Brevet FR2106608A1 — publié le 19720505

i. 2106608 La présente invention se rapporte à un maître cylindre à double rapport et comprend un carter ayant un grand cylindre et un petit cylindre, chacun ayant respectivement un grand et un petit piston pouvant y fonctionner. Un second petit piston est porté 5 dans le petit cylindre et dans un alésage dans le grand piston, et se trouve poussé contre une paroi de cet alésage par des moyens de ressort interposés entre les deux petits pistons. Un moyen d'exploration de pression hydraulique porté par ce second petit piston peut communiquer avec des passages de fluide qui relient les cy-10 lindres à un passage dans ce second petit piston. Initialement, en cours de fonctionnement, le fluide interposé entre le second petit piston et la paroi de l'alésage dans le grand piston amène les deux pistons à se déplacer à l'unisson, en transmettant ainsi du fluide dans le dispositif de freinage au 15 moyen du grand piston. C'est ce qu'on peut appeler le premier stade. Quand la pression de fluide dans le petit cylindre atteint une valeur prédéterminée, le moyen d'exploration de pression ouvre une communication par fluide avec les cylindres, ce qui déclenche le second stade de transmission du fluide vers le dispositif, en ré-20 duisant l'effort de pédale lors d'un mouvement ultérieur de celle-ci, parce que le fluide provenant du petit cylindre fournit une pression contre l'aire de la face de l'extrémité avant du grand piston, et ainsi, dans ce stade, le petit et le grand piston ne se déplacent plus à l'unisson, le petit piston se déplaçant plus loin 25 que le grand piston durant le second stade de fonctionnement. Une forme modifiée de la présente invention a une caractéristique supplémentaire, à savoir une tige traversant le grand piston qui déplace du fluide dans l'alésage de ce dernier approximativement au commencement du second stade. 50 Le but de la présente invention est de prévoir ion maître cylindre perfectionné à double rapport qui, durant le stade initial de fonctionnement, fournir une grande alimentation volumétrique de fluide vers le dispositif et dans lequel, à une pression prédéterminée, vm second stade est commencé, lequel réduit l'effort de pé-35 dale et ne provoque sensiblement pas de déplacement de pédale plus fort que dans le dispositif classique. La présente invention fournit également un moyen à toute épreuve qui provoque ion renversement de marche pour revenir au premier stade dans le cas où le déplacement de la pédale est ex-40 cessif ; évidemment, une grande alimentation volumétrique de flui 71 33582 2. 2106608 de est fournie au dispositif. La présente invention sera maintenant décrite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : * La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un maître 5 cylindre à double rapport selon la présente invention, sa partie arrière étant représentée en décalage. La figure 2 est une vue correspondant à une partie de la figure 1 représentant un type différent de joint. La figure 3 est une vue en -coupe verticale d'une forme 10 modifiée d'un maître cylindre à double rapport représenté sur la figure 1, sa partie d'extrémité arrière étant représentée en décalage, et La figure 4 est une vue en coupe longitudinale, partiellement en plan, de la partie décalée de la figure 3, prise suivant 15 la ligne 4-4 de la figure 3. En se référant maintenant aux dessins, on représente sur la figure 1 un réservoir de fluide 9 en dessous duquel, et solidairement par rapport à celui-ci, se situent un cylindre relativement petit 10 et un cylindre relativement grand 11 alignés coaxia-20 lement. Un premier piston 12 et un second piston 13, relativement petits, sont disposés pour fonctionner dans le cylindre relativement petit 10. Le piston 13 est également disposé de manière fonctionnelle dans un alésage 14 d'un piston 15 relativement grand, disposé pour fonctionner dans le cylindre relativement grand 11. 25 Une protubérance 16 s'étend à partir du pi§ton relativement grand 15. Un ressort 17 est interposé entre le premier et le second piston relativement petits, 12 et 13 respectivement, en poussant ainsi le second piston relativement petit 13 contre -une paroi 18 à l'çxtrémité de-l'alésage 14 du piston 15. 30 Le second piston relativement petit 13 comporte un pas sage longitudinal 19 le traversant et d'un passage de soupape de contrôle 20, se composant d'un passage'de faible diamètre 21 et d'un passage de plus grand diamètre 22. Cet agencement de composants peut être appelé moyen de soupape de contrôle. Une bille 23, dis-35 posée dans le passage à plus grand diamètre 22, est poussée contre le passage à petit diamètre 21 par un ressort 24 interposé entre elle et une fermeture 25. Le passage à plus grand diamètre 22 est pourvu d'un orifice 26 pouvant communiquer avec les cylindres relativement petit et grand, 10 et 11 respectivement. 40 Le premier piston 12, relativement petit, est' pourvu d'un 71 33582 3. 2106608 joint torique 27, à son extrémité avant, et d'un joint d'étanchéi-té à lèvre 28, à son extrémité arrière, et le second piston 13, relativement petit, est pourvu d'un joint d'étanchéité à lèvre 29, à son extrémité avant, et d'un joint torique 30 à son extrémité 5 arrière. Un joint plat 31 représenté sur la figure 2 est interposé entre l'extrémité arrière du second piston 13, relativement petit, et la paroi 18 de l'alésage 14, ceci étant une modification de celui représenté siA» la figure 1. Des joints d'étanchéité à lèvre 32 et 33 sont prévus respectivement aux extrémités avant et arrière 10 du piston 15, relativement grand. Des orifices de récupération 34 et 35 fournissent une communication par fluide entre le réservoir 9 et les cylindres relativement petit 10 et relativement grand 11, respectivement, tout près des joints d'étanchéité à lèvre 28 et 33 respectivement. Des 15 orifices 36, 37 du réservoir sont en communication par fluide avec le cylindre relativement petit 10 et le cylindre relativement grand 11 respectivement et sont situés à l'arrière des joints d'étanchéité à lèvre 28 et 33 respectivement. Un prolongement 38 à toute épreuve s'étend depuis l'ex-20 trémité arrière du premier piston 12 relativement petit, jusqu'à une distance prédéterminée de l'extrémité avant du second piston 13 relativement petit, et sert de moyen à toute épreuve qui sera décrit ci-après plus en détails. Un piston supplémentaire 39 relativement grand, ayant des protubérances 16a et 16b à ses extrémi-25 tés opposées, est représenté comme étant disposé pour pouvoir glisser dans le cylindre relativement grand 11 dans une position arrière par rapport au piston relativement grand 15, et il est pourvu de deux joints d'étanchéité à lèvre 40 et 41, chacun étant fixé à une de ses extrémités. Ce piston relativement grand 39 est pourvu 30 d'un moyen d'arrêt 45 et, de ce fait, le mouvement arrière du piston relativement grand 39 est limité. Un orifice de récupération 46 fournit une communication par fluide entre le réservoir de fluide 9 et le cylindre relativement grand 11, à l'avant du joint d'étanchéité à lèvre 41 et tout près de celle-ci. Un orifice de ré-35 servoir 47 peut communiquer avec le cylindre relativement grand 11 à l'arrière du joint d'étanchéité à lèvre 41. Deux sorties de fluide 48 et 49 sont représentées en communication avec le cylindre relativement grand 11. Chaque sortie est adaptée pour être raccordée à une canalisation hydraulique conduisant à deux freins de 40 roue. 71 33582 4. 2106608 Une purge 50, pouvant communiquer avec l'extrémité avant du cylindre relativement grand 11, sert à retirer l'air emprisonné. Le fonctionnement de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 est le suivant. 5 L'application de pression contre le premier piston 12, relativement petit, applique une pression de fluide contre la face du second piston 13, relativement petit, qui à son extrémité éloignée, est en contact avec la paroi 18 de l'alésage du piston 15 et comporte le passage longitudinal 19 le traversant. Ce second piston 10 13 relativement petit, au moyen de son joint torique 30, ferme de manière étanche la communication par fluide avec le cylindre relativement grand-11, ce qui amène ainsi le piston relativement grand 15 à se déplacer en même temps que les pistons relativement petits 12 et 13, en provoquant ainsi une alimentation volumétrique de flui 15 de relativement grande vers une canalisation hydraulique conduisant aux cylindres de roue. Quand la pression hydraulique dans le dispositif atteint une valeur prédéterminée, la bille 23 du moyen de soupape de contrôle recule et fournit une communication par fluide respectivement 20 avec le cylindre relativement petit 10 et le cylindre relativement grand 11, en commençant ainsi le second stade de fonctionnement durant lequel le fluide provenant du cylindre relativement petit 10 est transmis contre l'aire de la face du piston relativement grand 15 qui, bien sûr, comprend la paroi 18. De ce fait, à ce stade, 25 l'effort de pédale est réduit parce que le .premier piston relativement petit 12 se déplace sur une distance supérieure au piston relativement grand 15 dans l'alimentation volumétrique de fluide vers les freins de roue. On doit noter que, bien que la pédale se déplace légère-30 ment plus loin durant le second stade que dans le dispositif classique, ceci est compensé par l'utilisation d'un plus grand piston que celui employé dans un tel dispositif classique et, de ce fait, la pédale se déplacera sur une plus courte distance par rapport au dispositif classique et manifestement à un moment où le frein sera 35 en prise, ce qui n'exigera qu'un effort minimum. Le prolongement 38 servant de moyen à toute épreuve entre ra en contact avec la face avant du second piston 13 relativement petit, dans le cas où le déplacement de la pédale devient excessif, en amenant ainsi les pistons relativement petits et le piston re-40 lativement grand à se déplacer à l'unisson et à transmettre ainsi 71 33582 5. 2106608 line valeur optimum d'alimentation volumétrique de fluide. La transmission indépendante de fluide hydraulique à chacun des deux freins de roue est fournie par l'utilisation du piston relativement grand 39 qui a deux joints d'étanchéité à lè-5 vre 40 et 41, chacun étant monté sur ses faces d'extrémité. Les surfaces du cylindre relativement grand 11 en avant des joints d'étanchéité à lèvre 40 et 41 sont pourvues de sorties de fluide respectivement 48 et 49* chacune étant adaptée pour être raccordée à chacune des canalisations hydrauliques conduisant à deux freins 10 de roue et, de ce fait, en fonctionnement, le fluide transmis à partir du maître cylindre est fourni séparément à chacun des deux freins de roue. Une forme modifiée de la présente invention est représentée sur la figure 3. Le but de cette forme modifiée est de four-15 nir un moyen par lequel une alimentation volumétrique de fluide plus grande peut être fournie durant le second stade de fonctionnement. L'utilisation de ce moyen nécessite un nouvel agencement et des changements de certains des composants. Les composants qui sont identiques à ceux représentés sur la figure 1, sauf en ce qui 20 concerne la dimension de certains, portent la même référence d'identification. Comme représenté dans la figure 3, un piston relativement grand 15a, qui est une forme modifiée du piston relativement grand 15, comporte un alésage 51 s'étendant axialement à-travers sa pa-25 roi 18a, dans lequel est située une tige de déplacement de fluide 52, agencée pour pouvoir coulisser, et pourvue d'un joint 53 et d'une collerette annulaire 54 lui servant de moyen d'arrêt contre la paroi 18a. Un piston relativement petit 13a comporte un alésage 55 30 dans lequel est situé un ressort 56, monté pour être en contact avec la tige de déplacement de fluide 52, et pousser ainsi la collerette annulaire 54 de celle-ci contre la paroi 18a. Un passage longitudinal 19a dans ce piston 13a est prévu pour mettre en communication l'alésage 55 et le cylindre relativement petit 10. La 35 paroi 57* à l'extrémité arrière du cylindre relativement grand 11, sert de moyen d'arrêt pour la tige de déplacement de fluide 52. Un ressort de rappel 58 est interposé entre cette paroi 57 et le piston relativement grand 15a. La figure 4 représente deux cylindres 59 et 60 disposés 40 latéralement, placés longitudinalement sous un réservoir de fluide 71 33582 6. 2106608 9a et renfermant deux pistons 61 et 62 respectivement, qui sont agencés de manière à pouvoir coulisser, et pourvus de deux joints d'étanchéité à lèvre 40a et 4la respectivement à leurs extrémités avant. Des orifices de réservoir 63 et 64 sont prévus en communi-5 cation par fluide avec les cylindres 59 et 60 respectivement, et renferment des soupapes basculantes 65 et 66 respectivement ; ainsi, une communication par fluide est fournie vers les sorties 67 et 68 respectivement, chacune d'elles étant adaptée pour être raccordée à deux canalisations hydrauliques,conduisant à deux 10 freins de roue. Deux ressorts de rappel 69 et 70. sont interposés entre les pistons 61 et 62 respectivement et deux parois 71 et 72 respectivement ; de ce fait, les pistons 61 et 62 sont poussés contre la paroi 57. Le fonctionnement de l'exemple de réalisation représenté 15 sur les figures 3 et 4 est semblable au fonctionnement de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, sauf en ce qui concerne une caractéristique supplémentaire, à savoir la tige de déplacement de fluide 52, qui se déplace à l'unisson avec le piston relativement grand 16a jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec 20 la paroi 57 qui sert de moyen d'arrêt. A ce stade, l'aire de la face du piston relativement grand 15a est réduite par l'aire de la face de la tige de déplacement de fluide 52. Ainsi, durant le second stade de fonctionnement, l'effort de pédale sera inférieur à ce qu'il est dans l'exemple de réalisation représenté sur la figu-25 re 1 et il y aura toujours sensiblement le ..même déplacement de pédale. Une modification supplémentaire représentée sur la figure 4 représente un moyen pour fournir indépendamment du fluide aux freins de roue, ce moyen comprenant les deux cylindres disposés 30 latéralement 59 et 60, placés longitudinalement sous le réservoir de fluide 9a et comportant les deux pistons 61 et 62 respectivement, qui sont indépendamment raccordés à des canalisations hydrauliques, chacune d'entre elles conduisant à deux freins de roue. Cette modification était nécessaire en vue de fournir un 35 moyen d'arrêt, c'est-à-dire la paroi 57, pour la tige de déplacement de fluide 52 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à 40 l'homme de l'art. 71 33582 7. 2106608 REVENDICATIONS 1 - Cylindre de pression pour un dispositif de frein hydraulique, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un carter renfermant : 5 (A) un premier cylindre relativement petit à l'extrémité avant du carter j (B) un cylindre relativement grand aligné coaxialement avec le premier cylindre relativement petit ; (C) un premier piston relativement grand comportant un alésage, et 10 agencé pour fonctionner dans le cylindre relativement grand ; (D) un premier piston relativement petit agencé pour fonctionner dans le cylindre relativement petit et un second piston relativement petit ayant un passage longitudinal s'étendant axia-lement à travers lui, agencé pour fonctionner dans le cylindre 15 relativement petit et dans l'alésage du piston relativement grand ; (E) un ressort interposé entre le premier piston et le second piston relativement petits, afin que, le second piston relativement petit soit poussé en contact avec une paroi de l'alésage 20 ^dans le piston relativement grand ; (p) un moyen d'étanchéité disposé dans la zone à l'extrémité de la périphérie extérieure du second piston relativement petit ; (G) un moyen d'exploration de pression disposé dans le second piston relativement petit entre les passages à faible diamètre et 25 à diamètre plus grand qui peuvent communiquer avec le passage longitudinal et la zone dans le cylindre relativement grand, en avant par rapport au piston relativement grand ; et (H) un réservoir de fluide dans ce carter, pourvu de passages pouvant communiquer avec le cylindre relativement petit et le cy- 3° lindre relativement grand. 2 - Cylindre de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : (A) un premier orifice de récupération de fluide pour le réservoir en avant du piston relativement grand ; 35 (B) un second orifice de récupération de fluide pour le réservoir, en avant du piston relativement grand ; (c) un premier orifice de réservoir de fluide, à l'arrière de l'extrémité avant du premier piston relativement petit ; (D) un second orifice de réservoir de fluide, à l'arrière de l'ex- 40 trémité avant du piston relativement grand ; 71 33582 8. 2106608 (E) un premier joint d'étanchéité à lèvre pour piston, à l'extrémité avant du premier piston relativement petit ; (F) un second joint d'étanchéité à lèvre pour piston, à l'extrémité avant du piston relativement grand ; 5 (G) un troisième joint d'étanchéité à lèvre pour piston, à l'extré mité arrière du piston relativement grand ; (H) un quatrième joint d'étanchéité à lèvre pour piston, à l'extré mité arrière du second piston relativement petit ; et (I) une sortie de fluide interposée entre le cylindre relativement 10 grand et le dispositif hydraulique. 3 - Cylindre de pression selon la revendication 2, carac térisé en ce que les moyens d'étanchéité sont des joints annulaires disposés entre l'extrémité de la périphérie extérieure du second piston relativement petit et la paroi de l'alésage. 15 4 - Cylindre de pression selon la revendication 2, ca ractérisé en ce qu'une purge est prévue à l'extrémité avant du cylindre relativement grand. 5 - Cylindre de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier piston relativement petit est pour- 20 vu d'une protubérance à toute épreuve, pouvant être engagée avec le second piston relativement petit en servant ainsi de moyen à toute épreuve qui provoque un retour au fonctionnement du premier stade. 6 - Cylindre de pression pour un dispositif de frein hy- 25 draulique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il renfer me : (A) un second piston relativement grand pourvu d'une seconde et d'une troisième protubérance s'étendant dans les directions op posées vers une première protubérance sur le piston et une pa- 30 roi respectivement à l'extrémité du grand cylindre ; (B) un second ressort interposé entre le premier piston relativement grand et l'extrémité avant du second piston relativement grand, en poussant ainsi ce second piston dans une direction vers un moyen d'arrêt situé dans un diamètre réduit entre ses 35 extrémités opposées ; (c) un troisième ressort interposé entre l'extrémité arrière du second piston relativement grand et la paroi à l'extrémité du cylindre relativement grand ; (D) un réservoir de fluide dans le carter, pourvu d'un premier, 40 d'un second et d'un troisième orifice de récupération, dont 71 33S82 9 2106608 chacun est situé respectivement à l'arrière du premier piston relativement petit, à l'arrière du premier piston relativement grand et à l'arrière du second piston relativement grand ; 5 (E) une première sortie de fluide à l'avant du second piston relativement grand, pouvant communiquer avec des moyens de frein pour une première paire de roues ; et (p) une seconde sortie de fluide à l'arrière du second piston relativement grand, pouvant communiquer avec des moyens de frein 10 pour une seconde paire de roues. 7 - Maître cylindre à double rapport pour un dispositif de frein hydraulique et comprenant un carter, caractérisé en ce qu'il renferme : (A) un cylindre relativement petit et un cylindre relativement 15 grand définis par le carter ; (B) un réservoir de fluide en communication avec les cylindres : (c) un piston relativement petit et un piston relativement grand disposés, pour fonctionner respectivement dans le cylindre relativement petit et le cylindre relativement grand ; 20 (D) un fluide interposé entre le piston relativement petit et le piston relativement grand, servant à amener le piston relativement petit et le piston relativement grand à se déplacer à l'unisson lorsqu'une force est exercée contre le piston relativement petit ; 25 (E) un moyen d'exploration pouvant communiquer avec le fluide et les zones de cylindre, à l'avant de la face du piston relativement grand ; (F) ce moyen d'exploration étant d'une valeur prédéterminée qui s'ouvre quand la pression de fluide surmonte la valeur du moy- 30 en d'exploration, en permettant ainsi un mouvement relatif des pistons l'un vers l'autre ; et (G) une tige de déplacement de fluide, espacée sur une distance prédéterminée d'un moyen d'arrêt à l'extrémité arrière du cylindre relativement grand. k