Brevet FR2122609A1 — publié le 19720901

La présente invention concerne un dispositif hydraulique et automatique d'équilibrage de freins et un dispositif de réglage automatique de freinage. Dans de nombreux véhicules actuels, deux ensembles de 5 freins séparés peuvent être manoeuvrés sélectivement, afin de faciliter la direction du véhicule. Ils peuvent également être manoeuvrés simultanément afin de le freiner. Par exemple, dans les tracteurs agricoles, chaque roue tractrice principale est équipée d'un frein. Lorsque le conducteur désire effectuer 10 des mouvements de direction brusques, il peut\serrer soit le frein droit, soit le frein gauche, afin de limiter ou d'arrêter le roulement du bandage approprié et réduire, de ce fait, le rayon de virage du véhicule. Cependant, lorsque le véhicule roule à grande vitesse sur une route, il est impératif que 15 les deux freins soient serrés simultanément avec des pressions égales de manière que le véhicule s'arrête sans aucune tendance à s'orienter dans une direction ou l'autre. De même, dans de tels véhicules, les disques ou les patins de freins s'usent et se détériorent. En conséquence, il serait avantageux de 20 disposer d'une installation de freinage dans laquelle l'usure serait compensée automatiquement, que les surfaces de friction soient usées également ou non. On a déjà essayé d'équilibrer, par un dispositif hydraulique, les pressions hydrauliques qui sont exercées sur chaque 25 frein. Un tel dispositif est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 L'invention c-oncerne un ensemble de distributeurs in-50 terposé entre les maîtres cylindres et les ensembles de freins afin d'offrir un passage d'équilibrage au fluide hydraulique .et permettre à des pressions égales de s'exercer sur chaque frein lorsque le conducteur appuie sur l'une des pédales ou sur les deux pédales de frein. De plus, la course de lapéda-35 le nécessaire pour le serrage des freins est maintenue automatiquement à une valeur sensiblement constante, quelle que soit l'usure des surfaces de friction par des organes du circuit lui-même. L'invention concerne donc un circuit d'équilibrage interposé entre deux maîtres cylindres et deux freins 40 afin que des pressions égales soient exercées sur chaque frein 72 02157 2 2122609 lorsque les deux pédales sont manoeuvrées simultanément. Lorsqu'une seule pédale est manoeuvrée, un seul frein est serré. Un mécanisme de réglage du circuit des distributeurs permet à chaque frein d'être serré complètement pour une course déter-5 minée de la pédale. Finalement, un mécanisme hydraulique à réglage automatique et un dispositif d'équilibrage des freins sont incorporés à l'ensemble. Le circuit de l'invention comprend ainsi un ensemble de distributeurs destiné à être monté entre deux freins et deux 10 maîtres cylindres et comprenant un canal d'équilibrage ainsi qu'un mécanisme de réglage, tous deux automatiques et hydrauliques. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel 15 la figure 1 est une vue en perspective avec coupes par tielles de l'ensemble combiné selon-l'invention ; et la figure 2 est une coupe du mécanisme d'équilibrage et de réglage des freins du dispositif représenté sur la figure 1. 20 Un mode de réalisation avantageux représenté sur le des sin annexé comprend un dispositif 9 de commande des freins, un ensemble 39 de distributeurs et deux freins 60 et 61. Un support 10 porte les deux maîtres cylindres 19 et 20 qui peuvent être de tout type classique et qui sont reliés à une pédale 25 droite 13 et à une pédale gauche 14 par des tiges de piston 15 et 16. Les pédales sont articulées sur la base 10 en 11 et 12, d'une façon classique. Normalement, les maîtres cylindres 19 et 20 commandent un frein 60 qui peut être associé d'une façon appropriée à une roue droite du véhicule et un frein 61. 30 qui peut être associé à une roue tractrice gauche. Le dispositif 39 d'équilibrage et de réglage selon l'invention est interposé entre les maîtres cylindres 19 et 20 et les deux freins 60 et 61. Cet ensemble de distributeurs peut comprendre deux distributeurs 40 et 40'. (Du fait que ces deux appareils 35 sont identiques, l'appareil de droite sera indiqué par un nombre entier et celui de gauche par le même nombre entier avec un indice prime. De même, le distributeur 40 seul sera décrit en détail). En conséquence, chaque distributeur particulier est interposé entre un maître cylindre et un frein. Par exemple, 40 le distributeur 40 est relié par un conduit 17 au maître cy 72 02157 2122609 lindre 19 et par un conduit 64 au frein 60. Chaque distributeur comprend un alésage 41 réalisé dans le corps 38. Un raccord 44 dans lequel passe un conduit peut être relié, à une première extrémité de l'alésage 41, au conduit 17, tandis que 5 l'autre extrémité de l'alésage 41 est reliée au conduit 64» Un piston 45, comportant un petit alésage 46 dont l'extrémité avant est normalement fermée par un clapet unidirectionnel 47, se déplace d'un mouvement de va-et-vient dans l'alésage 41. Un élément de poussée 48 interposé entre l'extrémité arrière 10 d'un fraisage 43 porte directement contre le çlapet 47 et pousse ce dernier ainsi que le piston 45 vers l'avant. On voit ainsi que les pistons 45 et 45' divisent chaque conduit de frein en deux branches hydrauliques, . une première branche située entre chaque maître cylindre et chaque piston 15 et une seconde branche entre chaque piston et chaque cylindre de frein. Lorsque les pédales 13 et 14 sont manoeuvrées, les maîtres cylindres 19 et 20 dirigent le fluide par les conduits 17 et 18 contre les pistons 45 et 45'. La force du fluide qui' s'exerce contre la face avant de ces pistons les pousse vers 20 l'arrière et le fluide qui se trouve dans la seconde branche hydraulique est refoulé des alésages 41 et 411 derrière les pistons 45, 45' vers les cylindres 61 et 62, de façon à écarter les patins de frein et serrer les freins contre chaque roue associée. 25 Un alésage transversal 51 reliant les alésages 41' et 40', à leurs extrémités avant, les met en communication chaque fois que les deux pistons 45 et 45' sont déplacés vers l'arrière. De ce fait, lorsque le fluide est dirigé du maître cylindre 19 vers le frein 60, la pression du fluide qui s'exerce sur la 30 face du piston 45 l'entraîne vers l'arrière, de manière que la pression du fluide agisse dans le cylindre 62. Cependant, lorsque le piston 45 se déplace vers l'arrière, il ouvre également l'alésage transversal 51» mais ce dernier n'a aucun effet sur le serrage du frein 61, car le piston 45' n'est pas déplacé 35 vers l'arrière et la pression du fluide ne s'exerce que sur le côté du piston 45'» sans aucun effet sur celui-ci. Cependant, si la pédale 14 est abaissée en même temps que la pédale 13, le piston 45' est également contraint de se déplacer vers l'arrière et 1-a pression du fluide s'exerce dans le cy-4° lindre 63. Dès que les deux pistons 45 et 45* ont-été dépla 72 02157 2122609 cés vers l'arrière et que le canal transversal 51 relie les alésages 41 et 41', on voit que les pressions qui s'exercent sur les faces de ces deux pistons sont équilibrées et que des forces égales sont exercées sur le frein droit et sur le frein 5 gauche. Dans ces conditions, des forces de freinage égales sont exercées sur les deux roues de droite et de gauche du tracteur ou du véhicule associé. En conséquence, ces forces n'ont aucune tendance à orienter le véhicule dans une direction ou dans une autre, et elles permettent ainsi un arrêt en 10 ligne droite. En ce qui concerne le mécanisme de réglage automatique selon la présente invention, on voit que le mouvement de va-et-vient des pistons 45 et 45' est limité et qu'ils ne peuvent se déplacer vers l'arrière que jusqu'au moment où ils 15 viennent en contact avec les extrémités arrière 42, 42' des fraisages 41 et 41'. En conséquence, leur course, pour le serrage des freins et pour leur desserrage, est limitée par les fraisages 41 et 41' et en conséquence la course de chaque pédale 13 ou 14 doit rarement dépasser la distance nécessaire 20 pour que le fluide soit introduit dans la partie avant de chaque fraisage 41 et 41' afin de déplacer les pistons 45 et 45' vers l'arrière et les appliquer contre leurs butées correspondantes. Du fait de cette limitation de course des pistons 45 et 45'» chaque frein se déplace d'une distance appropriée. Ce-25 pendant, l'usure des patins de frein 60 et 61 est compensée par des dispositifs qui augmentent la quantité de fluide de la seconde branche hydraulique. Dans ce but, les alésages 46 et 46' des faces des pistons 45 et 45' peuvent à certains moments admettre un fluide supplémentaire d'appoint dans les secondes 30. branches hydrauliques. L'introduction du fluide d'appoint s'effectue par les clapets 47 et 47' qui sont poussés contre les ouvertures arrière des alésages 46 et 46'. Si, par exemple, les surfaces de friction du frein 60 sont usées et si la pédale 13 a été manoeuvrée, le piston 45 se déplace vers l'ar-35 rière jusqu'à ce qu'il atteigne la butée 42 du fraisage 41. Si, à ce moment, le frein 60 n'a pas été serré, et si la branche hydraulique, ne contient pas une quantité suffisante de fluide pour le serrer, le clapet à bille 47 s'ouvre, contre la pression du fluide dans l'extrémité avant de l'alésage 41, 40 afin d'introduire une quantité supplémentaire de fluide dans 72 02157 5 2122609 la seconde branche hydraulique. En conséquence, la prochaine fois qu'une force sera exercée sur la pédale 13, il y aura suffisamment de fluide dans la seconde branche hydraulique et le frein sera serré pour une course appropriée du piston 45. De plus, une gorge 49' réalisée autour du fraisage 41' renvoie au carter S le fluide qui pourrait passer du maître cylindre 19, autour du piston 45'» dans la seconde branche hydraulique. De même, une gorge 49 est réalisée autour du piston 45 afin que le fluide ne puisse passer du maître cylindre 20 vers la branche hydraulique opposée ou le frein 60, car le fluide qui passerait autour du piston 45 serait évacué par un conduit 50 vers le carter S. Une telle gorge évite de façon efficace un passage transversal indésirable du fluide et tout blocage dangereux des freins. On voit d'après la description précédente que la manoeuvre d'une seule pédale 13 ou 14 se traduit par le serrage d'un seul frein droit ou gauche, 60 ou 61. la pression du fluide provenant du maître cylindre 19 s'exerce contre le piston 45 qui, à son tour, comprime le fluide dans la seconde branche hydraulique de façon à comprimer le cylindre 62 et, de ce fait, à serrer le frein 60. Si la quantité de fluide est insuffisante dans la seconde branche hydraulique, le clapet 47 s'ouvre au moment où le piston 45 porte contre la butée 42 et une quantité supplémentaire de fluide d'appoint est introduite dans la seconde branche hydraulique. Un tel appoint continu de fluide compense l'usure des surfaces de friction du frein 60. Une manoeuvre indépendante de la pédale 14 se traduit de même par le serrage indépendant du frein 61 et la course de la pédale est réglée d'une façon continue. lorsque les deux pédales de frein sont abaissées simultanément par le conducteur du véhicule, les deux pistons 45 et 45' sont déplacés vers l'arrière et des forces égales s'exer cent contre les faces avant des deux pistons 45 et 45' de manière que des forces égales s'exercent dans les cylindres 62 et 63. En conséquence, les freins 60 et 61 se serrent également On voit ainsi que le nouvel ensemble combiné d'équilibrage et de réglage des freins permet un réglage continu et automatique de la course des freins qui sont serrés pour une course donnée. De même, lorsque les deux freins sont serrés, on voit que des forces égales sont appliquées aux deux freins. Les freins 60 et 61 ne sont représentés qu'à titre d'illustration du dispositif qui, d'ailleurs, peut être modifié afin de 72 02157 2122609 commander également des freins du type à disque. Finalement, l'installation peut être moins coûteuse si le dispositif d'équilibrage et de réglage est réalisé d'une seule pièce avec les deux cylindres principaux, de façon à supprimer les canalisations supplémentaires. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 72 02157 2122609 BEVBKDIGATIONS 1. Appareil de freinage double, caractérisé en ce qu'il comprend deux freins et deux maîtres cylindres reliés les uns aux autres par un corps de distributeur contenant deux chambres sensi-5 blement parallèles auxquelles sont reliés des conduits d'entrée et de sortie, les deux chambres étant reliées par un élément de jonction, des pistons disposés dans les chambres empêchant normalement le fluide de passer entre elles par ltélément de jonction et lui permettant de passer lorsqu'une pression règne dans les 10 deux conduits d'entrée, chaque piston divisant la chambre correspondante en deux branches hydrauliquesj et un clapet unidirectionnel, permettant d'augmenter le volume de fluide dans une branche associée au frein, afin de compensér par un appoint de fluide dans ladite branche l'usure du frein. 15 2. Appareil de freinage double suivant la revendication 1, comportant deux freins et deux maîtres cylindres reliés les uns aux autres, deux pédales de frein commandant respectivement à volonté les maîtres cylindres, caractérisé en ce qu'il comprend un corps.de distributeur contenant deux chambres dont chacune est 20 reliée à un maître cylindre et à un frein ainsi qu'à l'autre chambre, des dispositifs mobiles situés à l'intérieur des chambres empêchant normalement le fluide de s'écouler entre celles-ci lorsque les maîtres cylindres sont commandés indépendamment, mais permettant au fluide de s'écouler entre les chambres lorsque les 25 maîtres cylindres sont commandés simultanément, les "dispositifs mobilés comprenant des organes permettant le réglage de la course de chaque frein lorsque chaque, maître cylindre est commandé. 3. Appareil de "freinage double suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif mobile est un piston mobi- 30 le alternativement dans l'une des chambres et divisant celle-ci en un côté d'entrée et un côté de sortie, le piston comportant un clapet permettant au fluide de s'écouler du côté entrée vers le côté de sortie afin de compenser l'usure des freins. 4. Appareil de freinage double suivant la revendication 3» 35 caractérisé en ce que le mouvement alternatif du piston est limité, . le clapet s'ouvrant pour le déplacement maximal du piston vers le côté de sortie. i 72 02157 8 2122609 5. Appareil de freinage double suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un maître cylindre et un frein reliés par un conduit, un corps contenant une chambre interposée sur le conduit, un piston à mouvement alternatif comportant un 5 clapet unidirectionnel étant disposé dans la chambre et augmentant le volume de fluide entre le frein et le corps de façon que la course du frein reste sensiblement constante. 6. Appareil de freinage double suivant la revendication 1, . caractérisé en ce qu'il comprend un corps de distributeur monté 10 entre les freins et les maîtres cylindres et contenant deux chambres, des dispositifs disposés dans les chambres déterminant une première branche hydraulique du côté de chaque maître cylindre, et une seconde branche hydraulique du côté de chaque frein, ces dispositifs comprenant également des organes permettant sélecti-15 vement au fluide hydraulique de s1 écouler de la première branche dans la seconde. 7. Appareil de freinage double suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de distributeur comportant deux alésages, dont chacun comprend un orifice relié à un 20 frein, un orifice relié à une source de pression hydraulique et un orifice d'équilibrage des pressions, ledit orifice d'équilibrage étant en communication Lavec ledit élément de jonction, un piston se déplaçant axiàleraent dans chaque alésage dont chacun est divisé de façon étanche par le piston en une extrémité avant et une extré-25 mité arrière qui communiquent l'une avec l'orifice relié au frein, et l'autre avec l'orifice relié à la source de pression de chaque alésage, chaque piston comportant une extrémité arrière tournée vers l'orifice de la source, et une extrémité avant tournée vers l'orifice relié au frein, une colonne de fluide étant disposée 30 entre l'extrémité avant du piston et le frein afin d'exercer une force de freinage sur le frein lorsque le piston est avancé, chaque orifice relié à la source pouvant recevoir le fluide comprimé afin de le diriger contre l'extrémité arrière du piston, afin de faire avancer l'extrémité avant du piston vers l'avant et de ser-35 rer le frein avec une force qui est une fonction de la pression s'exerçant dans l'extrémité arrière de l'alésage et contre l'extrémité arrière du piston, des dispositifs élastiques faisant reculer axialement dans l'alésage chaque piston vers l'extrémité en 72 02157 2122609 communication avec l'orifice de l'alésage relié à la source, des butées empêchant les pistons de reculer au-delà de positions de retrait déterminées, et des organes commandés par chaque piston mettant en communication 1*extrémité de l'alésage en relation avec 5 la source et l'élément de jonction lorsque le piston a atteint une position d'avance prédéterminée par rapport à la butée et faisant cesser cette communication lorsque le piston est reculé par rapport à ladite position d'avance, ledit organe commandé par chaque piston étant constitué par une jupe de celui-ci destinée 10 à être alignée sur l'orifice d'équilibrage de llalésage contenant le piston et à le masquer lorsque le piston a reculé, et à démasquer cet orifice au moment où. le piston a été avancé d'une façon prédéterminée.