Brevet FR2106473A1 — publié le 19720505

La présente invention concerne une installation de freinage hydraulique à plusieurs circuits dans laquelle l'effort de freinage est augmenté d'une force auxiliaire produite par un fluide sous pression, comprenant plusieursmaitres-cylindres alimentant les cylindres de frein de roue, dont les pistons sont actionnés dans le même sens par l'intermédiaire d'un balancier. Une telle installation de freinage est connue par le brevet français 823.179 (figure 3). Dans cette installation connue, le balancier est un fléau dont le pivotement assure la compensation de différences de pression dans deux circuits de freinage hydraulique. Le fléau a l'inconvénient d'être encombrant et de permettre seulement peu de possibilités d'incorporation du dispositif. De plus, la friction dans les points d'appui du fléau lors de son pivotement va à l'encontre d'une commande à réaction sensible et d'un équilibrage précis de la pression dans l'installation. Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients et de réaliser un balancier pour une installation de freinage à plusieurs circuits qui permet une grande souplesse dans le choix des dimensions et dans la disposition des différentes parties qui le composent. Le balancier doit en outre permettre une commande à réaction compacte, présentant peu de friction et précise. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le balancier est constitué par un coussin hydraulique actionné par la force auxiliaire, qui peut être mis sous pression lors du freinage par le mouvement d'un piston auxiliaire exposé à la force auxiliaire et qui produit alors, par voie hydraulique, une contre-réaction sur l'élément de manoeuvre de la soupape contrôlant l'application de la force auxiliaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que du dessin annexé dans lequel - la figure l représente une coupe axiale d'un balancier suivant l'invention, comprenant deux soupapes de commande et un piston auxiliaire exposé à la force auxiliaire ; et - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 1 représente une installation de freinage hydraulique à deux circuits, comprenant un maître-cylindre en tandem 2 qui est actionné au moyen d'une pédale 1 et qui permet la mise sous pression d'un conduit de frein 3 d'un premier circuit de freinage et celle d'un conduit de frein 4 d'un second circuit de freinage. Les deux conduits de frein 3 et 4 mènent chacun à une soupape de commande hydraulique 5 ou 6 dont les obturateurs permettent la libre entrée du fluide dans les conduits de frein 7 et 8 lorsque les freins sont desserrés ; le conduit 6 alimente les freins 9 des roues avant et le conduit 8 alimente les freins 10 des roues arrière. Les deux soupapes de commande 5 et 6 comprennent chacun un obturateur 11 ou 12 dont le siège est prévu au centre d'un piston 13 ou 14. Les pistons 13 et 14 servent à la modification du volume de la chambre 15 ou 16 prévue derrière le piston et présentant un raccordement pour le conduit de frein 7 ou 8. Chacun des cbturateurs 11 et 12 est entouré par un espace 17 ou 18 présentant un raccordement pour le conduit de frein 3 ou 4. Une tige de soupape 19 ou 20 est fixée sur chacun des obturateurs 11 et 12 et traverse à joint étanche une cloison de l'espace 17 ou 18 et une chambre 21 ou 22, située derrière lui et contenant un ressort de précontrainte 21' ou 22'. Un piston de manoeuvre 23 ou 24 est disposé sur l'extrémité libre de chacune de s tiges 19 et 20, Les deux pistons de manoeuvre 23 et 24 constituent, à l'intérieur des soupapes de commande 5 et 6, la séparation entre les chambres 21' et 22' communiquant avec l'air extérieur et des chambres 23' et 24'. Ces dernières sont exposées à une pression hydraulique initiale régnant dans un cylindre hydraulique 25 disposé entre les deux soupapes de commande 5 et 6. Sur une paroi transversale 26 du cylindre 25 est fixée l'une des extrémités d'un tube interne 27 dont l'intérieur communique librement, à travers la paroi transversale 26, avec une chambre 28' dans laquelle est disposé un piston flottant 28 qui, en vue de la production de la pression initiale, est exposé à la force d'un ressort 29, de sorte que ce piston flottant sert d'élément de tension. L'autre extrémité 27' du tube interne 27 est réalisée comme siège de soupape et traverse avec jeu radial une collerette intérieure 30 d'une tige de piston creuse 31 fixée sur un piston auxiliaire 32.Dans la tige de piston 31 est disposé un ressort 33 qui a tendance à maintenir un obturateur de soupape 34 en forme de disque contre la collerette intérieure 30. L'extrémité 27' du tube et l'obturateur 34 constituent une soupape d'équilibrage hydraulique 27'/34 qui peut également être remplacée par une commande dite "à orifice reniflard" qui est couramment utilisée dans les systèmes de freinage hydraulique. Le piston auxiliaire 32 est actionné par la différence de pression entre l'air extérieur et une source de dépression. I1 est mobile dans un cylindre 35 dont l'une des chambres, 35', peut être mise en communication avec l'air extérieur à travers un raccordement 37, et dont l'autre chambre, 35, communique en permanence avec la source de dépression à travers un raccordement 36 lorsque les freins sont desserrés. Dans cette position des freins, la chambre 35' communique toujours avec la source de dépression, comme décrit ci-après. Un ressort de rappel 38 assure que le piston auxilaire 32 occupe normalement une position près du raccordement 37. Comme le montre la figure 2, les deux espaces 17 et 18 des soupapes decammande 5 et 6 ainsi que le cylindre 25 sont branchés sur un cylindre de manoeuvre 40 dans lequel peut se déplacer une tige de manoeuvre de soupape 41. Deux pistons 42, 43, exposés chacun à la pression régnant dans l'espace 17 ou 18, sont montés dans le même sens sur cette tige 41, c'est-à-dire de manière qu'ils soient sollicités dans le même sens par les pressions régnant dans les espaces 17 et 18. Un piston 44 qui est exposé à la pression dans le cylindre 25 est au contraire disposé de telle manière sur la tige 41 qu'il soit sollicité en sens contraire au pistons 42 et 43. Entre le piston 44 et le piston 43 se trouve une cloison 45 du cylindre, qui est traversée à joint étanche par la tige 41 et qui sert d'appui pour un ressort 46 ayant tendance à pousser la tige 41 vers une positionextrême. La tige de manoeuvre de soupape 41 porte un prolongement tubulaire 47 dont l'extrémité forme un siège de soupape mobile d'une soupape 50 à double siège. Un second siège 48 de cette soupape est solidaire du corps de l'appareil et est fermé en position de desserrage des freins par un obturateur 51 en forme de disque qui est sollicité par un ressort 49. La soupape 50 à double siège établit alternativement la communication du raccordement 37 avec la source de vide (dans la position de desserrage représentée) et avec l'air extérieur (position de freinage). Les chambres remplies de liquide 23' et 24', le cylindre 25 et l'élément de tensinn 28/29 constituent ensemble un coussin hydraulique 52. L'installation qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante En position de desserrage des freins, l'élément de tension 28429 assure que le coussin hydraulique 52 est toujours sous une faible pression initiale. La soupape d'équilibrage 27'/34 est alors ouverte. La pressinn exercée par l'élément de tension 28/29 sur le coussin hydraulique 52 règne également dans les chambres 23' et 24' situées devant les pistons 23 et 24. Au moment du freinage, du liquide de freinage est refoulé par le maître-cylindre en tandem 2 à travers les conduits 3 et 4 jusqu'aux espaces 17 et 18. Depuis ceux-ci, la pression se propage initialement jusqu'aux freins de roue 9 et 10 à travers les soupapes de commande 5 et 6 qui sont encore ouvertes. La pression se propage en outre jusque devant les deux pistons 42 et 43 fixés sur la tige de manoeuvre de soupape 41 (figure 2). Les pistons 42 et 43 se déplacent vers la droite et le piston 44 décalé le coussin hydraulique 52 de telle manière que les pistons 23 et 24 sont descendus uniformément. Ce mouvement a pour conséquence que les obturateurs 11 et 12 des deux soupapes de commande 5 et 6 ferment leurs sièges dans les pistons 13 et 14. Ces derniers participent. ensuite au mouvement des pistons 23 et 24.La pression dans les conduits de frein 7 et 8 menant aux freins 9 et 11 augmente davantage et les freins sont serrés. Le coussin hydraulique 52 équilibre exactement les pressions dans les deux circuits de freinage. Toutefois, les pistons 42 et 43 provoquent en même temps la commutation de la soupape 50 à double siège, de sorte que dey'air extérieur parvient jusque devant le piston auxiliaire 32 à travers le raccordement 37. Le piston auxiliaire 32 monte et l'obturateur de soupape 34 s'applique contre le siège 27'. La soupape d'équilibrage 27'/34 est dnnc fermée et l'augmentation de pression dans le coussin hydraulique 52 n'agit pas sur l'élément de tension 28/29. Pendant la poursuite du mouvement du piston auxiliaire 32, la chambre 35" du cylindre 25 devient plus petite et le coussin hydraulique 52 est décalé davantage dans les chambres 23' et 24'. Par suite, les pistons 23, 24 et les pistons 13, 14 sont descendus. La pression de freinage régnant dans les conduits de frein 7 et 8 est par conséquent augmentée par la force auxiliaire. Cette augmentation de la pression se manifeste également sur le piston 44 qui agit contrairement aux pistons 42 et 43.La grandeur de la pression de freinage ainsi atteinte produit une réactxn sur le pied du conducteur, de sorte que celui-ci peut "mesurer", l'effort de freinage appliqué. Cet agencement assure donc une commande à réaction précise de la soupape 50. Coussin hydraulique 52 assure également un équilibrage précis des pressions dans les deux circuits de freinage pendant l'action de la force auxiliaire. Au moment du desserrage des freins, toutes les parties mobiles de l'installation reprennent leur postion de départ représentée. Par suite de la fixation des deux pistons 42 et 43 sur la tige de manoeuvre de soupape 41, les pressions produites par le maître-cylindre en tandem 2 s'additionnent. Cela signifie que la soupape 50 est également commutée lorsque, pendant le freinage, la pression de seulement l'un des deux conduits de freinage 3, 4 augmente, mais la pression exercée sur la pédale par le pied du conducteur doit être doublée, Outre les avantages mentionnés au début, l'utilisation d'un coussin hydraulique camne badncier permet de nombreux mnntages peu encombrants de l'appareil. C'est ainsi que, par exemple, pour les installations de freinage à trois ou à quatre circuits, les soupapes correspondant aux soupapes 5 et 6 peuvent être disposées en étoile autour de l'axe du cylindre 25. A la place d'une manoeuvre du piston auxiliaire 32 au moyen d'une dépression, on peut également prévoir une manoeuvre au moyen d'une pression. I1 est également possible de réaliser le piston auxiliaire 32 comme un piston hydraulique et de l'exposer à une force auxiliaire engendrée par une pompe ou un accumulateur hydraulique. REVENDICATIONS 1. Installation de freinage hydraulique à plusieurs circuits dans laquelle l'effort de freinage est augmenté d'une force auxiliaire produite par un fluide sous pression, comprenant plusieurs maîtres-cylindres alimentant les cylindres de frein de roue, dont les pistons sont actionnés dans le même sens par l'intermédiaire d'un balancier, caractérisée en ce que le balancier est constitué par un coussin hydraulique actionné par la force auxiliaire, qui peut être mis sous pression lors du freinage par le mouvement d'un piston auxiliaire exposé à la force auxiliaire et qui produit alors,par voie hydraulique, une contre-réaction sur l'élément de manoeuvre de la soupape contrôlant l'application de la force auxiliaire. 2. Installation de freinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coussin hydraulique est constamment maintenu sous une pression initiale par un élément de tension, et en ce que la liaison entre le coussin hydraulique et l'élément de tension est établie par une soupape d'équilibrage qui est fermée lors du freinage. 3. Installation de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un piston de manoeuvre et une soupape de commande hydraulique commandée par ce piston sont montés dans chaque circuit de freinage entre le maître-cylindre à plusieurs circuits et le coussin hydraulique. 4. Installation de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la soupape commandant l'application de la force auxiliaire est solidaire d'une tige de manoeuvre de soupape sur laquelle sont montés, d'une part, deux pistons sollicités dans le même sens par les pressions régnant dans les deux circuits de freinage et, d'autre part, un piston sollicité en sens contraire par la pression régnant dans le coussin hydraulique.