Brevet FR2067046A1 — publié le 19710813

La présente invention est relative à un régulateur de pression pour installations de freinage à deux circuits de véhicules automobiles, dans lesquelles un circuit de freinage agit sur les roues avant et l'autre sur les roues avant et arrière. 5 Une telle répartition des circuits de freinage est connue. Des régulateurs de pression de freinage sont utilisés tant pour des circuits répartis de cette manière que dans tous les autres systèmes. Ils ont pour mission de limiter l'élévation de la pression des freins sur les roues arrière, afin que celles-ci ne soient pas 10 surfreinées et que le véhicule n'ait pas tendance à déraper. Ce surfreinage des roues arrière en l'absence d'un régulateur de pression résulte de l'agencement de l'installation de freinage et de ce que le freinage s'accompagne d'un déport de la charge sur les essieux en direction de la marche. 15 Les régulateurs de pression de freinage réduisent la pression de freinage et, par suite, les forces de freinage sur les roues arrière, soit au dépassement d'une pression déterminée dans le circuit de freinage des roues arrière (modèle d'utilité allemand n° 1.933.979/63c, 53.07), soit en fonction de la charge de l'essieu 20 arrière (ATZ 1968, page 3^2), soit encore en fonction de la décélération du véhicule. Dans les circuits de freinage répartis à la manière sus-men-tionnée, comme d'ailleurs dans tout autre système quelconque, il peut être prévu un régulateur de pression de freinage pour les 25 roues arrière. Ce régulateur de pression de freinage doit être établi de façon à posséder une action ou une caractéristique se rapprochant de la répartition idéale de la pression sur les freins des roues avant et arrière lorsque l'installation de freinage est en pleine action, c'est-à-dire que ses deux circuits sont en ser-30 vice. Si le circuit agissant seulement sur les demi-freins des roues avant est déficient, l'action du régulateur de pression est la même que si le frein agit en totalité, si bien que la réduction de de pression dans les freins des roues arrière a lieu au moment où est atteinte la même pression dans les circuits correspondant 35 respectivement aux freins des roues arrière et aux demi-freins des roues avant. Celles-ci ne possèdent toutefois alors que la moitié de l'action de freinage, de sorte nu'il se produit un surfreinage des des roues arrière en cas de déficience d'un circuit. Il en est de même d'un régulateur de pression asservi à la charge. La sécurité 40 au freinage après la déficience du circuit agissant sur les demi- 70 .39861 2 2067046 freins des roues avant est donc sérieusement compromise. L'invention a pour but de réaliser un régulateur de pression pour un système de freinage du type défini ci-dessus, dans lequel l'un des circuits agit sur les demi-freins des roues avant et le 5 deuxième circuit sur l'autre moitié des freins des roues avant et sur les freins des roues arrière. Le régulateur de pression de freinage conforme à l'invention est exempt des inconvénients affectant les régulateurs de pression connus utilisés dans les systèmes de freinage du type spécifié plus haut. L'invention rend 10 utilisable, pour la répartition des circuits de freinage prise pour base, un régulateur de pression de freinage asservi à la fois à la seule pression et supplémentairement à la charge sur les essieux, du fait que sa caractéristique de réglage est ajustée à la répartition idéale de la pression, non seulement dans l'instal-15 la.tion de freinage en pleine action, mais aussi en cas de déficience du circuit n'agissant que sur les roues avant, ce qui ne peut être obtenu avec un régulateur de pression connu que si l'installation de freinage est en pleine action. La présente invention est caractérisée en ce que la réduction 20 de la pression de freinage pour les roues arrière est déterminée en même temps par le circuit de freinage agissant seulement sur les roues avant. Dans une forme perfectionnée de l'invention, la réduction de la pression de freinage pour les roues arrière est déterminée par les deux circuits de freinage lorsque l'instal-25 lation est en pleine action et par le circuit de freinage agissant sur les roues avant et arrière en cas de déficience du circuit de freinage n'agissant que sur les roues avant. Les cylindres de frein des roues avant faisant partie du circuit de freinage agissant sur les roues avant et arrière sont avan-30 tageusement reliés directement à la chambre de pression appartenant à ce circuit du maître-cylindre, cependant que les cylindres de frein des roues arrière sont mis en communication avec cette chambre de pression par l'intermédiaire du régulateur de pression de freinage, sur lequel agit simultanément le circuit n'agissant 35 que sur les roues avant. Les régulateurs de pression de freinage couramment utilisés en pratique comportent un piston susceptible d'être déplacé par un fluide comprimé et contenant une soupape ou coopérant avec une soupape. Pour une élévation déterminée de la pression et, le cas 70 39861 3 2067046 échéant, sous l'influence supplémentaire de la charge sur les essieux, cette soupape interrompt l'admission du fluide de freinage dans les cylindres de frein des roues arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce piston est un piston à 5 gradins ou étagé, dont un gradin est chargé par le fluide comprimé de l'un des circuits et le deuxième gradin par le fluide comprimé de l'autre circuit. Le liquide de freinage du circuit agissant sur les roues avant et arrière est dérivé avantageusement de la conduite allant aux 10 roues avant vers la chambre du régulateur de pression communiquant avec la soupape du piston, et le liquide de freinage du circuit agissant seulement sur les roues avant est en liaison avec une chambre du régulateur de pression fermée par des segments d'étan-chéité du piston. La somme des deux surfaces annulaires des deux 15 gradins du piston du régulateur de pression et le rapport entre ces deux surfaces sont calculés de telle façon que la caractéristique de réglage souhaitée est obtenue aussi bien lorsque les deux circuits sont en action que lorsque le circuit agissant sur les roues avant et arrière est seul en état de fonctionnement. 20 D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple : la Pig. 1 est un schéma montrant la répartition des circuits de freinage et le régulateur de pression conforme à l'invention 25 intercalé dans les conduites. la Fig. 2 représente en coupe le régulateur de pression conforme à l'invention ; la Pig. 3 • reproduit un diagramme caractéristique ; la Fig. 4 représente en coupe le régulateur de pression selon 30 l'invention en combinaison avec un asservissement en fonction de la charge. Au maître-cylindre en tandem désigné 1 dans la Fig. 1 sont reliés des réservoirs de liquide de freinage 2, d'où partent des canaux d'écoulement et d'équilibrage non visibles débouchant dans 35 la chambre du maître-cylindre 1. Cette chambre est subdivisée par des pistons 4, 5 en des chambres de pression 6, 7. Les canaux d'écoulement et d'équilibrage communiquent avec les chambres de pression correspondantes 6 et 7. Sur le piston 5 agit une tige de piston b, articulée à la pédale de frein 9 pivotée en 10. Les 40 pistons 4, 5 sont soumis à l'action de ressorts 15, 16 logés dans 70 3986T 4 2067046 les chambres 6,7. Les pistons 4,5 sont réunis entre eux par des entretoises 17, les empêchant de s'éloigner l'un de l'autre au-delà d'une. quantité déterminée. De la chambre de pression 7 part une conduite 20 vers les 5 roues avant 21, où le liquide comprimé alimente les pistons des cylindres de frein dé roue 22, qui assurent la moitié de l'action de freinage sur les roues avant. A la chambre de pression 6 du maître-cylindre 1 est raccordée une conduite 24, qui rejoint pareillement les roues avant 21 et y alimente des cylindres de frein 10 de roues 25 assurant l'autre moitié de l'action de freinage sur les roues avant 21. L'action de freinage totale sur les roues avant est obtenue par conséquent par le circuit de freinage 7, 20, 22, ainsi que par le circuit de freinage 6, 24, 25. La conduite 24 reliée à la chambre de pression 6 du maître-15 cylindre 1, est raccordée à l'entrée 31 du régulateur de pression de freinage 30. De la sortie 32 du régulateur part une conduite 33 vers les roues arrière 34, pour alimenter leurs cylindres de frein 35 qui déterminent l'action de freinage totale sur les roues arrière. Une conduite 36, dérivée de la conduite de frein 20 en 20 communication avec la chambre de pression 7 du maître-cylindre 1, est reliée à l'entrée 37 du régulateur de pression 30. Dans le corps 40 du régulateur de pression de freinage 30 (Pig.2) est guidé un piston à gradins ou étagé 43 se déplaçant dans des alésages correspondants 41, 42. Le piston à gradins 43 25 comprend un tronçon 44 de plus gros diamètre contenant la soupape. Le tronçon 45 venant à la suite délimite avec l'alésage 42 une chambre 46. Le dernier tronçon de droite 47 du piston 43 possède un diamètre encore plus petit que le tronçon 45. Ce tronçon 47 forme dans l'alésage 41 une chambre 48, séparée de la chambre 46 30 par des segments d'étanchéité 49, qui sont logés dans des rainures du tronçon 45 du piston et s'appliquent contre la paroi de l'alésage 41. La chambre 48 est en communication avec l'entrée 37, à laquelle est raccordée la conduite 36 du circuit de freinage agissant sur les demi-freins des roues avant. La chambre 46 est en 35 communication avec l'entrée 31, dans laquelle débouche là conduite 24 du circuit de freinage agissant sur les demi-freins des roues avant et sur les freins de roues arrière. De la sortie 32 du régulateur de pression de freinage 30 part la conduite 33 rejoignant les cylindres de frein 35 des roues arrière 34. 40 La soupape se trouve dans le tronçon 44 du piston 43, muni 70 39861 5 2067046 à cet effet d'un évidement 50 dans lequel est vissé un chapeau 51 portant un siège de soupape 52. Dans l'ouverture du siège de soupape 52 s'engage le doigt de butée 53 d'un clapet 54 soumis à l'action d'un ressort 55 Qui prend appui sur le fond de l'évidement 5 50. Le doigt de butée 53 s'applique sur la face frontale 57 d'un bouchon de fermeture 58. La chambre 60 subsistant entre le bouchon 58 et le tronçon 44 du piston 43 communique avec la sortie 32. Un canal transversal 61 et un canal longitudinal 62 établissent la communication entre la chambre 46. et 11évidement 50 ainsi que la 10 chambre 60. Le tronçon 44 est séparé de l'alésage 42 par un segment d'étanchéité 63. La chambre 48 est fermée par un chapeau 65, à travers lequel le tronçon 47 du piston 43 ressort à l'extérieur. L'étanchéité de cette traversée est assurée par une bague 66. Contre l'extrémité 15 du tronçon 47 du piston 43 est appliqué sous l'action d'un ressort 67 un chapeau 68, de sorte que le piston 43 est repoussé .en permanence vers la gauche. Par son extrémité de droite, le ressort 67 prend appui sur un chapeau correspondant 69, sur lequel agit une vis-pointeau 72, permettant de régler la force élastique du ressort 20 67- La vis-pointeau 72 est disposée dans un carter 70, contenant le ressort 67 et fixé au moyen de vis 71 au corps 40 du régulateur de pression de freinage 30. Par l'intermédiaire du chapeau 68, le ressort 67 repousse le piston 43 vers la gauche, de façon que le doigt 53 du clapet 54 2p. s'applique sur la face frontale 57. Sous l'action de la force du ressort 67* le clapet 54 est éloigné du siège -de soupape 52 à 1'encontre de l'action du ressort 55. Au moment où la pédale de frein 9 est actionnée et où il s'établit une pression dans les chambres 6 et 7 du maître-cylindre 1, la pression de la chambre 6 30 se propage à travers la conduite 24 vers les cylindres de frein 25 de roues. Il s'établit pareillement une pression dans la chambre 46 du régulateur de pression de freinage 30. Par le canal transversal 61 et le canal longitudinal 62, cette pression se propage dans l'évidement 50, à travers le siège de soupape 52 dans la chambre 35 60 et, de là, dans les cylindres de frein 35 de roue par la sortie 32 et la conduite 33. Lorsque la pression dans la chambre 46 et par suite dans la chambre 60 s'élève à une valeur déterminée, le piston 43 se déplace vers la droite en raison de la plus grande surface frontale dans la 40 chambre 60. Ce déplacement se poursuit jusqu'à ce que le clapet 54 70 39861 6 2067046 ferme le siège de soupape 52. L'élévation de la pression pour les freins des roues arrière ne peut plus avoir lieu dans la même mesure que dans la chambre de pression 6 du maître-cylindre 1. Dans les régulateurs de pression de freinage connus, la pour-5 suite de l'élévation de pression est déterminée par le rapport entre la surface frontale 75 du piston 43 et la surface annulaire 76. Ce rapport de surfaces est naturellement déterminant également pour le mouvement initial du piston 4-3 vers la gauche et par conséquent pour la fermeture de la soupape 52, 54. 10 Dans le régulateur de pression de freinage conforme à l'in vention, il faut ajouter à la surface annulaire 76 la surface annulaire supplémentaire 77, résultant de la différence entre les diamètres des tronçons 45 et 47 du piston 43. Cette surface anhulaire 77 est soumise à l'action du fluide comprimé dans la chambre 48 en 15 communication avec le circuit de freinage qui agit sur les demi-freins des roues avant. Dans le régulateur représenté à la Pig. 2, la caractéristique du régulateur de pression de freinage découle donc du rapport entre la surface frontale 75 et les surfaces annulaires 76 et 77. Si les deux circuits de freinage agis-20 sent, le rapport entre la surface frontale 75 et les deux surfaces annulaires 76 et 77 donne la caractéristique de réglage souhaitée, qui est désignée par 80 dans la Fig. 3 et représente la répartition réelle de la pression. La ligne 81 correspond à la répartition idéale de la pression. 25 En cas de déficience du circuit 7, 20, 22 agissant sur les demi-roues avant, la pression dans le régulateur 30 ne s'élève plus que dans la chambre 46 . Il en résulte que la caractéristique est définie par le rapport entre la surface frontale 75 et la surface annulaire 76. Cette caractéristique est reproduite en 30 traits mixtes dans la Pig. 3 et porte la référence 82. La répartition idéale de la pression en cas de déficience du circuit agissant sur les demi-roues avant est représentée par la ligne 83. Il est aisé de se rendre compte que, si le circuit agissant sur les roues avant est déficient, le régulateur de pression de freinage 35 réduit la pression sur les freins des roues arrière beaucoup plus fortement que si l'installation de freinage est intacte. Un surfreinage des roues arrière en cas de déficience du circuit n'agissant que sur les roues avant est exclu avec certitude. Moyennant un dimensionnement approprié des surfaces annulaires 76 et 77, il 70 3986T 7 2067046 est donc possible d'obtenir n'importe quelle modification désirée de la caractéristique de réglage. Pour la caractéristique de réglage 80 dans l'installation de freinage intacte, la somme des surfaces annulaires 76, 77 doit être dans un rapport correct avec 5 la surface frontale 75. Dans la Pig. 4 le régulateur de pression selon 1'invention est représenté schématiquement sous la forme d'un régulateur asservi à la charge.- En ce qui concerne l'établissement de la pression dans les circuits de freinage, le régulateur agit de la même 10 manière qu'à la Fig. 2, de sorte que les organes essentiels sont affectés des mêmes signes de référence. La différence réside en ce que l'extrémité du tronçon 47 du piston 43 est reliée à un levier double 85, monté à l'extrémité du tronçon 47. L'extrémité du bras 86 du levier 85 est attaquée par un ressort 87* dont l'extré-15 mité opposée est fixée à un appendice 88 du corps 40. L'autre bras 89 du levier 85 est relié par une tringle 90 à l'essieu 91. Lorsque la distance entre l'essieu et la carrosserie diminue par suite d'un accroissement de la charge, la force exercée par le ressort 87 sur le piston 43 augmente. Ceci entraîne une élévation 20 plus grande de la pression dans le système de freinage ainsi que dans le régulateur de pression, avant que le piston 43 ne se déplace et que la soupape 52,54 ne se ferme. Une réduction de la pression pour les roues arrière a donc lieu plus tard que si le véhicule était vide. En cas de déficience du circuit de freinage agissant 25 sur les roues avant, la réduction de la pression de freinage des roues arrière n'est déterminée comme précédemment, en ce qui concerne la caractéristique de réglage, que par le rapport entre la surface frontale 75 et la surface annulaire 76 du piston 43, auquel s'ajoute toutefois une influence due à l'asservissement à 30 la charge sur l'essieu. 70 3986T 8 2067046 RBVEKDICATIONS 1».- Régulateur de pression pour installations de freinage à deux circuits de véhicules automobiLes, dans lesquelles un circuit de freinage agit sur les roues avant et l'autre sur les roues avant et arrière, caractérisé en ce que la réduction de la pression 5 de freinage pour les roues arrière (34) est déterminée en même temps par le circuit de freinage (7,20,22) agissant seulement sur les roues avant (21). 2.- Régulateur de pression de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction de la pression de 10 freinage pour les roues arrière (34) est déterminée par les deux circuits de freinage lorsque l'installation est en pleine action et par le circuit de freinage agissant sur les roues avant et arrière en cas de déficience du circuit de freinage n'agissant que sur les roues avant (21). 15 3.- Régulateur de pression de freinage suivant les revendi cations! et 2, caractérisé en ce que les cylindres de frein (25) des roues avant (21) faisant partie du circuit de freinage agissant sur les roues avant et arrière sont reliés directement à la chambre de pression (6) appartenant à ce circuit du maître-cylindre (1), 20 cependant que les cylindres de frein (35) des roues arrière (34) sont mis en communication avec cette chambre de pression (6) par l'intermédiaire du régulateur de pression de freinage (30) sur lequel-agit simultanément le circuit n'agissant que sur les roues avant (21). 25 4.- Régulateur de pression de freinage suivant l'une quel conque des revendications 1 à 3 comportant un piston susceptible d'être déplacé par un fluide comprimé et contenant une soupape ou coopérant avec une soupape, régulateur caractérisé en ce que le piston(43) est un piston à gradins ou étagé, dont un gradin 30 (44) est chargé par le fluide comprimé de l'un des circuits et le deuxième gradin (45) par le fluide comprimé de l'autre circuit. 5.- Régulateur de pression de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le liquide de freinage du circuit agissant sur les roues avant et arrière est 35 dérivé de la conduite (24) allant aux roues avant (21) vers la chambre (46) du régulateur de pression (30) communiquant avec la soua®®®; (,52.,53) du piston (43) et en ce que le liquide de freinage êta ©îMWitlfc agissant, seMleaant sur les roues avant (21) est en liaison awee une etiambre (48) du régulateur de pression (30) fermé 70 39861 9 2067046 par des segments d'étanchéité (49) du piston. 6.- Régulateur de pression de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5* caractérisé en ce que la somme des deux surfaces annulaires (76,77) des gradins du piston (43) 5 et le rapport entre ces deux surfaces sont calculés de telle façon que la caractéristique de réglage souhaitée est obtenue aussi bien lorsque les deux circuits sont en action que lorsque le circuit agissant sur les roues avant et arrière est seul en état de fonctionnement.