la partie voisine de 1'évidemont extrême 46 destiné à forcer le siège pour une tige de poussée (non représentée), présente une rainure unique périphérique annulaire 47 dans laquelle est logé un joint 48 également du type en calotte annulaire. 5 B'autres éléments de cette partie du maître-cylindre, dont la construction et les fonctions correspondent à celles de la seconde partie précitée et de manière évidex.te également à celle du maître-cylindre selon la figure 1, sont indiqués par les mêmes nombres de référence auxquels on a ajouté le signe " 1 " 10 On notera que la fonction de 1'épaulement 25 présent dans le maître-cylindre selon la figure 1 est remplie par la face frontale annulaire 49 du manchon ou de la douille 45. Une autre légère différence de structure entre le maître-cylindre selon la figure 2 et celui selon la figure 1 réside dans 15 le fait que les parties terminales des pistons 45 et 8, tournées vers le bouchon. 3, présentent un diamètre plus petit que celui du siège de coulissement correspondant, et que les rebords radiaux externes formés aux extrémités correspondantes des pis-" tons précités sont constitués par des rondelle.s élastiques logées 20 dans des rainures annulaires forméesà la périphérie externe des parties de chacun des pistons 8 et 45, au voisinage des extrémités respectives de ces pistons. ' Le- fonctionnement du maître-cylindre représenté dans la .figure 2 ne diffère pas sensiblement, de celui des maîtres-25 cylindres du type Gonnu destinésà alimenter deux circuits séparés. Ge cylindre se distingue toutefois de ceux qui sont connus et qui ont des performances identiques, par une course neutre moindre des pistons et par urie longueur d'ensemble moindre. Bien entendu, diverses modifications peuvent être appor-30 tées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple noh limitatif sans sortir-du cadre de l'invention. - • 70 19370 ? 20^3819 1 - iviaxtre~c ylindre , particulièrement pour les installations de freinage Hydraulique de ViSixicules, du type comprenant un cylindre ayant une exfcrénite ouverte et une autre ëxtrémité fermée, un piston monté coulissant dans le cylindre 5 précité et délimitant avec la paroi latérale et avec 11 extremis S. fermée de ce piston une chambre de compression communiquant avec un premier et un second passage capables d!être relies à des circuits utilisateurs et à un réservoir de réserve, un ressort de rappel capable de maintenir le piston contre une butée 10 dans le cylindre à la distance maximale de l'extrémité fermée du cylindre et de s'opposer à son avancement vers cette extrémité, et des obturateurs capables de commander le courant de liquides à travers le second passage précité, caractérisé par le fait que les moyens obturateurs précités sont constitués par un 15 élément tubulaire 21 monté avec un jeu axial et radial, dans la partie 22 de l'alésage interne du cylindre 1 qui constitue la chambre de compression, cet élément tubulaire 21 portant un joint annulaire frontal 26 capable de coopérer avec un siège annulaire 27 situé dans un plan radial du cylindre et formé à 20 l'extrémité fermée dé ce dernier, et un joint annulaire périphérique 29 capable d'assurer l'étanchéité contre la paroi latérale -22 de la chambre de compression, ce joint périphérique 29 et les passages 34 et 34' qui relient cette chambre au réservoir de réserve et aux circuits utilisateurs étant disposés de maniè-25 re telle que les passages précités se trouvent toujours sur des côtés opposés dudit joint périphérique, et caractérisé en outre par le fait qu'il comprend des moyens 12, 19 et 20 pour maintenir l'élément tubulaire 21 dans une position telle que le joint frontal correspondant 26 est espacé du siège 27 correspondant 30 et laisse ouverte la communication entre les deux passages 3-4 et 34' lorsque le piston 8 prend appui contre la butée 25 précitée, et des moyens 33 capables de déplacer l'élément tubulaire 21 vers le siège 27 précité lors de l'avancement du piston 8 vers l'extrémité fermée du cylindre. 35 2 - Maître-cylindre selon la revendication 1, carac térisé par le fait que 1'élément tubulaire 21 précité comporte un diamètre différent de celui du piston 8 et que les moyens BÂD ORIGINAL 70 19370 8 2043819 précités pour maintenir cet 51 4- tubulaire 21 dans une position telle que le joint frontal correspondant 26 soit f'3 „ son si oge 27 dans le cylindre sont constitués- par des rebords radiauc 20 et 19 formée et disposés .sur l'élément tubulaire c.'\ 5 précité et sur le piston t de manière telle que le rebord '19 forai'- our le piston 8 est disposé entre le rebord 20 f'ox'aé ai;;. 2 'élément tabulaire 21 et l'extrémité fermée 3 du cylindre 1 que sa distance à cette extrémité fermée est supérieure a la tance qui sépare le rebord formé sur l'élément tubulaire 21 à*'--10 la face active du joint frontal correspondant 26? lorsque le piston 8 prend appui contre la butée 25 précitée dans le cylindre « 3 - Maître-cylindre selon la revendication 2, na-ractérisé par le fait que l'alésage interne du cylindre comporte un premier tronçon 7 de diamètre plus petit situé du côté de 15 l'extrémité ouverte'du cylindre 1, et un deuxième tronçon 22 de diamètre plus grand situé du côté de l'extrémité fermée de ce cylindre, séparé du premier tronçon par un épaulement annulaire 25 en regard de cette extrémité fermée, et que le piston 8 présente une partie qui s'étend entre le tronçon précité de diamètre 20 plus grand et un rebord radial 19 à l'emplacement de cette partie dont le diamètre externe est pluô grand que le diamètre du premier tronçon 7 de l'alésage du cylindre, l'élément tubulaire 21 précité étant monté coulissant dans le deuxième tronçon 22 de l'alésage du cylindre, ayant un diamètre interne plus grand que 25 le diamètre externe du rebord radial 19 du piston 8 et présentant un rebord radial interne 20 dont le diamètre interne est plus petit que le diamètre externe du rebord externe 19 du piston 8 et qui est disposé entre ce dernier et 1'épaulement annulaire 25 précité. 30 4 - Maître-cylindre selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens précités capables de déplacer l'élément tubulaire 21 vers lé siège radial 27 précité formé à l'extrémité fermée du cylindre lors de l'avancement du piston vers cette extrémité fermée, comprennent un ressort héli-35 coïdal 33 interposé entre l'âément tubulaire 21 et 1'épaulement annulaire 25 qui sépare les tronçons 7 et "22 respectivement de plus petit diamètre et de plus grand diamètre de l'alésage interne du cylindre. i \ BAD QRIdH^l*" 70 19370 9 2043819 5 - Maître-cylindre selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'extrémité du ressort hélicoïdal 33 opposée à 1*épaulement annulaire 25 prend appui sur une ridelle 30, laquelle prend appui contre le joint annulaire périphérique 5 29 prenant de son côté appui contre un épaulement radial de butée; réalisé sur le corps de l'élément tubulaire 21. 6 - Maître-cylindre selon la revendication 5» caractérisé par le fait que 1'épaulement radial précité contre lequel prend appui le joint annulaire périphérique 29 est réalisé 10 dans un tronçon d'épaisseur supérieure à celle de la paroi de l'élément tubulaire 21, à l'extrémité duquel, tournée vers l'extrémité fermée du cylindre, est réalisé le siège pour le joint annulaire frontal 26, ce siège ayant la forme d'un élargissement terminal de l'alésage de l'élément tubulaire 21 et étant séparé 15 de ce dernier par un épaulement radial. 7 - Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le siège radial 27 coopérant avec le joint annulaire frontal 26 est réalisé sur l'extrémité d'un bouchon 3 fileté qui ferme le tronçon 23 de 20 diamètre supérieur de l'alésage interne du cylindre, du côté opposé au tronçon correspondant de diamètre plus petit 7» 8 - Maître-cylindre selon la revendication 79 caractérisé par le fait que le bouchon 3 précité est creux et que sa cavité 14 s'ouvre vers l'intérieur de l'élément tubulaire 21 25 et. a un diamètre interne égal au diamètre de ce dernier. 9 - ^aître-cylindre selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le fond de la cavité interne 14 du bouchon 3 forme la surface d'appui pour le ressort de rappel 12 qui pousse le piston 8 vers l'extrémité ouverte du cylindre. 30 10 - Maître-cylindre selon la revendication 9, ca ractérisé par le fait que l'extrémité du ressort de rappel 12 opposée au bouchon creux 3 prend appui sur le fond 11 d'une cavité 10 réalisée dans la partie du piston 8 tournée vers l'extrémité fermée du cylindre. 35 - 11 - Maître-cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'intérieur de l'élément tubulaire 21 précité communique avec le passage 34 précité qui communique avec les circuits utilisateurs, à travers des passages radiaux 32 réalisés dans, la paroi de l'élément tubulaire précité. 40 70 19370 10 2043819 12 - Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le faiô que le piston 8 présente à l'emplacement correspondant à sa partie voisine de l'extrémité ouverte de l'alésage du cylindre 1, deux rainures 5 périphériques 15 et 17 à section transversale rectangulaire, et porte un premier joint annulaire d'étanchéité 18 monté avec un jeu axial et radial dans l'une des rainures précitées et un deuxième joint d'étanchéité 16 annulaire monté avec un jeu axial dans la seconde des rainures précitées, le premier joint précité 10 ayant une section transversale de forme rectangulaire et étant délimité par un profil arqué sur le côté tourné vers la paroi interne 7 du .cylindre, le deuxième joint 16 ayant une section transversale en forme de H avec des extrémités parallèles entre elles disposées selon des plans radiaux du piston; ce second 15 (16) des joints précités étant disposé dans une position plus voisine de l'extrémité ouverte de l'alésage du cylindre sur le premier joint 18. 13 - Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à.11, caractérisé par le fait que l'étanchéité 20 entre la périphérie externe du piston et la paroi interne du tronçon 7 de diamètre plus petit de l'alésage interne du cylindre 1 .est assurée par au moins un joint à calotte 36a, 37 et 48 logé dans une rainure périphérique à section transversale rectangulaire réalisée à la périphérie externe du piston 8, 45. 25 - 14.- Maître-cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans le cas de son utilisation dans une installation de freinage hydraulique à deux circuits séparés alimentés par un maître-cylindre du type tandem,, le piston 8' du maître-cylindre soumis à l'ac-30 tion du ressort de rappel 12' prend appui sur le bouchon creux ■ 3' qui ferme un côté de l'alésage interne du cylindre 1', présente à son extrémité opposée un siège pour l'appui d'un ressort de rappel 12" agissant sur le piston 45 sur lequel agit la -tige de poussée reliée à la pédale du frein.