Brevet FR2102141A1 — publié le 19720407

La présente invention concerne le freinage des véhicules et en particulier des systèmes de freinage pour véhicules, actionnés hydrauliquement. Un système de freinage actionné par la pression d'un fluide selon l'invention comprend des freins à tambour et à patins dans lesquels les patins sont séparés à une extrémité ou à chaque extrémité pour appliquer le frein grâce à un coin actionné par deux pistons disposés en tandem dans un cylindre et actionnésindividuellement par la pression d'un fluide à partir de deux sources indépendantes sous une commande manuelle. Pour le freinage en service normal les patins sont appliqués par la pression d'un fluide agissant sur les deux pistons et si l'alimentation en fluide sous pression agissant sur un piston ou sur l'autre vient à manquer, le frein sera encore appliqué par le fluide provenant de l'autre source agissant sur l'autre piston. Si l'on a besoin de freiner par d'autres moyens sans pression de fluide, comme par exemple avec les freins de roues arrière, on peut prévoir un troisième piston dans le cylindre, qui est sollicité par un ressort dans une direction telle que le frein soit appliqué et maintenu normalement non agissant par la pression d'un fluide provenant d'au moins une autre source sous une commande séparée. Quand il est prévu un troisième piston sollicité par ressort, le frein sera 'appliqué par ce piston lors du relâchement de la pression du fluide qui maintient normalement le ressort hors d'action. Ceci constitue le moyen d'actionnement utilisé normalement pour le stationnement, mais il peut être utilisé pour appliquer le frein en cas d'urgence résultant du -défaut de fonctionnement d'une des deux sources de pression de fluide ou de toutes les deux. On peut prévoir des actuateurs incorporant un troisième piston sollicité par ressort pour les freins sur une paire de roues seulement d'un véhicule à quatre roues pour le statonnement et ils peuvent être employés pour séparer les patins à 1' une des extrémités ou aux deux. les dessins ci-joints représentent schématiquement, à titre non limitatif, des modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est un schéma représentant un frein à patins et tambour dans lequel les patins sont séparés à une extrémité par deux pistons disposés en tandem dans un cylindre hydraulique; - la figure 2 est un schéma semblable représentant un cylindre incorporant un troisième piston sollicité par ressort; - la figure 3 est un schéma semblable montrant un cylindre incorporant deux pistons sur une tige de piston commune; - la figure 4 illustre un système de freinage complet incorporant des actuateurs pour les patins de freins tels que représentés sur les figures 1 et 2; - la figure 5 est une variante de la figure 4; et - la figure 6 expose un système de freinage complet incorporant des actuateurs pour les patins de freins tels que ceux représentés sur la figure 3. Dans ia disposition représentée sur la figure 1, deux patins de freins arqués 1, 2 sont adaptés à pivoter à une estré- mité sur une broche d'ancrage commune 3. les autres extrémités des patins sont séparées pour appliquer le frein sous l'effet d'un coin 4 actionné par la tige 5 d'un piston 6 coulissant dans un cylindre hydraulique 7, la tige de piston passant à travers un joint dans l'extrémité intérieure du cylindre.L'espace compris entre le piston 6 et 1' extrémité extérieure du cylindre est divisé par une séparation 8 et un piston 9 coulissant dans le cylindre du côté extérieur de la séparation est solidaire ou fixé. sur une tige de piston 10 passant à travers un joint dans la séparation 8 et adapté à porter sur l'extré- mité extérieure du piston 6. Normalement, pour appliquer le frein, le fluide de freinage sous pression fourni par des sources séparées alimente l'espace il compris entre le piston 6 et la séparation 8 et l'espace 12 compris entre le piston 9 et I'extrémité extérieure fermée du cylindre. Les deux pistons agissent alors pour actionner le coin et appliquer le frein. Si l'une des sources de pression de fluide ne fonctionne pas un piston n' agira pas, mais le frein peut être encore appliqué par du fluide sous pression provenant de l'autre source agissant sur l'autre piston. Dans la variante représentée sur la figure 2, l'extrémité extérieure du cylindre se prolonge au-delà du piston extérieur 9 et est divisée par une séparation 13 qui prend la place de l'extrémité extérieure fermée du cylindre dans le premier mode de réalisation. Un troisième piston 14 coulisse dans le cylindre du côté extérieur de la séparation et comporte une tige de piston 15 qui passe à travers la séparation 13, avec un joint étanche, l'extrémité libre de la tige de piston étant adaptée à porter contre l'extrémité extérieure du piston 9. le piston 14 est sollicité par un ressort de compression 16 situé entre le piston et l'extrémité extérieure fermée du cylindre et agissant sur le piston dans un sens convenant pour appliquer le frein. Dans ce mode de réalisation il existe un autre espace 17 dans le cylindre entre le piston 14 et la séparation 13. Dans la position normale hors service du frein le ressort est maintenu comprimé par du fluide sous pression fourni à l'espace 17 et agissant sur le piston 14. Le frein est appliqué de la même manière que dans le premier mode de réalisation, en admettant du fluide sous pression provenant de sources séparées aux volumes il et 12, agissant sur les pistons 6 et 9. Si ces deux sources refusent de fonctionner l'alimentation en fluide sous pression du-volume 17 peut être coupée et le frein sera alors appliqué par le ressort 16, le piston 14 agissant par l'intermédiaire des pistons 9 et 6 sur le coin. Le relâchement de la pression dans le volume 17 permet également d'appliquer le frein sous l'effet du ressort pour le stationnement. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les patins 1, 2 sont séparés à une extrémité par un coin 4 comme dans les deux premiers modes de réalisation, mais le coin est actionné par une tige de piston 20 portant deux pistons 21, 22, écartés axialement, qui coulissent dans un cylindre 23 aux extrémités opposées d'une séparation 24 à travers laquelle passe la tige de piston et avec laquelle elle est en contact coulissant étanche. L'ensemble de la tige de piston et des pistons est sollicité par un ressort de compression 25 se trouvant entre le piston 22 et l'extrémité extérieure fermée du cylindre et agissant sur ledit ensemble dans un sens convenant pour appliquer le frein. il y a quatre volumes sous pression séparés dans le cylindre, à savoir le volume 26 compris entre le piston 21 et l'extrémité intérieure du cylindre, le volume 27 entre le piston 21 et la séparation 24, le volume 28 entre le piston 22 et la séparation, et le volume 29 entre le piston 22 et l'estré- mité arrière fermée du cylindre. Au cours de la marche normale du véhicule, la pression est maintenue dans les volumes 26 et 28 pour pousser l'en- semble tige de piston et pistons vers l'extérieur et pour maintenir comprimé le ressort 25, l'alimentation en fluide sous pression de ces volumes provenant de deux sources séparées. Pour le freinage normal, le fluide sous pression alimente à partir de deux autres sources séparées les volumes 27 et 29 pour solliciter l'ensemble tige de piston et pistons vers l'intérieur pour appliquer le frein, les volumes 26 et 28 étant évacués simultanément dans un réservoir à la pression atmosphérique, de sorte que le ressort 25 aide à appliquer le frein. Pour le stationnement ou pour un freinage en cas d'urgence, l'alimentation du fluide aux volumes 26 et 28 est coupée et ces volumes sont reliés au réservoir, de sorte que le ressort sollicite l'ensemble tige de piston et pistons vers l'intérieur pour appliquer le frein et pour leâmaintenir appliqué jusqu'à ce que les volumes 26 et 28 soient/nouveau mis sous pression pour relâcher le frein. Un système de freinage complet incorporant des actuateurs tels que décrits ci-dessus en se référant aux figures 1 et 2 est illustré sur la figure 4. Dans ce système des freins à tambour 31, 32 sur les roues avant d'un véhicule comprennent des patins adaptés à être séparés aux deux extrémités par des coins et des actuateurs hydrauliques tels que représentés sur la figure 1. les freins de roue arrière 33, 34 qui, pour répondre aux stipulations légales, doivent comporter des moyens indépendants pour permettre de les appliquer pour le stationnement ou en cas d'urgence, sont actionnés par des moyens tels que représentés sur la figure 2. Pour l'application des freins en service normal, du fluide sous pression alimente les volumes 11 et 12 des cylindres pour les freins à la fois sur les roues avant et arrière, le fluide alimentant ces volumes provenant de réservoirs de pression séparés 36 et 37 sous la commande d'une pédale 38 actionnant un dispositif de réglage 39. Un fluide sous pression fourni par un réservoir 40 alimente normalement, par l'intermédiaire d'une soupape 41, actionnée manuellement, les volumes sous pression 17 dans les actuateurs hydrauliques des roues arrière pour maintenir les ressorts 16 comprimés. Si l'alimentation de fluide sous pression provenant de l'un ou de l'autre des réservoirs 36 et 37 cesse d'arriver, les freins sur les quatre roues peuvent être encore appliqués par du fluide sous pression provenant de l'autre réservoir, tandis que si l'alimentation de ces deux réservoirs cesse à la fois, l'ouverture de la soupape 41 relâchera la pression agissant sur les pistons 14 dans les actuateurs des freins de roues arrière et ceux-ci seront appliqués par les ressorts 16 agissant par l'intermédiaire des trois pistons dans les cylindres. La soupape 41 sera également ouverte pour permettre que les freins d roues arrière soient appliqués par les ressorts 16 pour le stationnement. Comme les patins sont séparés aux deux extrémités dans l'application du frein les deux patins agiront comme patins menants dans les deux sens de rotation, que les coins soient actionnés hydrauliquement ou par les ressorts. Ceci permet de maintenir au minimum les mouvements des coins lors de l'application du frein. Dans la variante représentée sur la figure 5, la sé paration des patins dans les freins sur les roues arrière ést effectuée seulement à une extrémité par des cylindres hydrauliques comprenant des pistons sollicités par ressort pour le stationnement et les patins agiront comme patins menants et patins suiveurs, quand on les applique pour le stationnement en ouvrant la soupape 41.. Par ailleurs, le système est le même et les mêmes repères ont-été appliqués aux pièces correspondantes. La figure 6 représente un système de freinage hydraulique dans lequel les patins 1, 2 des freins sur les quatre roues sont séparés aux deux extrémités par des coins 4 et des actuateurs hydrauliques comme décrit ci-dessus en se référant à la-figure 3. On a utilisé les mêmes repères pour désigner les pièces correspondantes des actuateurs. les volumes 26 et 28 dans tous les cylindres des actuateurs sont normalement sous la pression d'un fluide alimentant les volumes respectifs, provenant de réservoirs sous pression séparés 47 et 48 par l'intermédiaire d'une soupape 49 actionnée à main. les ressorts 25 sont ainsi maintenus comprimés et les freins sont maintenus non serrés. les volumes 27 et 29 dans le cylindre sont reliés à d'autres sources séparées 50 et 51 par l'intermédiaire d'une soupape 52 actionnée au- pied. Pour appliquer les freins, la soupape 52 est actionnée et ceci fait que les volumes 26 et 28 dans les cylindres sont évacués vers un réservoir sous pression atmosphérique par l'intermédiaire de soupapes de dérivation 53 et 54; en même temps du fluide sous pression provenant des sources 50 et 51 alimente les volumes 27 et 29 pour actionner les coins. L'actionnement de la soupape 49 pour le stationnement ou pour un freinage d'urgence relie les volumes 26 et 28 dans les cylindres à l'échappement, de sorte que les freins sont appliqués par les ressorts 25. L'emploi de deux sources de fluide sous pression séparées pour le freinage en service normal et de deux autres sources pour le stationnement et le freinage d'urgence assure une sécurité convenable pour le système. les sources de fluide sous pression peuvent être des accumulateurs hydrauliques qui sont maintenus chargés à une pression constante par une pompe entraînée par le moteur du véhicule. REVENDICK2IONS 1. Système de freinage actionné par la pression d'un fluide, pour des véhicules comprenant des freins internes à patins et à tambour, caractérisé en ce que les patins sont séparés à une extrémité ou à chaque extrémité pour appliquer le frein par l'intermédiaire d'un coin actionné par deux pistons disposés en tandem dans un cylindre et qui sont actionnés individuellement par du fluide sous pression fourni par deux sources séparées. 2. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un piston est solidaire d'une tige de piston ou est fixé à cette tige, qui passe à travers l'extrémité intérieure du cylindre en étant en contact coulissant étanche avec celle-ci et en ce que le deuxième piston est solidaire d'une tige de piston ou fixé à cette tige, passant avec contact coulissant étanche à travers une séparation stationnaire, divisant le cylindre, la tige de piston du deuxième piston étant adaptée à porter contre l'extrémité extérieure du premier piston. 3. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième piston dans le cylindre, agissant sur le coin par l'intermédiaire de deux autres pistons et sollicité par un ressort agissant dans un sens convenant pour appliquer le frein, le ressort étant normalement maintenu non agissant par du fluide sous pression fourni par une troisième source sous commande indépendante. 4. Système de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fluide sous pression qui maintient normalement le ressort non agissant alimente un volume dans le cylindre situé entre le troisième piston et une séparation dans le cylindre à travers laquelle passe une tige de piston solidaire du troisième piston ou qui lui est fixé, avec laquelle elle est en contact coulissant et étanche. 5. Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coin est actionné par une tige de piston portant deux pistons, écartés axialement, coulissant dans un cylindre aux côtés opposés d'une séparation stationnaire dans le cylindre, à travers laquelle passe la tige de piston qui est avec elle en contact coulissant étanche, l'ensemble tige de piston et pistons étant sollicité par un ressort dans un sens convenant pour appliquer le frein et en ce que des moyens sont prévus pour fournir du fluide sous pression, à partir de sources séparées,à un premier volume dans le cylindre entre le piston intérieur et l'extrémité intérieure du cylindre, à un deuxième volume entre le piston intérieur et la séparation, à un troisième volume entre la séparation et le piston extérieur et à un quatrième volume entre le piston extérieur et l'extrémité extérieure fermée du cylindre. 6. Système de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression du fluide est maintenue nor salement dans les premier et troisième volumes pour solliciter l'ensemble tige de pistQn et pistons vers l'extérieur contrairement à l'action du ressort et à le maintenir dans cette position, l'alimentation du fluide sous pression aux deux volumes prove nant de sources séparées sous la commande d'une soupape actionnée à main. 7. Système de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le freinage en service normal, du fluide sous pression est fourni par deux sources séparées, sous la commande d'une soupape actionnée au pied, au deuxième et au quatrième volumes dans le cylindre pour solliciter l'ensemble tige de piston et pistons vers l'intérieur pour appliquer le frein, le premier et le troisième volumes étant évacués simultanément vers un réservoir à pression atmosphérique, ce qui fait que le ressort aide à appliquer le frein. 8. Système de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour le stationnement ou pour le freinage d'urgence, le premier-volume et le troisième volume dans le cylindre sont évacués vers un réservoir sous pression atmosphérique,par la soupape actionnée à main, ce qui fait que l'ensemble tige de piston et pistons est sollicité vers l'intérieur par les ressorts pour appliquer le frein et. pour le maintenir appliqué jusqu'à ce que le premier volume et le troisième volume soient à nouveau mis sous pression.