Brevet FR2153201A1 — publié le 19730504

La présente invention concerne les mattre-cylin- dres hydrauliques pour circuit de freinage. Les mattre-cylindres actuels qui sont essentiellement di type dans lequel un piston de commande mobile est monté coulissant dans un cylindre de façon à définir dans ce dernier une chambre de pression à volume variable apte à être reliée au circuit de freinage, sont très généralement le ré aultat d'un compromis entre les notions contradictoires dans la réalité de course de pédale de frein et de pression de freinage.En effet, pour un circuit de freinage donné ayant une absorption propre résultant notamment des dilatations des conduits hydrauliques et des jeux des mécanismes de freins, on peut prévoir pour le piston de commande du mattre-cylindre soit une section efficace relativement grande ce qui diminue la course utile de la pédale de frein mais qui limite dan gereusement la pression maximum possible compte tenu de la force relativeient limitée appliquée par le conducteur sur ladite pédale, soit une section efficace relativement petite ce qui permet d'obtenir des pressions de freinage élevées mais qui peut présenter un déplacement de fluide hydraulique insuffisant pour un circuit de freinage d'absorption importante compte tenu de la course utile relativement limitée de la pédale. La présente invention a essentiellement pour objet un mattre-cylindre hydraulique qui concilie à la fois les impératifs d'une course utile de pédale faible et d'une pression de freinage élevée même pour un circuit de freinage d'absorption importante et pour un effort de commande à la pédale relativement faible. Plus précisément l'invention vise un mattre-cy- lindre caractérisé en ce qu'il comporte dans un bottier un piston de commande étagé monté coulissant de façon étanche dans un cylindre en gradin du bottier dans lequel il définit ainsi. une chambre de pression centrale pourvue d'un orifice de sortie conçu pour être relié au circuit de freinage et une chambre annulaire qui se trouve reliée d'une part à la chambre centrale par l'intermédiaire d'un passage de fluide qui demeure ouvert aussi longtemps que la course utile du piston de commande demeure inférieure à une valeur prédéterminée et d'autre part à une chambre d'accumulation à volume variable définie par un logement cylindrique dans lequel est monté coulissant de façon étanche un piston d'accumulation, des moyens élastiques de rappel étant prévus pour maintenir le piston d'accumulation dans une position normale de repos tant que la pression du fluide dans la chambre d'accumulation demeure inférieure à une valeur donnée. Âvec une telle disposition, lors d'une sollicitation normale sur la pédale de frein reliée au piston de commande, on conçoit que la course initiale de ce dernier jusqu'à la valeur prédéterminée précitée permet d'expulser une quantité importante de fluide hydraulique vers le circuit de freinage de façon à tenir compte de l'absorption de ce dernier, le déplacement ultérieur du piston de commande au-delà de cette valeur prédéterminée permettant ensuite de "faire montera la pression de freinage jusqu'à une valeur très importante en regard de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale. Selon une réalisation particulière de l'invention, la chambre centrale du mattre-cylindre défini ci-dessus est de plus reliée à la chambre annulaire par l'intermédiaire d'un passage de dérivation qui demeure fermé aussi longtemps que la course du piston de commande demeure inférieure à une valeur maximum donnée très supérieure à la première valeur prédéterminée précitée. Ainsi, lors d'une augmentation anormale de l'absorption du circuit cie freinage, le conducteur conserve néanmoins la possibilité d'utiliser la totalité du fluide déplacé par le piston de commande du maitre-cylindre pour tenter malgré tout d'élever la pression de freinage dans le circuit. Un mode de réalisation de la présente invention est donné à titre d'exemple dans la description qui suit et qui se réfère au dessin ci-annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe d'un mattre-cylindre hydraulique selon l'invention. Sur la figure, la référence 10 désigne un mattre- cylindre hydraulique composé essentiellement d'un boîtier 12 définissant un cylindre. en gradin 14 dans lequel coulisse de façon étanche un piston de commande mobile, de forme étagée 16 relié par une tige 17 à une pédale de frein (non représentée). Le piston 16 définit ainsi dans le bottier une chambre de pression centrale 18 qui est pourvue d'un orifice de sortie 20 prévu dans le bottier et conçu pour être relié à un circuit de freinage (non représenté) et une chambre annulaire 22 reliée, de façon classique, par un orifice de compensation 24 à un orifice d'entrée 26 prévu dans le bot- tier pour être relié à un réservoir de fluide hydraulique. Dans le mode de réalisation représenté, le cylin dre en gradin. 14 est réalisé dans le boîtier 12 en usinant dans ce dernier un alésage central de grand diamètre 28 dé finissant les parois latérales externes de la chambre 22 et en fixant de façon étanche par tout moyen connu sur le fond 29 de cet alésage coaxialement à ce dernier un manchon cylindrique 30 dont le paysage interne 32 définit les parois latérales de la chambre centrale 18. 'étanchéité des chambree 18 et 22 est assurée par l'intermédiaire des joints annulaires balèvres classiques 34 et 36 agencés respectivement sur les parties de petit diamètre 38 et de grand diamètre 40 du piston 16. Selon l'invention, la chambre 22 est reliée à la chambre 18 par un passage 42 aménagé dans le manchon 30 et débouchant dans la chambre 18 à une certaine distance du joint d'étanchéité 34 lorsque le piston 16 est dans sa position normale de repos représentée sur la figure. Par ailleurs, de façon à prévenir, comme cela apparaître plus loin, un verrouillage hydraulique du piston 16, la chambre 22 communique avec une chambre d'accumulation à volume variable 44 réalisée dans le bottier 12 et limitée par un piston an annulaire d'accumulation 46 monté coulissant defaçon étanche par l'intermédiaire de joints annulaires convenables 45, 47 et 49 dans le logement annulaire cylindrique défini entre l'alésage 28 et la paroi externe du manchon 30.Le piston d'accumulation 46 est mobile entre deux butées convenables 48 et 50 solidaires du boîtier 12 et est normalement sollicité sur cette dernière butée par un léger ressort de rappel 52 logé dans la chambre 54 réalisée entre le piston 46 et le fond 29 de l'alésage 28. le manchon 30 est également pourvu d'un passage de dérivation 56 qui débouche dans la chambre 44 lorsque le piston d'accumulation 46 vient en appui sur la butée 48, les étanchéités annulaires 45 et 47 du piston 46 prévenant normalement, pour toute autre position de ce dernier, toute communication de passage de dérivation 56 soit avec la chambre 44 soit avec la chambre 54, cette dernière communiquant avec l'atmosphère par un passage de drainage (non représenté). Le mattre-cylindre décrit ci-dessus fonctionne comme suit. lors d'une sollicitation sur la tige 17, le piston 16 est sollicité vers l'intérieur du cylindre 14. Dans un premier temps, le joint 36 coupe toute communication entre l'orifice d'entrée 26 et les chambres 22 et 18 et le piston expulse par l'orifice de sortie 20 une quantité de liquide hydraulique correspondant au volume déplacé par la partie de grand diamètre 40 du piston 16. Lorsque le joint 34 coupe la communication entre la chambre 18 et le passage 42, la quantité de liquide expulsé par l'orifice 20 ne correspond plus qu'au volume déplacé par la partie de petit diamètre 38 du piston 16. Àu fur et à mesure du déplacement du piston 16, le piston 46 se déplace vers la butée 48 de façon à maintenir à une valeur costante le volume des chambres 22 et 44 et prévenir ainsi un bloquage hydraulique du piston 16. Le déplacement de ce dernier cesse lorsque la force d'application exercée sur la tige 17 se trouve équilibrée par la force engendrée par la pression du fluide dans la chambre 18 et agissant sur la surface efficace du piston 38, force à laquelle s'ajoute la force relativement faible engendrée par la pression du fluide dans la chambre 22 correspondante à la force de rappel du ressort 52, comme on le comprendra aisément. Si l'absorption du circuit de freinage est telle que l'équilibre ci-dessus ne peut-être réalisé, la pression dans la chambre 18 demeurant très inférieure à ce qu'elle devrait être normalement, le piston 46 se trouve sollicité en appui sur la butée 48 de sorte que la section de grand diamètre 40 est alors apte à contrôler directement la pression dans la chambre 18 qui, dans cette position des pistons 16 et 46 (représentés en pointillés sur le dessin) est reliée aux chambres 22 et 44 par le passage de dérivation 56.-On remarquera par ailleurs que le joint à lèvre 34 autorise la circulation du fluide de la chambre 22 vers la chambre 18 une fois que le piston 46 est en appui sur la butée 48, si pour une raison ou pour une autre la pression du fluide dans la chambre 22 devient supérieure à celle du fluide dans la chambre 18, de sorte que le passage de fluide 56 peut alors être tout simplement défini par le passage compris entre la partie 38 du piston 16 et la paroi interne du manchon 30. REVENlICÂTIONS 1. Maitre-cylindre hydraulique pour circuit de frei nage caractérisé en ce qu'il comporte dans un boîtier un pis ton de commande étagé monté coulissant de façon étanche dans un cylindre en gradin du boiter dans lequel il définit ainsi une chambre de pression centrale pourvue d'un orifice de sortie conçu pour être relié au circuit de freinage et une chambre an nulaire qui se trouve reliée d'une part à la chambre centrale par l'intermédiaire d'un passage de'fluide qui demeure ouvert aussi longtemps que la course utile du piston de commande de meure inférieure à une valeur prédéterminée et d'autre part à une chambre d'accumulation à volume varaible définie par un logement cylindrique dans lequel est monté coulissant de façon étanche un piston d'accumulation, des moyens élastiques de rappel étant prévus pour maintenir le piston d'accumulation dans une position normale de repos tant que la pression du fluide dans la chambre d'accumulation demeure inférieure à une valeur donnée. 2. Mattre-cylindre hydraulique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le logement cylindrique est un logement annulaire défini dans le prolongement de la chambre annulaire coaxialement à la chambre centrale dont ledit logement est séparé par une partie de bottier en forme de manchon cylindrique. 2. Mattre-cylindre selon l'une des revendications I et 2, caractérisé en ce que le passage de fluide reliant la chambre annulaire à la chambre centrale est contrôlé par des moyens d'obturation qui, sous l'action du piston de commande dont ils sont solidaires, sont aptes à couper la communication entre ce passage de fluide et l'une desdites chambres lorsque la course du piston de commande devient supérieure à ladite valeur prédéterminée. i. Maitre-cylindre hydraulique selon l'une des reven dications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre centrale est de plus reliée à la chambre annulaire par l'intermédiaire d'un passage de dérivation qui demeure fermé aussi longtemps que la course du piston de commande demeure inférieure à une valeur maximum aonnée très supérieure à la première valeur prédéterminée précitée. i- Mattre-cylindre hydraulique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le passage de dérivation précité est contré par des seconds moyens d'obturation solidaires du piston d'accumulation et aptes à ouvrir ce passage de dérivation lorsque le déplacement du piston d'accumulation sous l'action de la pression du fluide dans la chambre annulaire, devient supérieure à une valeur prédéterminée. 6. Mattre-cylindre hydraulique selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que des moyens de butée sont prévus pour limiter le déplacement du piston d'accumulation sous l'action de la pression du fluide dans la chambre annulaire.