Brevet FR2122475A1 — publié le 19720901

la présente invention concerne de manière générale des dispositifs asservis de freinage, notamment un dispositif hydraulique de surpression dans lequel un dispositif à réaction fonctionne lors de l'application d'une force hydraulique d'un maître-5 cylindre. Pour qu'un conducteur sente la réponse au freinage lorsqu'il appuie sur la pédale, on dispose parfois un ressort mécanique de compression destiné à assurer une fonction de réaction. Cependant, dans le cas d'une défaillance ou lorsque le maître-cylindre doit 10 être commandé uniquement mécaniquement, il est nécessaire que le conducteur s'oppose à la force indésirable accumulée dans le ressort de compression. L'invention permet de résoudre ce problème. Selon l'invention, un piston d'un maître-cylindre et une tige-poussoir commandée par le conducteur sont séparés par plusieurs 15 éléments de commande d*écoulement réglant l'application d'une force hydraulique d'une réserve extérieure au piston du maître-cylindre. Le surpresseur hydraulique dont font partie les divers éléments de commande d'écoulement comprend un manchon mobile qui, au cours du déplacement, est repoussé contre une butée sous l'ac-20 tion de la force exercée par le fluide hydraulique dans une cavité dont une extrémité du manchon mobile forme une surface active. Un ressort hélicoïdal est disposé entre le manchon mobile et la tige-poussoir, et il exerce une force de réaction proportionnelle, lorsque la pression hydraulique règne dans la cavité. Lorsque la 25 force qui agit sur le manchon est insuffisante, un tiroir disposé, en direction radiale, à l'intérieur du manchon se déplace axiale-ment vers l'avant et le ressort de compression agit sur le manchon et le déplace. La cavité dans laquelle se déplace le manchon permet un mouvement suffisant pour que le manchon vienne buter contre le 30 piston du maître-cylindre et ne subisse plus la force exercée par le ressort de réaction. Ainsi, une liaison mécanique rigide est assurée entre le piston du maître-cylindre et la tige-poussoir, si bien que le dispositif mécanique à réaction est maintenu hydrauli-quement, sans que le conducteur doive s'opposer à des forces indé-35 sirables accumulées dans un ressort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence 72 01470 2 2122475 au dessin annexé; sur lequel : la figure 1 est une coupe d'un dispositif de surpression asservi placé entre un maître-cylindre d'un frein et une tige-poussoir, et elle illustre l'application de l'invention à un tel 5 dispositif ; et la figure 2 est une coupe partielle agrandie analogue à la figure 1, mais montrant les éléments dans diverses positions, du fait de la réduction de la pression hydraulique. Le rôle de la réaction d'un dispositif de freinage asservi 10 est de donner au conducteur une sensation de la force exercée dans la pédale de frein. Avec un surpresseur hydraulique de dispositif asservi, le dispositif à réaction qui offre de nombreux avantages comprend un ressort mécanique de compression. Pour qu'un ressort formé d'un fil métallique remplisse cette fonction de réaction, 15 il faut qu'il ait une constante élastique telle que la force exer-soit cée/proportionnelle et inférieure à celle qu'exerce la force hydraulique appliquée sur le piston du maître-cylindre. Dans un mode de réalisation de dispositif de freinage auquel l'invention s'applique tout particulièrement, la. force hydraulique 20 appliquée au piston du maître-cylindre est relativement élevée et, en conséquence, même lorsque la force exercée par le ressort mécanique est une petite fraction de la force totale, elle se trouve encore dans la partie supérieure de la plage des forces, et correspond à une constante élastique d'environ 107 kg/cm. L'effet d'une telle 25 force élastique sur les possibilités du fonctionnement mécanique de l'ensemble au point de vue de la sécurité, en cas de défaillance, est que la force globale est plusieurs fois supérieure à la valeur permise, avant qu'une force quelconque puisse être exercée en plus sur le maître-cylindre. Selon l'invention, il n'est pas 50 nécessaire d'accumuler une énergie indésirable en repoussant ou en faisant fonctionner mécaniquement le maître-cylindre. Dans un mode de réalisation de l'invention, un maître-cylindre 10 et une tige-poussoir 11 sont commandés par une pédale 12 par l'intermédiaire d'une tringlerie 13. 35 Le maître-cyliridre 10 comprend,un piston 14 qui, lorsqu'il est mis en action, commande la transmission de la pression au^fcoteurs commandant les freins des roues avant et/ou arrière du: véhicule. 72 01470 3 2122475 Entre le piston 14 et la tige 11, comme représenté sur la figure 1, se trouve un surpresseur hydraulique 16. les détails de ce surpresseur 16 ne sont pas nécessaires à la compréhension de l'invention et, en conséquence, il suffit de dire qu'il comprend 5 un corps 17 et plusieurs dispositifs de commande d'écoulement, notamment un distributeur comprenant un tiroir 18, une soupape concentrique 19, un tiroir 20 et un distributeur 21. le corps 17 comprend plusieurs portées et plusieurs cavités et les divers éléments de commande d'écoulement comprennent dBS parties de commande cor-10 respondantes, si bien que la pression exercée par une réserve extérieure et fournie au surpresseur 16 par des passages 22 et 23 de la figure 2 peut être appliquée sélectivement à la surface active 24 de l'extrémité du piston 14. Selon l'invention, un manchon mobile 26 peut coulisser par 15 sa face périphérique externe dans-un alésage 27 d'une extrémité du surpresseur 16. le tiroir 18 peut coulisser dans un alésage 28 du manchon 26. Un joint torique interne 29 et un joint torique externe 30 sont portés par le manchon 26 et assurent l'étanchéité entre les divers 20 éléments. Entre le tiroir 18 et l'alésage 27 se trouve une chambre 31 qui reçoit du fluide sous pression de la réserve externe. Une extrémité du mancjion 26, représentée en 32, forme une surface active de la chambre 31 et est chargée en-pression si bien que le manchon 25 est repoussé contre une butée formée par un anneau 33 de verrouillage porté à l'extrémité de l'alésage 27. Il faut -noter que la pression parvient à la chambre 31 par le passage 34. la tige 11 comprend une butée 36 formée par un organe annulaire contre lequel prend appui un ressort hélicoïdal 37. l'autre 30 extrémité du ressort 37 prend appui contre une extrémité du manchon 26 en 38. le ressort 37 est un ressort de réaction qui fonctionne de manière à .fournir une force de rappel proportionnelle, tant qu'il est soumis à la pression hydraulique régnant dans la chambre 31, et le manchon 26 est repoussé contre la butée 33. 35 lorsque la force qui agit sur le manchon 26 est insuffisante, le tiroir 18 se déplace vers l'avant et le ressort 37 coopère avec le manchon 26 et le déplace, la chambre 31 permet un déplacement 72 01470 4 2122475 suffisant pour que tous les divers éléments de commande d'écoulement constituent une liaison mécanique prenant appui contre le piston 14» indépendamment de la force exercée par le ressort 37. A cet égard, il est préférable de se reporter à la figure 2 qui montre 5 les éléments en position décalée. En conséquence, en l'absence de pression hydraulique, il faut noter qu'il peut exister une poussée de sécurité, sans accumulation de force indésirable. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et repré-10 sentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dangfees éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défiùi dans les revendications annexées. 72 01470 5 2122475 REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique assurant une réaction mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend un piston d'un maître-cylindre, une tige-poussoir destinée à être commandée par un opérateur, un 5 surpresseur hydraulique placé entre le piston et la tige et compre- ,1a nant des éléments destines à commander l'apnlication dQ' pression sur hydraulique d'un fluide d'une réserve externç'le piston du maître- cylindre, et un alésage dans lequel est logé un manchon, une butée d'une extrémité de l'alésage étant destinée à coopérer avec 10 le manchon, l'un des éléments de commande d'écoulement comprenant un tiroir destiné à coopérer avec la tige de poussée et à coulisser dans le manchon, une chambre annulaire sous pression délimitée par une extrémité du manchon qui forme une paroi telle que le manchon est repoussé par la pression contre ladite butée lorsque la chambre et 15 est sous pression,/un ressort hélicoïdal passant entre le manchon et la tige de poussée et destiné à exercer une force de réaction que gent 1»opérateur lorsqu'il commande la tige de poussée, le tiroir étant mobile axialement et le ressort coopérant avec le manchon et le déplaçant de manière à mettre en butée les éléments 20 de commande découlement contre le piston du maître-cylindre en formant une liaison mécanique ininterrompue en cas de défaillance de la réserve externe de fluide sous pression. 2. Surpresseur hydraulique de frein asservi, destiné à exercer une force sur un piston de maître-cylindre, caractérisé en ce qu'il 25 comprend un manchon mobile, un dispositif formant un corps comprenant un alésage et des passages, ainsi que des portées et des cavités, plusieurs éléments de commande d'écoulement placés dans . l'alésage et coopérant avec les portées et les cavités de manière à appliquer sélectivement une force d'un fluide hydraulique sous 30 pression au piston du maître-cylindre, le corps comprenant un cylindre dans lequel coulisse le manchon, une extrémité de ce dernier formant une paroi mobile d'une chambre sous pression assurant l'appui du manchon contre une butée à l'extrémité de la chambre sous pression, une tige de poussée destinée à être commandée par un con-35 ducteur d'un véhicule, les éléments de commande d'écoulement comprenant un tiroir destiné à coopérer avec la tige de poussée et mobile .et dans le manchon,/un dispositif de rappel continu placé entre le 72 01470 6 2122475 manchon et la tige et destiné à exercer une réaction proportionnelle sur la tige de poussée lorsqu'il existe ladite pression dans la chambre, le cylindre permettant le déplacement du manchon lors u« la réduction de la pression, si bien que le tiroir, la tige et le 5 ressort forment une liaison mécanique ininterrompue associée au piston du maître-cylindre. 3. Surpresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de rappel continu comprend un ressort hélicoïdal dont une extrémité prend appui contre la tige de poussée et l'autre 10 contre île manchon. 4. Surpresseur de freinage asservi, caractérisé en ce qu'il comprend un piston de maître-cylindre et une tige-poussoir commandée par un opérateur, séparée par plusieurs éléments de commande d'écoulement, réglant l'application d'une force hydraulique d'un fluide 15 d'une réserve externe sur le piston, ledit surpresseur comprenant un élément mobile de piston normalement repoussé sous pression contre et une butée,/un ressort placé entre l'élément de piston et la tige de poussée et exerçant par réaction une force proportionnelle, tout en étant soumis à la pression qui s'exerce contre l'élément mobile 20 de piston, ce dernier s'éloignant de la butée en l'absence de fluide sous pression, avec la tige, le ressort, les éléments associés de commande d'écoulement, si bien que ceux-ci forment une liaison mécanique continue entre la tige et le piston du maître-cylindre, n'incluant pas le ressort et évitant ainsi l'accumulation de forces indé-25 sirables de réaction. 5. Surpresseur selon la revendication 4» caractérisé en ce .un que le ressort est/ ressort hélicoïdal placé entre l'élément de piston et entourant la tige, l'extrémité du ressort prenant appui contre cette tige. 30 6. Surpresseur hydraulique de freinage asservi, destiné à appliquer une force à un piston de maître-cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon mobile, un dispositif formant un cylindre dans lequel coulisse le manchon et dans lequel une extrémité du manchon forme une paroi mobile d'une chambre sous pression, de 35 que le manchon subisse la pression du fluide en étant repoussé contre une butée à l'extrémité de la chambre lorsque les forces exercées par la pression dans la chambre dépassent une valeur prédéterminée, 72 01470 7 2122475 une tige-poussoir destinée à être commandée par un opérateur, un dispositif de rappel continu prenant appui contre le manchon et contre la tige de manière à exercer une force de réaction proportionnelle sur la tige, lorsqu'il existe une pression dans ladite et chambre,/un tiroir coopérant avec la tige et mobile dans le manchon, ce dernier se déplaçant dans le cylindre lorsque la pression hydraulique disparaît, le tiroir se déplaçant avec la tige, si bien que le ressort coopère avec le manchon et le déplace sans accumulation de forces indésirables de réaction.