Brevet FR2015008A1 — publié le 19700424

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de pression hydraulique destiné à être utilisé dans une installation de freinage hydraulique pour véhicule automobile et elle concerne plus particulièremeut un tel dispositif qui est adapté pour donner une pression de sortie Aifférente de la pression d'entrée de telle façon que, si les paramètres sont convenablement choisis, on puisse obtenir un meilleur freinage.Le principe appliqué consiste à réduire la pression hydraulique sur les freins arrière,comparativement à la pression hydraulique sur les freins avant de telle façon que le rapport entre les pressions hydrauliques des freins avant et des freins arrière soit approximativement égal au rapport des proportions effectives du poids du véhicule qui sont supportées respectivement par les roues avant et par les roues arrière, lorsque ce rapport varie avec la décélération du véhicule Il a déjà été proposé et utilisé des dispositifs pour proportionner et commander la pression de freinage , qui assurent l'application de la pression en deux phases sur les freins arrière Pendant la première phase, la pression appliquée aux freins arrière est la même que celle appliquée aux freins avant .A un certain moment, il se produit un changement après lequel la pression des freins arrière ntest plus la même que la pression des freins avant .La façon Aont ce changement est effectué et le fonctionnement des dispositifs utilisés constituent les principales différences qui existent entre les divers dispositifs Certains dispositifs déterminent le point de changement en se basant sur la précontrainte d'un ressort.Le point de changement ee situe donc à une valeur particulière et prédéterminée de la pression d'entrée .Ceci n'assure pas que le rapport entre les pressions des freins soit constamment d'une valeur approximativement égale au rapport des poids dynamiques d'un véhicule particulier , rapport qui est déterminé par la décélération de cé véhicule .Une pression de circuit de freinage donnée ne se traduit pas toujours par une Aécélaration donnée Au véhicule, en raison des variations de la charge de ce véhicule, des variations du coefficient de frottement fles revêtements de chaussées qui se manifestent à divers moments, et des variations des forces qutil est nécessaire d'exercer sur les patins des freins pour obtenir une décélération prédéterminée du véhicule tans certains dispositifs fle la technique antérieure la pression de freinage des freins arrière ne continue pas à croître après lé passage du point de changement, même si l'effort de freinage qu'on devrait demander aux roues arrière du véhicule continue à croître .Dans d'autres dispositifs, l'accroissement de la pression de freinage des roues arrière ne commence pas immédiatement après le passage du point de changement, puisque l'accroissement de pression obtenu avant le point de changement exerce une précontrainte sur le dispositif, de sorte que cette précontrainte doit être dissipée après le passage du point de changement, avait qu'il ne se produise un nouvel accroissement de la pression de freinage des roues arrière t1 autres dispositifs de la technique antérieure ne permettent pas le passage d'un débit illimité lorsqu'ils travaillent dans le mode de freinage proportionné Suivant l'invention, on proportionne la pression du circuit de freinage bboutissant à un jet de freins de roues du véhicule, qui est habituellement le jeu de freins des roues arrière, lorsqu'on a atteint une décélération prédéterminée du véhicule . Ce mode de réalisation des proportions est obtenu en réduisant la pression de freinage arrière à une fraction prédéterminee de la pression de freinage avant, qui est émise par le maitre-cylindre, tout en donnant une sortie de fluide qui est limitée uniquement par l'entrée de fluide .La réalisation de la proportion des pressions de freinage se produit immédiatement dès que l'on a atteint le point de changement , de sorte que la prolopgation de l'accroissement de la pression d'entrée se traduit par la prolongation de l'accroissement de la pression de sortie, dans le rapport de réduction prédéterminé . Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig.l est une vue en coupe du dispositif suivant l'invention, cette vue montrant le mécanisme dans la position dans laquelle il ne se produit pas d'effet de dosage de la pression la Fig.2 est une vue analogue à la Fig.l, mais montre le mécanisme dans la position dans laquelle il se trouve lorsqu'il s'est produit une décélération suffisante du véhicule pour actionner le dispositif ; la Fig.3 est une vue en coupe du même dispositif prise dans le sens des flèches 3-3 de la Fig.l. Lorsque le dispositif doseur est utilisé dans une installa tion de freinage de véhicule, un conduit de freinage qui part du mattre-cylindre est relié par un conduit 10 à une entrée 12 prévue dans le corps 14 du dispositif Une sortie de fluide 16 est également prévue dans le corps 14 et est adaptée pour être reliée à un jeu de freins du véhicule . Une installation de freinage dans laquelle le dispositif est particulièrement utile est celle dans laquelle les freins avant sont des freins à disque et les freins arrière des freins à tambour.Le dispositif est disposé dans le circuit des freins arrière, entre le mattre-cylindre et les freins arrière, de sorte que la pression hydraulique qui est fournie aux freins arrière peut être ainsi dosée à une proportion prédéterminée de la pression fournie aux freins avant lorsqutil se manifeste une décélération suffisante du véhicule pour rendre ce dosage avantageux .Le dispositif doseur est représenté sur les Fig.l et 2 incliné d'un certain angle sur l'horizontale et le dispositif de montage peut être réglable Le corps 14 présente un alésage 18 étagé, entrée 12 du fluide communiquant avec une première partie 20 de l'alésage et la sortie 16 du fluide communiquant avec une deuxième partie 22 de l'alésage .Une troisième partie 24 contient un guide de clapet 26 et un élément 28 de fermeture de ltextrémité de l'alésage, pour former ainsi une chambre de clapet 30 dans la troisième partie de l'alésage . Une quatrième partie 32 de l'alésage, qui est prévue à l'extrémité de celui-ci qui est à ltopposé de la troisième partie, est ouverte sur la pression atmosphérique, un chapeau cache-poussières 34 étant prévu pour éviter toute souillure de l'alésage Un piston 36 étagé est monté pour coulisser alternativement dans l'alésage 18.L'extrémité 38 de petit diamètre du piston 36 's'ajuste dans la quatrième partie 32 de l'alésage de sorte que la surface extrémité 40 de ce piston est soumise à la pression atrophérique . Une partie 42 de plus grand diamètre de ce piston est logée à l'intérieur de la première partie 20 de l'alésage et coopère avec cette partie 20 pour définir une chambre 44 de pression d'entrée.Cette chambre est reliée à l'entrée 12 par une communication complète par l'intermédiaire de passages 46 et 48 formés dans le corps 14. La partie 50 du piston qui est reçue dans la deuxième partie 22 de l'alésage est munie, à proximité d'une extrémité, d'une collerette élargie 52 qui sert de siège pour un ressort 54 .L'autre extrémité du ressort 54 prend appui sur l'é- paulement 56 de l'alésage de sorte que le ressort repousse le piston 36 vers la droite, en considérant le dessin .L'extrémité de droite du piston 36 présente un doigt ou une broche 58 de petit diamètre qui s'étend dans la troisième partie 24 de l'alésage. Un siège de clapet 60 est motté dans le corps 14 et sépare la deuxième partie de l'alésage de la troisième . Ce siège est de forme annulaire et le doigt 58 du piston traverse le centre du siège avec un Jeu radial suffisant pour établir une communication non étranglée entre la deuxième et la troisième parties de l'alésage Le siège est composé d'un disque 62 qui porte une rondelle 64 en une matière analogue au caoutchouc sur sa face qui est dirigée vers la deuxième partie de l'alésage, et une rondelle analogue 66 sur sa faee qui est dirigée sur sa troisième partie de l'alésage. L'ouverture 68 du clapet 60, dans laquelle le doigt 57 est engagé est reliée à la chambre 30 du clapet à travers l'extrémité annulaire du guide 26 .Ainsi qu'on peut le voir sur le dessin, le guide 26 maintient le siège en place lorsque l'élément 28 de fermeture de l'extrémité est fixé en place par des moyens appropriés tels qu'une bague élastique fendue 70.Le guide 26 est percé d'un passage 72 qui relie sans étranglement l'entrée 12 à la chambre 30 , de sorte que cette chambre 30 contient à tout moment le fluide sous la pression d'entrée.Le guide 26 présente plusieurs portées longitudinales 74 qui guident l'organe mobile 76 dans son mouvement axial 0 Cet organe 76 est, dans l'exemple représenté, une bille formant clapet qui a un diamètre légèrement inférieur à la longueur de la chambre 30 , de sorte que, lorsque la bille se trouve dans sa position de repos, elle est en contact avec ltélé- ment 28 de fermeture d'extrémité et repose sur une ou plusieurs des portées 74, et qu'elle est suffisamment espacée de la bague 66 du siège pour établir une communication sans étranglement du fluide entre la chambre 30 et-ba chambre de sortie 78 formée par la deuxième partie 22 de l'alésage et par le piston 36. Dans la position normale de fonctionnement du véhicule dans laquelle le dispositif doseur est représenté , l'extrémité de gauche du dispositif, en considérant le dessin, est orientée dans la direction du mouvement en avant du véhicule et est incline vers le haut d'un angle modéré Cet angle est réglable par exemple de l'ordre de 15 par rapport à l'horizontale dans cette position, de sorte que I'élémept mobile ou bille du clapet 76 reste dans sa position de repos représentée sur la Fig.l sous l'action de son propre poids .En outre, en supposant une charge de précontrainte sur le ressort 54, le piston 36 est maintenu dans sa position de droite comme représenté sur la Fig.1, de sorte que le doigt 58 est en contact avec le clapet 76 et contribue à le maintenir dans cette position En fonctionnement , tous les passages, toutes les parties de l'alésage et toutes les chambres contiennent du fluide hydraulique, à l'exception de la partie de l'alésage qui est ouverte sur l'atmosphère, c'est-à-dire la partie 32 .Lorsque les freins du véhicule sont serrés, le fluide sous pression arrive par le conduit 10 dans l'entrée 12 et est transmis à la chambre 44 de pression A'entrée, à la chambre 30 du clapet et à la chambre de sortie 78.Le volume de fluide nécessaire pour permettre le déplacement du frein est débité de l'entrée 12 par la chambre 30, l'ouverture 68 et la chambre de sortie 78, pour aboutir à l'o- rifice de sortie 16 et, de là au jeu de freins relié à cet orifice .La pression d'entrée s'exerce sur une surface effective Au piston 36 qui est exposée à la pression intérieure de la chambre 78 pour tendre à repousser le piston vers la gauche à l'encontre de l'action du ressort 54. La pression d'entrée agit également sur la surface annulaire 80 de la partie 42 de grand diamètre du piston, en repoussant le piston vers la droite en considérant la Fig.l.La pression atmosphérique agit sur la surface d'extrémité 40 du piston .La somme des aires ou sections de la surface d'extrémité 40 et de la surface annulaire 80 est à peu près égale à rlBfrB effective du piston 36 qui est exposée à la pression dans la chambre 78. Lorsque la pression d'entrée croît, les forces déséquilibrées qui sont engendrées sur le piston font déplacer ce dernier vers la gauche à l'encontre de la force du ressort 54.Si le ressort 54 est préchargé comme décrit plus haut, cette-ptécontrainte doit être surmontée avant qu'il ne se produise un déplacement du piston vers la gauche Il est souhaitable Ae choisir la précontrainte du ressort et la constante élastique de ce ressort de telle faucon que la force qui est nécessaire pour comprimer le ressort 54 avec un déplace ment du piston vers la gauche soit telle que la pression nécessaire pour déplacer le piston vers la gauche vers le point où le doigt 58 du piston laisse la bille 76 s'appliquer sur le siège 60 soit une pression inférieure à celle qui engendre une décélération suffisante du véhicule par serrage des freins ,pour faire fermer l'ouverture 68 du siège par la bille 76.Lorsque le piston 36 se déplace vers la gauche sur cette course avant que la bille 76 ne s'applique sur son siège S le déplacement du piston vers la gauche provoque un accroissement net du volume de l'installation de freinage qui est reliée à la sortie 16 et par conséquent, une perte effective de fluide, par rapport à celui qui a été déplacé par le maitre-cylindre .Toutefois, cette perte n'est que momentanée et elle est compensée par un léger déplacement supplémentaire du mattre-cylindre .La perte peut également être récupérée après la fermeture du clapet 76.Tant qu'il ne s'est pas produit une décélération suffisante du véhicule pour faire monter la bille 76 le long de la rampe formée par les portées 74 flu guide, il se produit un écoulement libre du fluide hydraulique et il existe une communication libre de la pression entre l'entrée 12 et la sortie 16.Par conséquent, la pression du fluide qui est débitée du maitre-cylindre au conduit 10 sera débitée au jeu de freins qui est relié à la sortie 16 du dispo sitlf . Lorsqu'on a obtenu une décélération suffisante du véhicule, l'inertie de la bille 76 provoque un déplacement de cette bille jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec le siège 60 et ferme l'ouverture 68 .A ce stade, il n'existe plus de communication libre entre l'entrée 12 et la sortie 16. Tout nouvel accroissement de la pression d'entrée engendré dans le mattre-cylindre et transmis au conduit 10 provoque un accroissement de la pression intérieure de la chambre 30 du clapet, en tendant à maintenir la bille 76 appliquée sur le siège 60 et également un accroissement de la pression régnant dans la chambre de pression d'en- trée 44, qui agit sur la surface annulaire 80 de la partie 42 du piston . Cette augmentation de pression qui agit sur le piston se produit avec un accroissement correspondant de la pression régnant dans la chambre de sortie 78. Il est avantageux que les caractéristiques du ressort 54 soient telles que l'accroissement de pression qui est obsercé avant la fermeture du clapet à bille 76 ne déplace pas le piston 36 sur toute la course qu'il peut effectuer vers la gauche, de sorte que le piston ne talonne pas, ni directement ni par l'intermédiaire du ressort 54 mais exerce directement une pression de précontrainte sur le corps 14.Ceci évite la nécessité d'accroître à nouveau la pression d'entrée, en entraînant un accroissement correspondant de la pression de sortie , jusqu'à ce que cette précontrainte soit éliminée .Lors- que le piston n'a pas talonné, l'accroissement de la pression d'entrée qui règne dans la chambre 44 après la fermeture du clapet à bille 76, déplace le piston vers la droite .Ceci a pour effet de faire décroître le volume de la chambre de sortie 78 tout en accroissant le volume de la chambre 44 à une vitesse moindre, et en accroissant par conséquent la pression dans la sortie 16, pour récupérer la perte de volume mentionnée plus haut , L'accroissement de pression dans la chambre de sortie 78 sera une proportion de l'accroissement de la pression d'entrée qui est établie par le rapport de la surface 80 à l'aire effective du piston qui est exposée à la pression de la chambre 78 de pression de sortie . Lorsque le piston 36 s 'approche de sa position de repos, le doigt 58 entre en contact avec la bille 76.Tout nouvel accroissement de la pression d'entrée fait exer cer par le piston une force sur la bille et cette bille tend à s'écarter du siège 60. Lorsqu'il se produit un léger écartement, le fluide contenu dans la chambre 30 du clapet sous la pression d'entrée est injecté avec une pression dosée, dans la chambre de sortie 78, à travers l'ouverture 68, et en passant le long de la bille 76, en provoquant ainsi un accroissement de la pression régnant dans cette chambre, cet accroissement de la pression de la chambre de sortie est transmis aux freins qui sont reliés à la sortie 16 et tend également à équilibrer la force provoquée par la pression qui règne dans la chambre 44, en faisant ainsi déplacer le piston légèrement vers la gauche et en empeeha.lt une nouvelle quantité de fluide de passer par le clapet . Par conséquent, lorsque la pression d'entrée croit elle est transmise d'une façon osée à la sortie de sorte qu'on obtient toujours une pression de sortie proportionnée .Le rapport entre la pression d'entrée et la pression de sortie est choisi de arçon à tre approximativement égal au rapport entre les crantions effectives du poids du véhicule qui sont supportées par les roues avant et les roues arrière respectivement lorsque le rapport varice avec la décélération du véhicule Pour desserrer les freins, on réduit la pression d'entrée. La pression régnant dans la chambre de sortie 78 est en eonsE- quence supérieure à celle qui Zst nécessaire pour équilibrer le piston 36, et ce piston se déplace alors vers la gauche,Sous l'effet de ce mouvement, la pression régnant dans la chambre 78 diminue d'une façon proportionnelle à la pression d'entrée et à peu près dans le même rapport que l'accroissement de pression antérieur . Ce processus se poursuit jusqu'à ce que a pression d'entrée et la pression de sortie soient à peu près égales et, à ce moment, la bille 76 se déplace sous l'action de la gravité en s'écartant du siège 60 du clapet, et le ressort 54 ramène le piston 36 à sa position de repos représentée sur la Fig. 1. La bille 76 se déplace alors vers la droite pour parvenir à sa position de repos sous l'action de la gravité, puisque la décé lération du véhicule devient moires forte, et également sous l'action de la pression plus elevde qui règne dans la chambre et qui agit sur l'aire effective de l'ouverture 68 pendant que le clapet est fermé . Le doigt 58 du piston attaque la bille 76 dans sa position de repos et les éléments mobiles de l'ensemble du dispositif tendent à tre maintenus en place sans vibration grâce à la précentrainte du ressort 54. REVENDICATIONS l-l;)ispositif servant à doser les pressions dans des circuits de freinage. destiné à être utilisé dans une installation de freinage hydraulique pour véhicule automobile, du type comprenant un obturateur mobile de clapet qui est sensible à la décélération et qui permet de transmettre des pressions égales dans les conduits qui mènent aux deux jeux de freins du véhicule dans le cas de décélérations inférieures à une valeur prédéterminée, le dispositif dosant ensuite la pression hydraulique dans le conduit qui mène à l'un des deux jeux de freins lorsque la valeur de la décélération devient supérieure à une valeur près déterminée, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un corps (14) comportant une chambre de pression d'entrée (44) qui communique directement avec une entrée (10) de fluide qui débouche dans ce corps , une chambre (78) de pression de sortie présentant une sortie (16) reliée audit premier jeu de freins, une chambre (30)de clapet qui communique directement avec l'entrée (10) de fluide et qui contient un obturateur de clapet connu en soi , constitué par une bille (76) sensible à la décélération, qui peut fermer la communication entre la chambre (30) et la chambre de sortie (78) , un piston étagé (36), comprenant une première partie (49) montée coulissante dans la chambre de pression d'entrée (44) , une deuxième partie (38) qui est exposée à la pression atmosphérique, et une troisième partie (50) contenue dans la chambre de pression de sortie (78) et qui porte un doigt (58) traversant un trou (68) d'un siège (60) interposé entre la chambre de sortie (78) et la chambre (30) du clapet, et un ressort (54) qui tend à pousser le piston (36) en direction du siège (60) , l'aire effective du piston qui est exposée à la pression l'iutérieur de la chambre de sortie et qui agit à ltegcontre de l'action du ressort (54) étant à peu près égale et opposée au total de l'aire effective (40) du piston qui est exposée à la pression atmosphérique et de l'aire (80) qui est exposée à la pression régnant dans la chambre de pression d'entrée (44). 2-tispositif pour doser la pression dans des circuits de freinage, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (54) présente une précontrainte prédéterminée, la constante d'élasticité du ressort étant choisie de telle façon que la pression nécessaire pour déplacer le piston (36) de façon à retirer le doigt (58) de ce piston /13'une distance suffisante pour permettre à la bille (76) du clapet de fermer la communication entre la chambre (30) du clapet et la chambre (78) de sortie à travers le trou (68) du siège (60) soit inférieure à la pression nécessaire pour produire la valeur prédéterminée de décélération du véhicule 3-Dispositif pour dos la pression dans des circuits de freinage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort (54) présente une précontrainte prédéterminée, et la constante d'élasticité de ce ressort est choisie de telle façon que la pression nécessaire pour déplacer le piston (36) sur la distance maximum disponible dans le sens du dégagement du doigt (58) de cè piston est supérieure à la pression nécessaire pour produire la valeur prédéterminée de décélération du véhicule