Brevet FR2124553A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne un distributeur de force de freinage pour les véhicules équipés de systèmes de freinage à double circuit. Ce distributeur de force de freinage est prévu pour etre intercalé dans la conduite d'agent de pression de l'un des circuits de freinage pour permettre d'assurer la commande de la pression de freinage en fonction des décalages de charge dynamique à l'essieu, l'accumulation de pression étant réduite en un point de commutation prévu dans le circuit de freinage de l'essieu qui se trouve soulagé de sa décharge durant l'action de freinage. En raison du décalage de charge à l'essieu qui se produit au cours d'un freinage, les roues de l'essieu arrière d'un véhicule risquent d'être freinées de fa çon excessive et de se bloquer par suite de la decélération croissante. Le distributeur de force de freinage a pour fonction de prévenir cette éventualité en ré- duisant ou en bloquant respectivement l'arrivée de pression dans les cylindres de frein de l'essieu arrière, à mesure que la réduction de charge sur l'essieu augmente par suite de la décélération. Les distributeurs de force de freinage connus comportent une partie hydraulique et une partie mécanique. Le corps de la partie hydraulique jouant le rôle d'une vanne réductrice de pression reçoit un piston étagé dans l'alésage central duquel est placée une noix de soupape qui, en position de repos, est ouverte.La partie mécanique est constituée par un pot incluant un ressort,appelé "pot à ressort" dans la suite du texte qui, par suite de sa tension initiale, détermine le point de réponse de la vanne réductrice de pression, ledit pot à ressort étant fixé à la partie hydraulique et agissant sur le piston étagé dans le sens de l'ouverture de la noix de soupape du fait que ledit piston étagé est placé dans le corps de manière à pouvoir etre décalé axialement tandis que l'élément obturateur est maintenu en butée constante contre la paroi du corps de la vanne réductrice de pression par un prolongement faisant-saillie hors de la noix de soupape au moyen d'un ressort.Par suite des surfaces actives différentes du piston étage, la noix de soupape commence à renifler à une certaine pression, sous l'action du déplacement du piston étagé, par rapport à la force de précontrainte du pot à ressort. Le fait qu'a partir d'un point de commutation déterminé à l'avance, les freins de la roue arrière reliés en tandem ou Jumels au mattre-cy)lnre d'un système de freinage à double circuit, par l'intermédiaire d'un distributeur de force de freinage, reçoivent une pression hydraulique réduite, constitue un inconvénient dès que le circuit de freinage des freins de la roue avant présentent une défaillance car une force plus grande sur la pédale est alors nécessaire que celle nécessaire à un circuit de freinage non pourvu d'un distributeur de force de freinage, en particulier dans le cas d'un freinage d'urgence.Le distributeur de force de freinage agit ainsi en opposition au sens correct du système de freinage à double circuit qui a pour fonctionde fournir une force de freinage suffisante même en cas de défaillance de l'un des circuits de freinage. Pour supprimer cet inconvénient, la demande de brevet américain nO 3 467 440 a proposé un distributeur de force de freinage dont le point de réponse est transféré à une valeur de pression plus élevée quand le circuit de l'essieu avant tombe en panne, c'est-à-dire quand l'arrivée de pression dans le circuit de l'essieu arrière est moins réduite. Le piston étagé, dont un retrait cylindrique reçoit la noix de soupape, comporte un prolongement qui plonge dans la partie mécanique du distributeur de force de freinage. Au moyen de ce prolongement, le piston étagé est chargé dans la même direction par deux ressorts en spirale disposés coaxialement et préalablement tendus.Le ressort interne prend appui sur la surface circulaire du prolongement du piston tandis que le ressort extérieur prend appui sur les surfaces annulaires d'un étage du prolongement du piston et sur un manchon inséré sur ledit prolongement et rendu étanche par rapport à la paroi du cylindre. La chambre annulaire qui contient le piston est divisée en deux chambres par deux étages lesdites chambres communiquant avec l'un des deux circuits de freinage respectivement, la chambre qui contient la surface annulaire du manchon emboité sur le prolongement du cylindre étant reliée au circuit de freinage dont la pression n'est pas affectée par la vanne réductrice de pression. Des perçages transversaux et longitudinaux ménagés dans le corps de vanne, qui se présente sous la forme d'un piston étagé,font communiquer l'autre chambre avec le retrait cylindrique qui reçoit la noix de soupape et, de la, avec une chambre d'où part un raccord d'agent de pression aboutissant au cylindre de roue de l'essieu qui est déchargé durant l'action de freinage.La noix de soupape prend appui sur la partie inférieure du cylindre, par dessus le prolongement, et le corps de vanne ayant la forme d'un piston étagé est normalement maintenu dans une position où la vanne est ouverte par la force des ressorts qui prennent appui sur l'extrémité opposée à la vanne. Lorsque la pédale de frein est actionnée, la pression se propage sans obstacle depuis le maître-cylindre, à travers la vanne ouverte du distributeur de force de freinage, jusqu'aux cylindres de roue de l'un des essieux ; les freins de l'autre essieu sont commandés directement par le maitre-cylindre. La même pression qui arrive dans le circuit de freinage non influencé s'accumule également dans la chambre qui contient la surface annulaire du manchon emboité sur le prolongement du piston, > ce qui fait que ce manchon est déplacé d'une distance déterminée par une butée en opposition à la force du ressort qui prend appui sur lui, de sorte que ce ressort externe est écarté de l'étage de projection du piston. Seul, le second ressort interne agit maintenant sur le corps de vanne en forme de piston étagé. Le corps de vanne subit l'action d'une force déterminée par un rapport de surface Xu corps de vanne, la manoeuvre étant effectuée à l'encontre de la force du ressort. Si la pression augmente dans les circuits de freinage, cette force dépasse la force dudit ressort et déplace le corps de vanne , de sorte que la noix de soupape commence à renifler pour finalement,se fermer, réduisant ou stoppant l'arrivée supplémentaire de pression dans le circuit de freinage intéressé. S'il se produit une défaillance du circuit de freinage, même au cours d'un freinage, la surface annulaire du manchon ne subit plus la pression et le ressort externe prend lui aussi appui contre sa rondelle sur l'étage de projection du piston prévu à cet effet. Ainsi, le point de réponse du distributeur de force de freinage est transféré à une valeur de pression plus élevée. Ce distributeur de force de freinage est cependant très volumineux et sa fabrication est très coûteuse. L'effet du distributeur de force de freinage n'est pas neutralisé en cas de défaillance d'un circuit de freinage, mais il est seulement reporté à une valeur de pression plus élevée. Ceci peut être inopportun en ce qu'une réduction de la pression, dans le circuit de freinage qui reste en état de marche, doit être prise en considération. La présente invention a pour objet de prévoir un distributeur de force de freinage occupant un espace restreint, pouvant être produit de façon économique et dont l'action puisse être neutralisée si nécessaire. Suivant l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu,dans le corps du distributeur de force de freinage, une dérivation qui contourne la vanne réductrice de pression. Le passage de cette dérivation doit être ouvert ou fermé en fonction de la -pression dans le circuit de freinage sur lequel n'agit pas la vanne réductrice de pression.Dans ce but,un piston de commande occupe l'une ou l'autre de ses positions de commutation en fonction de ladite pression. Depuis la chambre annulaire placée en avant du point d'étranglement de la vanne réductrice de pression et à partir--Re la chambre placée en arrière de ce point d'étranglement,part un perçage de raccordement qui aboutit aux chambres d'un alésage de cylindre, lesdits alésages étant séparés l'un de l'autre par une vanne inverseuse et devant être mis alternativement en communication avec le perçage de raccordement aboutissant aux cylindres de roue. La vanne inverseuse est constituée par une noix de soupape fixée au piston de commande,guidé de façon étanche dans l'alésage de cylindre,et par un élément encastré en forme de manchon comportant une rainure annulaire destinée à constituer les sièges de soupape. La chambre placée en avant de la surface frontale du piston de commande est reliée au circuit de freinage qui ne subit pas l'action de la vanne réductrice de pression et le piston de commande est préalablement tendu par un ressort à l'en- contre de sa force. De la région de l'alésage de cylindre comprise entre les joints à colerette qui isolent les deux circuits de freinage l'un de l'autre, part un raccord orienté vers l'exterieur et un dispositif avertisseur de différence de pression. Un perçage transversal et un perçage longitudinal lié audit perçage transversal sont prévus dans le piston de commande qui assure la commutation de la dérivation entre les joints à colerette qui isolent les deux circuits de freinage, ledit perçage longitudinal aboutissant dans une cavité formée entre un élément de guidage et le piston de commande, un perçage aboutissant à l'extérieur étant prévu dans la partie intérieure de l'élément de guidage. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels La figure t représente une vue en coupe longitudinale d'un distributeur de force de freinage selon l'invention. La figure 2 représente la courbe caractéristique du fonctionnement du distributeur de force de freinage conçu selon l'invention, dans le cas où les deux circuits sont en état de fonctionnement (courbe en trait continu) et dans le cas d'une défaillance du circuit de freinage de l'essieu arrière (courbe en pointillé). Le corps 1 du distributeur de force de freinage selon l'invention comprend un premier alésage de cylindre 2 qui contient une vanne réductrice de pression 3 de type connu. Un piston étagé 4 est guidé de façon étanche dans l'alésage de cylindre 2 il comporte un perçage borgne axial étagé 5, recevant une noix de soupage 6 tendue par un ressort, et un élément polygonal 7 agissant comme élément d'étranglement. Un prolongement 8 de la noix de soupape 6, traverse le perçage longitudinal 9 d'une pièce encastrée 10, insérée dans l'ouverture du perçage borgne 5 formant le siège de soupape; ladite noix de soupape prend appui sur la partie inférieure de l'alésage de cylindre 2.La chambre annulaire 11,formée par 1' étage du piston étagé 4,est reliée par un raccord 12,partant du corps 1,avec la conduite du circuit de l'essieu arrière provenant du maître-cylindre et par un perçage transversal 13,dans le piston étagé 4, avec le perçage borgne 5 qui,lorsque la noix de soupape 6 est écartée de son siège communique par un perçage transversal de la pièce encastrée 10 avec la chambre 14 formée entre la partie inférieude l'alésage de cylindre 2 et le piston étagé 4. Un pot à ressort 15 est disposé contre l'ouverture de l'alésage de cylindre 2.Sous l'action de ce pot à ressort 15,le piston étagé 4, en position de repos du dispositif, est maintenu dans une position dans laquelle la pièce encastrée 10 prend appui sur la partie inférieure de l'alésage de cylindre 2 et le siège de soupape est alors écarté de la noix de soupape 6. Un perçage 16 dans le corps 1 fait communiquer la chambre 14 avec la partie étroite d'un second alesage de cylindre étagé 17.Un piston de commande 18 est guidé de façon étanche dans la partie étroite de l'alésage de cylindre 17, une double noix de soupape 19 vissée audit piston 18 étant placée dans la partie élargie de l'aldsage de cylindre; Les bords d'une rainure interne d'une pièce encastrée 20 en forme de manchon inséréede façon étanche dans ltétage,constituent les sièges de soupape pour la double noix 19. La paroi de la pièce encastrée 20 comporte, en ce point de la rainure interne,un perçage 21, ce perçage, coincidant avec un perçage 22 du corps 1, forme connexion à partir dudit perçage 22 pour l'agent de pression vers les cylindres des freins de l'essieu arrière.Une pièce de guidage 23 est introduite de façon étanche dans l'ouverture de l'alésage de cylindre prolongé 17, l'autre extrémité du piston de commande 18 étant,de même guidée de fagon étanche dans ledit alésage et tendue au préalable par un ressort de manière que la double noix 19 repose sur son siège de soupape afin que la communication entre la partie rétrécie de l'alésage 17 et du perçage de raccordement 1 soit interrompue au point de raccordement 22 aux cylindres de roues.Un perçage de raccordement 24 part de la chambre annulaire 11 de la vanne réductrice de pression 3, qui commue que avec le maitre-cylindre, pour aboutir à la chambre annulaire 25,agrandie partetage de l'alésage de cylindre 17,ce dernier étant isolé de l'extérieur par la pièce de guidage 23. Une conduite d'agent de pression 27 du circuit de freinage de l'essieu avant,amène l'agent de pression à la chambre 26 à la partie inférieure de l'alésage rétréci du cylindre 17 qui se trouve en avant de la surface frontale du piston de commande 18 et reste étanche dans n'importe quelle position du piston de commande 18 par rapport à la conduite de raccordement aboutissant aux cylindres de roue de l'essieu arrière. Le dispositif fonctionne de la façon suivante Durant un processus de freinage, le circuit de frein de l'essieu avant étant intact, l'action sur la surface frontale du piston de commande 18 le place dans sa première position de commutation pour laquelle la double noix 19 prend appui sur son siège de soupape gauche et la conduite directe d'agent de pression du circuit de frein de l'essieu arrière partant -du-maître-cylindre vers le raccord 22 du cylindre de frein à travers la chambre annulaire 11 de la vanne réductrice de pression 3, le perçage de raccordement 24 et la chambre annulaire 25 est fer- mée.La communication entre le mattre-cylindre et le cylindre de frein de l'essieu arrière est assurée par la vanne réductrice de pression 3, le perçage de raccordement 16, la chambre annulaire dans l'alésage rétréci 17, la double noix de soupape 19 et le raccord 22. Lors d'un freinage,la vanne réductrice de pression 3 fonctionne de la manière connue en permettant tout d'abord l'arrivée dans les cylindres de frein de toute la pression correspondant à la force disponible au mattre-cylindre, par la noix de soupape ouverte 8, jusqu' au moment où, ainsi que le montre la courbe I de la figure 2, la pression augmente dans le circuit de frein de l'essieu arrière pour être réduite à un certain point de commutation par une fermeture graduelle de la noix de soupape 8, c'est-à-dire quand la pression qui agit sur la surface avant du piston étagé réducteur de pression excède la force réglée à l'avance du pot à ressort 15. Ainsi, la force de freinage développée est, de manière classique, inférieure au niveau desroues arrières,à celle développée sur les roues avant en raison du décalage de la charge à l'essieu au cours du processus de freinage. Si une fuite provoque une défaillance du circuit de l'essieu avant, la pression de freinage réduite dans le circuit arrière,ce ce qui constitue un facteur favorable dans les circonstances normales,peut constituer un inconvénient. Dans ce cas, le but recherché est de disposer de l'effet total de la force de freinage disponible au moins sur les roues arrières. L'arrangement selon l'invention comprenant le piston de commande 18 et la double noix de soupape 19, entre la vanne réductrice de pression et les cylindres de frein, permet d'obtenir ce résultat. Lorsque la pression du circuit de l'essieu avant n'agit plus sur la surface avant du piston de commande 18 dans la chambre 26, le piston 18 est amené dans sa seconde position de commutation par la force d'un ressort qui prend appui sur la pièce de guidage 23.Dans cetteseconde position de commutation, la double noix de soupape 19 repose sur son siège de soupape de droite interrompant la communication entre le perçage 22 qui conduit aux cylindres de roue et le perçage 16 de la vanne réductrice de pression 3. La communication entre le maltre-cylindre et le cylindre de roue de l'essieu arrière est maintenant assurée directement depuis le perçage 12 par la chambre annulaire 11 de la vanne réductrice de pression 3,du perçage 24, de la chambre annulaire 25,de l'alésage de cylindre 17 et du perçage 22,de sorte que l'effet de la vanne réductrice de pression 3 est neutralisé et l'arrivée de pression est réalisée ainsi que le montre la courbe II, de la figure 2. La chambre 26 qui communique avec le circuit de l'essieu avant, et la chambre annulaire de l'alésage étroit du cylindre 17 relideà la chambre 14 de la vanne réductrice de pression du circuit de l'essieu arrière,sont rendues étanches par deux joints à colerette agissant l'un contre l'autre par rapport à un épaulement 30 du piston de commande 18,de sorte que les deux circuits de freinage sont isolés hydrauliquement l'un de l'autre en permanence.Pour empêcher le passage de l'agent de pression de l'un à l'autre des circuits de freinage quand l'un des joints est endommagé, un perçage transversal 31 et un perçage longitudinal 32 relié au per çage transversal, sont prévus dans le piston de commande 18 au voisinage de l'e- paulement 30, ledit perçage longitudinal 32 conduisant à la cavité 33 dans laquelle est disposé le ressort qui prend appui sur la partie inférieure de la pièce de guidage 23 et dans un retrait cylindrique du piston de commande 18. La partie inférieure de la pièce de guidage 23 comporte un petit perçage 34 qui fait communiquer la cavité 33 avec l'air extérieur.Si l'un des joints à colerette de ltépaulement 30 est endommage, une fuite d'agent de pression se produit au circuit de freinage correspondantJdont l'étanchéité absolue n'est plus assurée, par l'intermédiaire du perçage transversal 31, du perçage longitudinal 32, de la cavité 33 et du perçage 34. Ceci engendre une différence de pression entre les circuits des essieux avant et arrière. Le dispositif aver tisseur de différence de pression prévu dans les systèmes de freinage à double circuit pour détecter les fuites, signale ce défaut par un signal perceptible par le conducteur. 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. REVEIDICATIOBS 1. Distributeur de force de freinage pour véhicules équipés de systèmes de freinage à double circuit,prévu pour être intercalé dans la conduite d'agent de pression de l'un des circuits de freinage pour permettre d'obtenir un réglage de la pression de freinage en fonction des décalages de charge dynamique à l'essieu1 l'accumulation de pression dans le circuit de freinage de l'essieu qui est déchar gé durant un freinage étant réduite en un point de commutation déterminé à l'avant ce, distributeur caractérisé en ce qu'unie dérivation contournant la vanne réduc- trice de pression est prévue dans le corps du distributeur de force de freinage et en ce que le passage de cette dérivation est prévu pour etre ouvert ou fermé en fonction du circuit de freinage sur lequel n'agit pas la vanne réductrice de pression. 2. Distributeur de force de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dérivation est prévue pour etre ouverte ou fermé par un piston de commande qui assure l'une ou l'autre de ses positions de commutation en fonction de la pression qui règne dans le circuit de freinage qui ne subit pas l'action de la vanne réductrice de pression. 3. Distributeur de force freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un perçage de raccordement fait communiquer la chambre annulaire placée en avant du point d'étranglement de la vanne réductrice de pression, et la chambre placée en arrière de ce point d'etranglement, avec les chambres d'un alésage de cylindre séparées l'une de l'autre par une vanne inverse,aptes à etre mises alternativement en communication avec le perçage de raccordement conduisant aux cylindres de frein. 4. Distributeur de force de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vanne inverseuse est constituée par une noix de soupape fixée au piston de commande guidé de façon étanche dans 1'alésage de cylindre ,et par une pièce encastrée en forme de manchon muni d'une rainure annulaire formant le siège de ladite soupape. 5. Distributeur de force de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre placée en avant de la surface avant du piston de commande est reliée au circuit de freinage qui ne subit pas l'action du distributeur de force de freinage, ce piston de commande étant tendu au préalable par un ressort agissant à l'encontre de la pression qu'il supporte. 6. Distributeur de force de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un perçage de raccordement entre les joints à colerettes assurant l'étanchéité des deux circuits de freinage l'un par rapport à l'autre, et en ce qu'il est prévu un dispositif avertisseur de différence de pression. 7. Distributeur de force de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le piston de commande assurant la commutation de la ddrivation entre lesdits Joints à collerette,isolant les deux circuits de freinage, un perçage transversal et un perçage longitudinal communiquant entre eux, le perçage longitudinal débouchant dans la cavité formée entre la pièce de guidage et le piston de commande, le fond de la pièce de guidage étant pourvu d'un petit perçage pour communiquer avec 1 'extérieur