Brevet FR2063164A1 — publié le 19710709

La présente invention concerne les valves pour double-circuit de freinage. Dans les systèmes de freinage à double circuit de fluide pour véhicules à moteur, il est connu d'utiliser des valves à deux élé-5 ments pour commander individuellement le premier circuit de fluide et le second. Les valves utilisées jusqu'à maintenant ont l'inconvénient d'exiger une force d'ouverture relativement élevée, notamment en ce qui concerne le second élément de valve, la force d'ouverture étant conditionnée par la force de divers ressorts de rappel 10 ainsi que par le frottement des pièces mobiles. Un autre inconvénient réside dans le fonctionnement séquentiel des éléments de valve, et dans la pression différentielle qui apparaît entre le système primaire et le système secondaire. Le but principal de la présente invention réside dans une valve 15 pour double circuit de freinage avec laquelle il suffit d'une force relativement faible pour ouvrir l'élément de valve secondaire, et dans laquelle l'ouverture des deux éléments de valve est pratiquement simultanée. La valve pour double circuit de freinage objet de l'invention 20 comprend un premier groupe d'orifices d'admission et d'échappement de fluide et un second, un premier élément de valve normalement fermée et un second disposés sur le passage du fluide entre les orifices d'admission et d'échappement respectifs, un mécanisme de valve manuel pour amener le premier élément de valve en position 25 ouverte, un mécanisme de valve secondaire pour amener le second élément de valve en position ouverte, un piston relais commandé - par fluide dont le fonctionnement est associé à celui du mécanisme secondaire, et des passages de fluide entre le premier orifice d'admission et ledit piston relais. La valve est principaleneit 30 caractérisée en ce que, un premier ressort agissant sur ledit piston relais sollicite en permanence ce piston ainsi que le mécanisme secondaire dans la direction de l'ouverture du second élément de valve, tandis qu'un second ressort situé entre le mécanisme manuel et le mécanisme secondaire agit à 1'encontre du premier ressort 35 pour appliquer une force préalable sur le mécanisme secondaire et le maintenir écarté du second élément de valve, ledit second ressort 70 32030 2 \ 2063164 étant tel que le mécanisme manuel et le mécanisme secondaire se déplacent conjointement jusqu'à ce que le mécanisme secondaire atteigne le second élément de valve, le mouvement ultérieur du mécanisme manuel ayant pour effet d'ouvrir le premier élément de valve et de 5 supprimer la force préalable appliquée sur le mécanisme secondaire, de telle façon que l'ouverture du second élément de valve provienne du déplacement imprimé au relais et au mécanisme secondaire par le premier ressort et par la pression du fluide qui s'écoule par les passages. 10 l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, illustrée par la Figure unique jointe en annexe qui représente la vue en élévation et en coupe d'une valve conforme à 1'invention. Sur la Figure, le boîtier 10 d'une valve suivant l'invention 15 comprend deux premiers orifices d'admission et d'échappement 11, 12 et deux seconds orifices d'admission et d'échappement 13, 14. Les orifices d'admission 11, 13 sont reliés à des sources indépendantes de pression de fluide (.non représentées) ; les orifices d'échappement 12, 14 sont destinés à être reliés à des mécanismes de frein 20 indépendants. L'enceinte du boîtier 10 est divisée par une cloison 20 en deux compartiments, l'un inférieur, l'autre supérieur, contenant des éléments de valve destinés à commander l'écoulement du fluide entre l'entrée et la sortie, ou entre la sortie et l'atmosphère. Le compartiment supérieur est lui-même divisé en une chambre 25 d'entrée 22 et une chambre de sortie 24 ; ces chambres sont séparées par un siège de valve 26, normalement fermé par un élément annulaire 28 formant valve d'entrée et valve d'échappement combinées,'monté sur un rebord 30 formé à l'extrémité d'un manchon 32. Ge manchon coulisse dans une bague d'étanchéité 34 logée dans une ouverture centrale 35 30 de la paroi 20 et supportée par une bague de retenue 36. La section droite de la bague d'étanchéité peut avoir la forme d'un ï inversé. La tige du T est tapissée de joints toriques 38, et le haut de cette tige est en contact avec une rondelle 42 sur laquelle prend appui l'une des extrémités d'un ressort 44, dont l'autre extrémité prend 35 appui sur un support de valve métallique, en sollicitant la valve 28 contre son siège 26, position fermée de la valve. Le manchon 32 contient de façon coulissante un plongeur d'échappement 48 comportant un passage vertical 50 dont l'extrémité supérieure est normalement reliée à la chambre de sortie 24 par une 70 32030 3 2063164 série de fentes 52 ménagées dans la paroi du plongeur 48. La tête 54 du plongeur coulisse dans une cavité 56 formée dans la partie inférieure d'un piston graduateur 58 qui est monté de façon coulissante dans la chambre de sortie 24, et qui est normalement sollicité dans 5 la position qu'il occupe sur la Figure par un ressort graduateur 60 qui prend appui sur la paroi inférieure de la chambre 24. Une plaque de retenue 62 limite le mouvement du piston vers le haut. Un jeu subsiste entre le haut de -la cavité 56 et le haut de la tête 54 du plongeur, autour de la cavité, une jupe 64 10 forme le siège d'une valve d'échappement qui, dans le mouvement descendant du piston, s'applique sur la partie annulaire de l'élément de valve 28, interrompant ainsi la communication entre la chambre 24 et le passage d'échappement 50 du plongeur 48. La poursuite du mouvement descendant du piston déloge l'élément 28 de son siège, 15 reliant ainsi la chambre d'entrée 22 à la chambre de sortie 24, de telle sorte que le fluide s'écoule par la sortie 12 pour alimenter l'actuateur de frein. Une tige 55 traverse le piston 58; son extrémité inférieure retient un anneau 57 qui coulisse dans le passage d'échappement 50, 20 un ressort 59 étant placé sous compression entre l'anneau 57 et la tête 54. -tintre ses extrémités, la tige 55 comporte un ressort 61 qui coulisse par rapport à la tête 54; cette tige est maintenue dans la position représentée par un écrou 65. Le mouvement par lequel le piston ferme le -passage d'échap-25 pement et ouvre la valve d'entrée résulte de l'actionnement d'une pédale de frein classique (non représentée), dont une pièce prend appui sur un disque 66 monté de façon coulissante sur un col 70 constituant la partie centrale du piston 58. La face supérieure du piston offre un logement 72 dans lequel est -placé -un bloc élasto-30 mère 74 ayant une forme tronconique et constituant un ressort graduateur. Le bloc élastomère 74 prend appui sur le fond du logement 72 ainsi que sur le disque 66 , de façon à solliciter ce disque vers le haut, contre une rondelle 76 fixée au col 70 par 1'écrou 63. Si 35 l'on désire avoir une description complète du système de pédale utilisable et connaître la structure, le fonctionnement et les avantages du ressort graduateur en caoutchouc 74, on peut se référer au brevet français No. 1.256.230. Il suffit toutefois de dire que par l'application de la pédale, le disque 66 tend à comprimer le 70 32030 4 2063164 bloc élastomère 74 qui, à son tour, agit à 1'encontre de la force du ressort 60 pour faire descendre le piston 58 jusqu'à ce que le siège 64 de la valve d'échappement se ferme et que la valve d'entrée s'ouvre, d'où il résulte que la pression admise dans la chambre 24 5 agit sur la face inférieure du piston, et que cette pression ajoutée à la force du ressort 60 fait monter le piston en comprimant le bloc élastomère 74 plus avant, jusqu'à ce que les organes d'entrée et d'échappement soient simultanément entre-ouverts. L'application ou la. relaxation de la pédale augmente ou diminue la pression de freinage, 10 suivant un processus bien connu dans l'art. Si l'on considère maintenant le compartiment inférieur du boîtier, le repère 80 désigne une chambre relais qui est séparée de la seconde chambre de sortie 82 par un piston relais 84 ayant un grand diamètre; ce piston est traversé en son centre par le plongeur 48 et 15 fait partie intégrante de ce plongeur. On notera qu'un passage de fluide 86 ménagé dans la cloison 20 fait communiquer la chambre de sortie 24 du compartiment supérieur avec la chambre relais 80, de telle sorte que, lorsque la chambre 24 est le siège d'une pression de fluide, la même pression s'exerce sur le piston relais 84 et 20 sollicite le plongeur d'échappement 48 vers lebas jusqu'à ce que l'ouverture inférieure du plongeur vienne en contact avec la partie annulaire intérieure d'une autre valve d'entrée et d'échappement combinée 90, montée sur le rebord 92 d'un second plongeur 94 comportant un passage d'échappement 96 en regard du passage 50 formé 25 dans le plongeur 48. On notera que le second plongeur 94 est logé dans une seconde chambre d'entrée reliée au deuxième orifice d'entrée 13. Le plongeur 94 coulisse dans une ouverture 98 et traverse un joint 100 qui prend appui sur un anneau élastique 102 . Fixé au boîtier 10 sous le passage 96, un membre métallique bombé 30 et perforé 104 comporte une ouverture centrale dans laquelle passe une pièce 104 retenant une soupape unidirectionnelle 106 qui permet au fluide de s'échapper à l'atmosphère par les perforations 107 du membre 104 ;tout en empêchant l'entrée des poussières ou autres agents de pollution."Un ressort de rappel, placé entre la face 35 supérieure du joint 100 et un support de valve métallique 114, sollicite la valve 90 contre son siège 116 da^ns sa position normale fermant la communication entre les chambres d'entrée et de sortie 96,82. Un ressort 118 agissant sur le piston relais est placé entre ' la face supérieure du piston relais 84 et la face inférieure de la 4n cloison-20; ce ressort sollicite constamment le piston 84 vers le 70 32030 5 2063164 "bas et tend à'ouvrir la valve 90 qui commande l'écoulement du fluide vers le second système de freinage. Conformément à la présente invention, la force des ressorts 60,59.118 et 112 est choisie telle que la force requise pour 5 ouvrir la seconde valve d'entrée 90 soit aussi faible que possible, de telle sorte que le premier système de freinage et le second reçoivent des pressions pratiquement égales sans être tributaires du fonctionnement séquentiel inhérent aux valves pour double circuit de freinage connues antérieurement. 1 q Dans une réalisation concrète, ce résultat a été obtenu de façon très satisfaisante en utilisant un ressort graduateur 60 dont la force sous charge était d'environ 18 kg, alors que celle du ressort de rappel 59 était d'environ 9-5 kg. le ressort 118 agissant sur le piston relais avait une force de 8kg environ, et le ressort 112 de rappel de la valve inférieure avait une force de 5,5 kg environ. Cela montre que la force du ressort 59 est plus grande que celle du ressort 118 et puisque la force du ressort 60 est encore plus grande, la position de repos de la valve de frein est celle indiquée sur la Figure. 20 II doit être entendu, que dans la position indiquée sur la . figure, le ressort 59 tendu entre la tête 54 et le disque 57. applique le piston relais 84 contre la cloison 20, de telle sorte que la valve d'échappement formée par l'ouverture 88 est à une certaine distance au-dessus de la valve d'entrée 90. En exerçant 2^ manuellement une force sur le disque 66, on fait descendre à la fois le piston graduateur 58 et le piston relais 84, jusqu'à ce que la valve d'échappement 88 se ferme et s'applique sur la valve d'entrée 90. A partir de ce moment, le piston graduateur 58 peut descendre encore un peu en raison de l'espace qui existe entre la partie inférieure du col 70 et la partie supérieure de la tête - 54; pendant cette course additionnelle, le ressort 59 s'écrase, et cela soulage le piston relais 84 de sa charge, la force totale du ressort 118 se transfère alors sur la valve d'entrée inférieure 90. Toutefois, cette dernière est maintenue fermée par le ressort __ 112 dont la.force est de 5,5 kg environ, force à laquelle s'ajoute 0 y une force évaluée à 10,5 kg, due à la pression de fluide s'exerçant sur la surface différentielle de la valve d'entrée; cela fait donc 1 6 kg environ. Si l'on retranche les 8 kg du ressort 118, il reste 8 kg qui représentent la force de fermeture de la valve d'entrée. Par suite, lorsque la -valve d'entrée supérieure 28 . 70 32030 6 2063164 s'ouvre et laisse passer le fluide du premier circuit à partir de la chambre 22 vers la chambre 24 et vers l'orifice de sortie 12, la pression de sortie sera admise dans la chambre relais 80 par le passage 86; cela fera descendre le piston relais 84 et la 5 valve de sortie 90 s'ouvrira. Toutefois, il suffira d'exercer une pression très faible sur le piston relais 84, car la force de fermeture de la valve 90 décroît. Bien que l'on ait donné des valeurs de force qui sont très satisfaisantes dans la pratique, il doit être entendu que l'on 10 peut choisir d'autres valeurs permettant d'obtenir le résultat recherché, à savoir une réduction de la force requise pour ouvrir la valve d'entrée qui commande le second circuit de fluide. Il faut noter que, en cas de défaut de la pression de fluide dans le premier circuit, le second circuit peut néanmoins être 15 alimenté, car il suffit de faire descendre manuellement le piston 58 et l'organe d'échappement 48 pour ouvrir la seconde valve d'entrée 90. la description qui précède montre que l'arrangement des ressorts 59 et 118 ainsi que leur fonctionnement réduit efficacement la force 20 requise pour ouvrir la second valve d'entrée 90. Cela évite le fonctionnement séquentiel inhérent aux valves connues antérieurement, en assurant des pressions de fluide uniformes dans le premier circuit de fluide et dans le second. 70 32030 7 2063164 RiSVMDIOATIONS 1 . Valve pour double circuit de freinage comprenant un premier groupe d'orifices d'admission et d'échappement de fluide et un second, un premier élément de valve normalement fermée et un second disposés sur le passage du fluide entre les orifices d'admission et 5 d'échappement respectifs, un mécanisme de valve manuel pour ameher le premier élément de valve en position ouverte, un mécanisme de valve secondaire pour amener le second élément de valve en position ouverte, un piston relais commandé par fluide dont le fonctionnement est associé à celui du mécanisme secondaire, et des passages de flui-10 de entre le premier orifice d'admission et ledit piston relais, la valve étant caractérisée en ce qu'un premier ressort agissant sur ledit piston relais sollicite en permanence ce piston ainsi que le mécanisme secondaire dans la direction de l'ouverture du second élément de valve, tandis qu'un second ressort situé entre le mécanisme 15 manuel et le mécanisme secondaire agit à 1'encontre du premier ressort pour appliquer une force préalable sur le mécanisme secondaire et le maintenir écarté du second élément de valve, ledit second ressort étant tel que le mécanisme manuel et le mécanisme secondaire se déplacent conjointement jusqu'à ce que le mécanisme secondaire attei-20 - gne le second élément de valve, le mouvement ultérieur du mécanisme manuel ayant .pour effet d'ouvrir le premier élément de valve et de supprimer la force préalable appliquée sur le mécanisme secondaire, de telle façon que l'ouverture du second élément de valve provienne du déplacement imprimé au relais et au mécanisme secondaire par le 25 premier ressort et par la pression du fluide qui s'écoule par les passages. 2. Valve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la force du second ressort est plus grande que celle du premier. 3. Valve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que 30 le mécanisme secondaire comporte une tête et un canal central dans lequel pénètre une tige liée au mécanisme manuel, le second ressort étant placé entre ladite tête et l'extrémité inférieure de ladite tige. 4.Valve suivant la revendication 3, caractérisée en ce que 55 ladite tête est logée dans une cavité à la partie inférieure du mécanisme manuel. 5.Valve suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ladite tige comporte un renfort qui se loge dans ladite cavité et 70 32030 2063164 est entouré par la tête du mécanisme secondaire. 6. Valve suivant la revendication 5» caractérisée en ce que le ressort secondaire est placé entre l'extrémité inférieure de ladite tige d'une part, et la tête et le ressort d'autre part. 7. Valve suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la face supérietire de ladite tête est normalement espacée du fond de la cavité, afin d'autoriser un temps mort entre le mouvement du mécanisme manuel et celui du mécanisme secondaire.