Brevet FR2057040A1 — publié le 19710507

La présente invention concerne un système d'antidérapage dans lequel la liaison hydraulique entré le cylindre de roue et le maître cylindre est interrompue par line vanne séparatrice sous la dépendance d'une variable de contrôle qui peut être définie par vin élément sensible au glissement des roues et dans 5 lequel l'agent de freinage peut se détendre dans une chambre raccordée au cylindre de roue par accroizaaent de son volume grâce au déplacement commandé d'un piston.' . Dans un exemple de réalisation connu d'un dispositif d'antidérapage basé sur ce système, le déplacement du piston qui provoque l'augmentation de volu-ns 10 est asservi mécaniquement au mouvement de la .vanne séparatrice. Le piston est mû par une pression commandée qui agit sur un diaphragme roulé,raccordé au piston contre la force élevée d'un ressort préalablement tendu qui appuie par une extrémité sur le diaphragme roulé et par l'autre extrémité sur la partie inférieure du corps. Ce ressort ramène également le piston dans sa position de repos. 15 L'inconvénient de ce dispositif réside dans la difficulté d'assemblage de tels ressorts fortement tendus au préalable. Dans le cas mentionné ci-dessus, la tension préalable doit excéder la puissance de la pression de freinage qui agit-sur la face avant du piston. De plus, les dimensions du ressort doivent être ■ prévues de manière qu'il ne soit utilisé,autant que possible,que dans la portion 20 linéaire de son élasticité, car autrement l'augmentation de volume dans le circuit de freinage ne serait plus analogue au signal de commande . Par suite du coufi&ge mécanique du piston avec la vanne séparatrice, lors d'une manoeuvre du système, l'agent de pression est aspiré du circuit de freinage.par l'interne-diaire de la vanne séparatrice. Ceci provoque une dépression etipar conséqii:^-'--25 fait mousser l'agent de pression d'une part, et provoque d'autre part, un pic de pression dans le circuit de freinage quand le piston revient, à sa position initiale de sorte que les freins sont manoeuvres brutalement. La présente invention a pour objet de prévoir un système d'anti-dérapage, dans quel d'une part, le piston qui, .par son déplacement provoque l'augmentation de volume du d autre part 30 circuit de freinage et/la vanne séparatrice qui est placée dans le circuit de freinage entre le maître cylindre et le cylindre de- roue sont, séparés mécaniquement l'un de l'autre, et peuvent être manoeuvrés independarEX'r.t l'un de l'ac tre, c'est à dire successivement. De plus, le ressort de rappel fortement tendu au préalaKbe doit être éliminé. . 35 Selon la présente invention, ceci est obtenu de manière que lors d'une réponse de la vanne séparatrice obturant la^cÊAcLuita de 'freinage, le piston séparateur qui provoque l'expansion du volume est mû indépendamment de la vanne séparatrice, et dffns les deux directions de manoeuvre par une différence contrôlée de pression hydraulique appliquée aux surfaces actives du piston. ^ Les parties des alésages du cylindre qui contiennent la surface active de 1 6AD OftfâJNAL 70 29243 2057040 la vanne séparatrice et la surface active du piston séparateur peuvent être mises alternativement en communication avec une source d'énergie hydraulique et avec la cuve de retour par. l'intermédiaire d'une vanne à doux directions, l'a-,-lésage de cylindre du pis- on séparateur communiquant avec la portion de la 5 conduite de freinage qui,durant chaque phase de commande, est reliée aux cylindres de roue, et le piston séparateur étant, guidé de façon étanche dans son alésage. Les vannes à deux.; directions sont de forme-totalement analogue et sont constituées par des soupapes côrdques à double action, commandées électromagné-10 tiquenrent, et dont la boite de soupape est divisée, en trois sections par des évidements dans la noix de soupape et par une gorge annulaire dans le centre de l'alésage de cylindre de la vanne respective. Les sections de la boite de soupape qui sont formées par les évidements sont séparées par un obturateur de. soupape qui est guidé en son axe central sur la noix de soupape et présente une 15 forma cÔnique dans les deux directions de mouvement. Les bords de la gorge an- le nulaire constituent^"siège de .l'obturateur de soupape. La gorge annulaire communique en fonction de la position de la noix de soupape avec l'une ou l'autre section de la boite de soupape. , - Certaines sections des boites de soupape connamiquent entre elles et avec 20 la chambre de cylindre contenant la surface active de la vanne séparatrice au m moyen de conduites dgagent de pression* les autres sections des boites de.soupape conmuniquant chacune séparément avec la chambre de cylindre du piston séparateur au moyen de conduites d'agent de .pression. La gorge annulaire d'une vanne est reliée à une source d'énergie hydraulique, par exemple un accumulateur, tar-25 dis que la gorge annulaire de l'autre vanne est reliée à la cuve de retour. Quand le système est au repos ,1a section de celle-des boites de soupape qui est reliée à la chambre de cylindre du pistgn séparateur communique avec sa gorge annulaire, et la section de l| autre boite/soupape reliée à la chambre de cylindre de la Tanne séparatrice communique avec sa gorge annulaire,de sorte 50 que la chambre de cylindre du piston séparateur est reliée à la source d'agent de pression hydraulique et la chambre de cylindre de la vanne séparatrice est r reliée à la cuvé de retour. - Sans la conduite qui fait communiquer %a section de la vanne reliée à ; l'Alésage de cylindre -du piston séparateur et l'alésage de cylindre du piston 35 séparateur est disposé un clapet de retenue qui s'ouvre en direction dudit alésage-de cylindre. Dans le cas d'une baisse de la pression de l!accumulateur, il est prévu un dispositif de .verrouillage pour la vanne qui commande la cuve de retour. On évidement cylindrique dans le corps est divisé en deux parties par une cloison 40 qui est disposée sur une broche. La broche se prolonge à travers un perçage de BAD ORIGINAL 70 29243 2057040 communication dans l'alésage de cylindre de la vanne qui commande la cuve de retour et la cloison est maintenue dans Sa position initiale contre la force d* un ressort tendu au préalable par la pression de l'accumulateur qui est transmise dans la chambre qui fait face à la vanne à deux directions. De cette manière 5 un intervalle entre les surfaces opposées de la broche et de la noix de soupape demeura ouvert et assure une ouverture et une fermeture efficaces de la vanne à deux directions. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisations, 10 ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés : la figure 1 représente une vue en coupe transversale du dispositif d'antidérapage selon l'invention, lorsqu'il est en position de repos. La figure 2 représente une coupe transversale du même dispositif d'anti-dérapage lorsqu'il est en position de travail. 15 La figure 3 est une vue en coupe partielle du dispositif d'anti-dérapage selon l'invention qui montre comment un fonctionnement sûr du système de freinage est assuré même dans le cas d'une défaillance de l'accumulateur. Les conduites 1 d'agent de pression qui vont au maitre cylindre et les conduites 2 qui vont au cylindre de roue dans le corps 5 communiquent entre 20 elles par un alésage de cylindre étagé 4, plus large,dans lequel une vanne séparatrice 5 actionnée par l'agent de pression est disposée et combinée avec un cl clapet de retenue. L'alésage de cylindre 6 débouche par sa partie latérale dans la conduite d'agentde pression 2 qui communique avec le cylindre de roue. îîi piston séparateur 7 est disposé pour coulisser dans l'alésage 6 et son étanchi-25 té est assurée contre la paroi du cylindre. En position de repos, le piston séparateur 7 appuie, par un collier 9 qui prolonge la surface active 8, sur un étagement 10 dans l'alésage de cylindre 6. Les chambres des alésages de cylindre 4 et 6 limités dans une direction par la surface de travail 33 de la vanne sépa— ratrice 5 et du piston 7 communiquent chacune Atbc l'une des sections 11, 12, de 30 l'alésage de cylindre au moyen d'une conduite d'agent de pression. Les sections sont séparées l'une de l'autre par 'la noix de s2>upape d'une vanne à deux directions 13 commandée électromagnétiquement et se présentant sous la forme d'une soupape cônique à double action,.'Les sections 11, 12, de l'alésage de cylindre qui doivent être séparées l'une de l'autre sont constituées par un évidement dans 35 la surface de la noix ce soupape. Au centre,cette dernière porte un élément obturateur de soupape 14 qui est de forme cônique dans les deux directions. Le siège pour les deux cônes de soupape est formé par les bornes d'une gorge annulaire 15 usinée dans la circonférence intérieure de l'alésage de cylindre, ni'espace délimité par la gorge annulaire 15 communique soit avec.la section 11, *0 soit avec la section 12 de l'alésage de cylindre, en fonction de la position de 70 29243 2057040 la noix de soupape. De la gorge annulaire 15, part une conduite d'agent de pression 16 qui conduit directement à la source d'énergie hydraulique, par exemple un accumulateur. Un clapet de retenue 17, qui s'ouvre dans la direction de l'a-- . lésage de cylindre 6,est placé dans la conduite d'agent de pression qui va de 5 l'alésage de cylindre 6 du piston séparateur 7 à la section 12 de l'alésage de cylindre de la vanne à deux directions 13. Une conduite d'agent de pression 18 fait communiquer la section 11 de l'alésage de cylindre de la vanne 13, qui communique avec l'alésage de cylindre contenant la surface active 33 de la vanne séparatrice 5, avec la section 19 de l'alésage de cylindre d'une seconde vanne 10 à solénoîde à deux directions 20 qui a la nême forme que 13. Une conduite d'agent de pression 22, venant de l'alésage 6 du piston séparateur 7 débouche dans la section 23 de l'alésage de cylindre qui est séparéede la section 19 par l'obturateur de soupape 21 de là vanne 20 qui, dans les deux directions, est de forme cônique. De la gorge annulaire 24, dont les bords constituent le siège de 15 soupape pour les deux surfaces côniques de l'obturateur de soupape 21, part . une conduite d'agait de pression qui aboutit directement à la cuve de retour. En fonction de la position de la noix de soupape, l'espace délimité par la gorge annulaire 24 communique avec l'une des sections 19 ou 23 dell'alésage de cy-Iftodre de la vanne à deux directions 20. 20 Afin de maintenir en fonctionnement le système de freinage, dans le cas d'une défaillance de la pression de l'accumulateur dans le corps 3, il est prévu un dispositif de verrouillage automatique qui maintient la vanne à cfeux directions à solénoîde 20 dans sa positioh initiale lorsque la pression de l'accumulateur fait défaut .. La commande est alors neutralisée, mais le freinage 25 normal est possible. Partant de la conduite dgagent de pression 16 et relié directement à 1'accumulateur, un raccord 25 conduit dans une chambre 26 qui est formée par un évidement cylindrique 28 dans le corps 3, et qui est séparé en deux parties par une cloison 27 placée sur me broche 29. D'un ~8té de la cloison 27, la broche 29 appuie sur la partie inférieure de la seconde chambre fermée 30 30 de l'évidement cylindrique 28 et son autre extrémité passe dans la chambre 26 qui conmunique avec l'accumulateur et se prolonge, de là, à travers un perçage de comnunication Jl dans la partie de l'alésage de cylindre de la vanne 20 qui commande le raccordement à la cuve de retour. Dans cette partie, est placé un ressort qui surmonte la force de frottement de l'élément d'échantéité de la noix 35 de soupape. Entre les surfaces opposées de la broche 29 et de la noix de soupape, un intervalle est constitué en position normale et il assure une ouverture ët une fermeture efficaces de la vanne à deux directions 20. £'étanchéité de la chambre 26, qui est rèliée à l'accumulateur, par rap-port au perçage 31 à la partie inférieure et à la cloison 27,est assurée par 40 des manchons d'étanchéité, afin d'empêcher à la pression de 11 accumulateur de COPY •îK 70 29243 2057040 5 pénétrer dans la seconde chambre JO ou l'alésage de cylindre de la vanne à deux directions 20. Dans la position initiale, la pression de l'accumulateur dans la chambre 26 appuie la cloison 27 avec la broche 29 contre un ressort 32 placé dans la 5 chambre 30. Ledit ressort prend appui entre la cloison 27 et la partie inférieure du cylindre. Le système fonctionne de la manière suivante ; En position de repos, le maitre cylindre est en communication hydraulique directe avec le cylindre de roue par la vanne séparatrice 5 en position ouverte. 10 • Le piston séparateur 7 repose par le collier 9 sur l'étagement 10 de son alésage de cylindre 6, du fait que sa surface active 8 reçoit la pression de l'accumulateur. Cette pression parvient dans l'alésage de cylindre 6 par l'intermédiaire de la conduite 16 et. de la vanne à Solénoide 13j par l'intermédiaire d'un clapet de retenue 17. En position de repos, la vanne à solénoide 13 fait communiquer la 15 gorge annulaire 15, là ou la conduite 16 de l'accumulateur se termine, avec la section 12 de 1.1 alésage de cylindre de la vanne 13 d'où un raccord conduit à l'alésage de cylindre 6. La chambre de l'alésage de cylindre 4 de la vanne séparatrice 5 contenant les surfaces actives 33 de la noix de soupape actionnée par l'agent de pression communique avec la cuve par les conduites d'agent de pression 20 et par les sections 11, 12 des vqnnes à solénoide 13, 20, ces sections étant isolées de la pression de 11ac cumulateur. La section 23 de l'alésage de cylindre de la vanne 30 est relié par l'intermédiaire de la conduite d'agent de pression 22 avec l'alésage de cylindre 6 du piston sépamteur 7, l'alésage subissant la pression de 11accumulateur, et il est coupé, en position de repos, de la 25 vanne 20 par un obturateur de soupape 21 de la gorge annulaire 24 qui commun! -que avec la cuve de retour. De ce fait, quand le système est en position de repos,1a pression de freinage peut être acc.umuléedans le cylindre de roue depuis le maitre cylindre. . Quand le risque de dérapage survient, l'élément sensible au glissement de roue un signal 30 émet/suffisamment puissant pour amorcer le cycle de commande. Les enroulements des deux vannes à solénoïdes 13* 20 reçoivent du courant et se placent toutes les deux en position de travail. La gorge annulaire 15'de la vanne 13 qui commande la pression de l'accumulateur est reliée à la section 11 du volume de la vanne d'où une conduite d'agent de pression conduit à la surface active 33 de 35 la vanne séparatrice 5- L'alésage de cylindre 6 du pis.ton séparateur 7 est séparé de l'accumulateur par le cône de soupape 14. En même temps, l'alésage de cylindre 6 est mis en communication avec la cuve de retour par une inversion de la vanne à solénoide 20 qui commande le retour par l'intermédiaire de la conduite d'agent de pression 22, la section 23 de la boite- de soupape communiquant avec 40 la gorge annulâire 24, tandis que l'alésage de cylindre de la vanne séparatrice 5 /■ COPY o 70 29243 2057040 6 . est isolée de la cuve de retour par l'obturateur de soupape 21. La vanne séparatrice 5 est fennée par la pression de l'accumulateur appuyant sur la surface active 33 de la. noix de soupape de sorte que le-cylindre de roue et le maitre cylindre sont isolés l'un de l'autre; L'agent de pression 5 dans 1'.alésage de cylindre 6 du piston séparateur 7 se détend dans la cuve de retour et le piston séparateur 7 revient dans l'alésage de cylindre 6 sous l'influence de la pression de freinage dans la section 2 de la conduite de freinage reliée au cylindre de roue. De cette manière,le volume de la conduite d'agent de pression 2 augmente de manière que la pression de freinage s'accroit et la 10 roue correspondante est accélérée de nouveau pour surmonter la décélération (voir figure 2). Quand le signal de senseur disparaît, le courant d'excitation des vannes à solénoîde 13, 20 est interrompu et ces deux vannes sont ramenées à-leur position initiale par la forûa du ressort de rappel. De cette manière, l'alésage de cylindre 6 du piston séparateur 7 est de nouveau en communication avec 15 l'accumulateur et isolé de la cuve de retour, de sorte qu'il revient à sa position initiale et la pression de freinage initiale est de nouveau reconstituée. La pression exercée sur la face avant (surface active) 33 de la noix de soupape de la vanne séparatrice 5 se détend dans là cuve de retour,de sorte que la vanne séparatrice 5 combinée à un claplet de retenue est ouverte par la force du res- j 20 sort de rappel et la liaison entre le maitre' cylindre et le cylindre de roue est \ rétablie. Un nouveau processus de freinage et un nouveau cycle de commande peu- j vent être amorcés. | Pour garantir un fonctionnement sûr du système de freinage,même dans le j cas d'une défaillance de la pression de 1'accumulateur, le dispositif de verrouil- ! 25 lage mentionné ci-dessus est installé. Dans le cas d'une défaillance de la j pression de l'accumulateur, la pression dans.l'alésage de cylindre 6 doit être maintenue pour éviter un ac croisement de volume du circuit de freinage que pro- ; . voquerait le piston séparateur 7. Ceci est réalisé en partie par le clapet de retenue 17 qui est placé dans la conduite allant de l'alésage de cylindre 6 à la 30 vanne 13 qui commande la pression de l'accumulateur, et en partie, en maintenant la vanne 20 qui commande la cuve de retour dans la position initiale par le dispositif de blocage de sorte que l'agent de pression ne peut passer de l'.alé- ■ sage /de cylindre 6 à la cuve de retour par l'intermédiaire de la conduite d'agent de pression 22. Dans le cas d'une défaillance de la pression de l'accumulateur 35 la pression dans l'alésage 26, qui communique avec l'accumulateur, s'abaisse et le ressort préalablement tendu 32 déplace la cloison 27 et la broche 29 qui y est fixée de manière à réduire le volume de la chambre 2.6, et la partie de la broche 29 qui se prolonge dans l'alésage de cylindre de la vanne à solénoîde vient appuyer contre la face avant de la noix de soupape, maintenant ainsi la •' 40 vanne 20 dans la position initiale, même quand l'élément sensible du système de COPY 70 29243 2057040 commande envoie un signal qui déclencherait un cycle de commande. La force du ressort 32 doit être supérieure à la force électromagnétique qui peut être engendrée par l'enroulement d'excitation de la vanne 20. Quand la pression de l'accumulateur est rétablie,1e dispositif de blocage est ramené automatiquement 5 à sa position de repos. Un avantage particulier de la présente invention réside dans le fait qu'elle permet d'éviter l'utilisation d'un ressort fortement tendu au préalable pour l'organe da structure qui provoque l'augmentation de volume dans le circuit de freinage. 10 En raison de la séparation mécanique entre la vanne séparatrice et le piston séparateur, l'augmentation de volume est toujours proportionnelle au signal de commande,de sorte qu'une dépression ne peut être provoquée dans la conduite de freinage. Le dispositif prévu selon l'invention a des dimensions essentiellement inférieures à celle des dispositifs d'anti-dérapage connus. L5 Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci- dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation,on comprendra clairement que. ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. COPY 70 29243 2057040 8 REVEHDICATI OS 1. Système d'anti-dérapage cans dequel la liaison hydraulique entre le cylindre de roue et le maitre cylindre est interrompue par une vanne séparatrice, en fonction d'une variable commandée qui peut être déterminée par un élément sensible au glissement des roues et êans lequel l'agent de freinage peut 5 se détendre dans une chambre reliée au cylindre de roue, par suite d'une augmentation de volume commandée par un déplacement commandé du piston, le système étant caractérisé en ce que, dès que la vanne séparatrice répond et ferme ainsi la conduite de freinage, le déplacement du piston séparateur qui provoque 1'augmentation de volume est réalisé indépendamment de la vanne séparatrice3 et dans 10 les deux.directions de mouvement, par une différence contrôlée de la pression hydraulique appliquée à la surface active»du piston. 2. Système d'anti-dérapage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie des alésages de cylindre respectifs contenant la suïface active de la vanne' séparatrice et la surface active du piston séparateur peuvent être 15 reliées alternativement à une souree d'énergie hydraulique et à la cave de retour par l'intermédiaire de deux vannes à deux directions, l'alésage de cylindre pour le piston séparateur communiquant avec la portion de la conduite de freinage qui, durant chaque phase de commande est reliée au cylindre de le piston séparateur étant guidé dans son alésage de cylindre d'une manière/ 20 3. Système d'anti-dérapage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux vannes à deux directions sont complètement analogues, étant des soupapes côniques à double action commandées élecfcromagnétiquement dont la boite de soupape' est divisée en trois sections par des évidements ou sections ménagés dans le corps de vanne, et par une gorge annulaire dans la. partie cen-25 traie de l'alésage de cylindre de la vanne a deux directions correspondantes ; en ce que les sections des boites"de soupape correspondantes qui sont formées par les évidements sont séparés par un élément obturateur de soupape guidé en son centre sur la noix de soupape, et revêtant une forme cônique dans les deux sens de mouvement ; en ce que les bords de la gorge annulaire constituent 30 les sièges pour l'obturateur de soupape et en ce que la gorge annulaire communique selon la position de la noix de soupape avec une ou l'autre desdites sections. selon la revendication 1, caractérisé 4. Système d'anti-ûerapage/en ce que les sections des boites de soupape des vannes à deux directions communiquent d'une part entre elles, d'autre part 35 avec l'alésage de cylindre aontenant la surface active de la vanne séparatrice au- moyen des conduites d'agent de pression, en ce que les sections des boites de soupape des deux vannes sont chacune reliées séparément à l'alésage de cylindre du piston séparateur au moyen de conduites dragent de pression et en ce que la gorge annulaire de la vanne communique avec une source d'énergie hydrau-1|0-. lique ... 70 29243 2057040 9 par exemple un accumulateur, tandis que la gorge annulaire de l'autre vanne communique avec la cuve de rètour 5. Système d'anti-dérapage selon la revendication 1,caractérisé en ce que le système étant en position de repos, la section de la vanne reliée à l'aldsage -5 de cylindre du piston séparateur communique avec la gorge annulaire, et en ce que la section de la vanne reliée à l^alésage de cylindre de la vanne séparatrice communique avec sa gorge annulaire de sorte que l'alésage de cylindre du piston séparateur est relié à la source d'agent de pression hydraulique et l'alésage de cylindre de la vanne séparatrice est relié à la cuve de retour. 10 6. Système d'anti-dérapage, selon la revendication 1, caractérisé en.ce qu'un clapet de retenue s'ouvrant en direction de l'alésage de cylindre est disposé dans la conduite qui fait communiquer la section de la vanne et llalé-sage du cylindre du piston séparateur. 7. Système d'anti-dérapage selon la revendicabion 1, caractérisé en ce qu'-15 un évidement cylindrique est divisé en deux parties par une cloison montée sur une broche, la broche se prolongeant a travers un perçage de'communication dans l'alésage de cylindre de la vanne commandant la cuve de retour, et maintenant la dite cloison dans sa position initiale contre un ressort tendu au préalable par u^.e pression fournie par 1'accumuaateur et transmise dans la 20 chambre en avarr^7la vanne de sorte qu'un intervalle entre les surfaces opposées de la broche et de la noix de soupape de la vanne demeure ouvert et assure une ouverture et une fermeture efficaces de la vanne. /