Brevet FR2241706A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne un groupe de tiroirs servant de régulateur avec caractéristique à coude brusque, notamment pour des dispositifs de frein à force extérieure à deux circuits dans des véhicules automobiles, avec un piston à étages étanche avec des garnitures molles et dont la plus petite surface est soumise à la pression dans un circuit primaire et dont la plus grosse surface est soumise à la pression dans un circuit secondaire, le groupe de tiroirs limitant la pression secondaire à partir d'un certain niveau de pression. Un régulateur à coude brusque à piston à étages pour système de frein hydraulique est connu (brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 920 451). Dans cette réalisation connue, le piston à étages est sépare de la partie distribution, ces deux parties étant parallèles l'une à l'autre. On utilise ainsi une très grande place. En outre, la purge d'air dans de tels groupes de soupapes est très difficile. Enfin, l'élément de distribttion du montage connu possède une soupape à siège qui nécessite en supplément deux surfaces d'appui sur sa tige. Le groupe connu est donc délicat et cher. Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients et de réaliser un régulateur avec une caractéristique à coude brusque, lequel est d'un montage simple et permet une purge d'air automatique du système. Conformément à L'invention, ce but est atteint par le fait que le groupe de tiroirs de distribution comporte une partie interne centrale et cylindrique sur laquelle le piston à étages est monté avec une étanchéité métallique et peut se déplacer axialement en vue de la distribution. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un premier montage du groupe de tiroirs de distribution, installé dans une soupape de frein à plusieurs circuits et à force extérieure ; - la figure 2 représente un détail de la soupape de frein selon la ligne de coupe II-II de la figure 1 ; - la figure 3 représente un perfectionnement du groupe de tiroirs de distribution de la figure 1 ; et - la figure 4 représente un deuxième perfectionnement du groupe de tiroirs de distribution de la figure 1. Une soupape de frein 1 à force extérieure à-plusieurs circuits possède une timonerie de manoeuvre 2 qui peut agir, par l'intermédiaire d'un ressort en caoutchouc 3 à grand déplacement et d'un poussoir central 4, ainsi que par une traverse 5 et deux tétons 6' et 7' décalés de 90 , sur deux soupapes 6 et 7 situées parallèlement l'une par rapport à l'autre et dont l'une seulement est représentée5 les deux soupapes étant cependant identiques. On notera que chaque soupape 6 ou 7 possède une soupape 8 d'échappement et une soupape 9 d'admission. La soupape 8 est une soupape à tiroirs et la soupape d'admission 9 est une soupape à bille. Derrière la soupape 9, on a prévu une vis de raccordement creuse 10 pour une tubulure 11 menant au circuit de frein I de l'essieu avant. Un manchon de raccordement 12 comporte un filtre 13 et sert à l'introduction du fluide hydraulique mis sous pression par une pompe non représentée. La soupape 9 est suivie d'un canal 14 qui mène à un trou de réception étagé 15 pour le groupe de tiroirs de distribution 16. Ce trou 15 est un trou borgne qui est fermé vers l'extérieur par une vis de raccordement creuse 17 à une tubulure 18 menant vers le circuit de frein IIde l'essieu arrière. Le groupe 16 se compose d'un piston à étages 19 qui est rendu étanche dans le trou à étages 15 par deux garnitures molles 20 et 21. Le piston 19 est logé avec une étanchéité métallique sur la partie intérieure 22 et il peut se déplacer axialement en vue de la distribution. La partie 22 est munie d'un trou borgne 24 qui représente avec les canaux radiaux25 au fond du perçage une liaison de tubulures de décharge. Cette liaison est prolongée par des canaux radiaux 26 dansle piston 19, par le trou à étages 15 et par un canal de carter 27 qui mène à un échappement 28 par la soupape 8.La partie 22 dépasse d'un côté du piston 19 et comprend un épaulement d'appui rapporté 29 pour un ressort 30 qui agit sur une surface de contact 31 du piston 19 et qui est destiné à déplacer le piston 19 contre la pression dans le circuit secondaire II. La tension préalable du ressort 30 est modifiable par les disques 32 qui peuvent se placer sur la surface 31. Sur le piston 19, on a prévu, entre le joint 20 et le joint 21 un perçage radial 33 qui représente la liaison réglable par le circuit de frein I toujours réuni à un espace annulaire 37 vers le circuit de frein II. On peut également prévoir deux perçages 33 et 33'. Cette possibilité est visible dans la coupe due la -figure 2. En outre, cette coupe montre deux soupapes antiretour 34 et 34' branchées de la même façon, grâce auxquelles une liaison du circuit II au circuit I peut être établie en vue d'une égalisation de pression en cas de chute de pression dans le circuit I. Les soupapes 34 et 34' possèdent une bande annulaire 36 ouverte d'un côté, fixée par un rivet creux 35 dans le perçage 33 et servant de clapet dont le siège est formé sur le bord extérieur des perçages 38 et 38'.Ces perçages 38 et 38' viennent de l'espace annulaire 37 pour pénétrer en biais dans le trou 23 qui est muni, à partir de la grande surface 39 du piston 19, d'un évidement 40 pour qu'il existe encore la possibilité d'une liaison arrière du circuit de frein II au circuit I dans les perçages 33 et 33' introduits au travers de la partie interne~22. Une surface annulaire du piston à étages porte la référence 41. Le groupe de'tiroirs décrit travaille en relation avec la soupape de frein 1 comme suit Dans la postion de départ représentée, la soupape 9 est fermée et la soupape 8 est ouverte. Le groupe de tiroirs 16 permet, au travers des perçages 33 et 33', une égalisation de pression libre entre les deux circuits de frein I et II. Quand il est nécessaire de freiner, les deux soupapes 6 et 7 sont commutées par l'intermédiaire de la timonerie 2, la soupape 8 est fermée et la soupape 9 est ouverte. Le fluide hydraulique, sous la pression de la pompe, parvient du manchon 12 au travers du filtre 13 et de la soupape 9 vers le manchon 10 et, par la tubulure 115 -dans le circuit I de I'essieu avant. Eft memetemps, le fluide hydraulique arrive par le canal 14 au groupe 16 et, sans être aucunement gêné par celui-ci, vers le manchon 17 et, par la tubulure 18, dans le circuit de frein II de l'essieu arrière. Si on atteint dans les deux circuits I et II une certaine pression, il apparait sur le piston 19 une force qui surpasse celle du ressort 30. la force dirigée vers la droite sur le piston 19 -provient de la différence entre les deux surfaces 39 et 41. Elle est réglable par la modification de la tension préalable du ressort 30, ce qui est possible en intercalant des rondelles 32 de différentes épaisseurs ou en nombres différents. Quand le piston 19 se déplace vers la droite, la partie 22 ferme par sa surface frontale le perçage 33. La liaison est alors interrompue entre les deux circuits de frein I et II. Le régulateur à coude brusque a atteint son coude à partir duquel la courbe de pression du circuit de frein II continue à monter, en fonction seulement du rapport des deux surfaces 39 et 41, alors qu'en cas de poursuite de l'augmentation de la pression de frein dans le circuit I, la pression prédominante n'agit plus que sur la surface annulaire 41, le piston 19 repart vers la gauche et le groupe 16 rouvre la liaison des deux circuits de frein I et II, en cas de limite de pression plus élevée, il l'ouvre à nouveau et ainsi de suite. Si, en cas d'affaiblissement de la force sur la pédale, la pression diminue dans le circuit de frein I, le piston 19 se déplace contre la force du ressort 30 un peu plus vers la droite, jusqu'a ce que les canaux 25 viennent en liaison avec les canaux 26 et que la pression dans le circuit Il se détende par l'échappement 28. Cette chute de pression continue jusqu'à ce que le seuil de pression soit à nouveau atteint et que le groupe de tiroirs revienne à sa position de départ. En dessous du seuil de pression,la détente de pression nécessaire à un complet desserrage des freins se produit par l'intermédiaire des soupapes antiretour 34 et 34'. On notera que les tolérances pour le décalage en diamètre entre le piston 19 et le trou 15 peuvent être relativement grandes, en raison des garnitures molles 20 et 21 utilisées. Entre la partie 22 et le piston 19 existe une étanchéité par le métal mais la fabrication de cette jonction est simple parce que le trou 23 dans le piston 19 et la surface latérale de la partie interne sont lisses et sans interruption. En outre, le seuil de pression est facile à modifier par le fait que le groupe de tiroirs peut être retiré du trou 15 et que la tension préalable du ressort 30 peut être modifiée en changeant les rondelles 32. Enfin, l'ensembKle de la soupape de frein I est constitué de façon à être purgé d'air automatiquement. La figure 3 représente un groupe 46 de soupapes 8 tiroirs qui, au point de vue distribution, est constitué exactement de la même façon que suivant la figure 1, mais qui est mis hors fonctionnement en cas de panne du circuit de frein parallèle, c'est-à-dire que dans un tel cas, la pression de freinage de l'essieu arrière n'est plus limitée. Conformément à l'exemple de réalisation, ceci est obtenu par le fait qu'un piston à étages 47 possède un appui annulaire 48 et qu'une partie intérieure 49 est soumise à la force d'un piston 50 chargé par un ressort et dont la chambre de travail 51 est soumise en direction de fermeture de la liaison des deux circuits de frein I et II à la pression dans un circuit de frein Ia de l'essieu avant.Un ressort de groupe 52 correspondant au ressort 30 est disposé, à l'aide d'une rondelle d'appui 53, de façon que la pression de frein dans le circuit la de frein de l'essieu avant soit généralement sans action. Mais s'il tombe en panne, la partie intérieure 49 se déplace suffisamment loin vers la droite pour que le piston 47 ne puisse plus atteindre la position d'arrêt; il est bloqué auparavant par son appui annulaire 48. En fonctionnement normal du groupe 46, le piston 50 ne se déplace pas. La figure 4 représente finalement un groupe 56 de soupapes à tiroirs qui, au point de vue distribution, est constitué de la même façon que celui dè la figure 1, mais dont le seuil de pression dépend de la charge axiale d'un essieu de véhicule. Pour cela, on utilise un piston 57 qui délimite une chambre de travail 58. Celle-ci est reliée par une tubulure 59 à un montant à ressort non représenté de l'essieu arrière. Dans un piston à étages 60 du groupe 56 de soupapes à tiroir, on a placé en direction du piston 57 une douille de pression 6lqui a une bride 62 pour l'appui d'un ressort 63 et une pièce fourchue 64 par laquelle elle s'appuie au piston 57. Sur le piston 60 se trouve un épaulement de butée 65 pour l'extrémité gauche de la douille 61.Une partie interne 66 du groupe 56 est fixée à son extrémité tournée vers le piston.57 par une tige 67, qui est solidaire du carter et qui est recouverte par la pièce 64 de façon que celle-ci puisse se déplacer en direction axiale. En position de repos et avant d'arriver au coude, ce groupe 56 fonctionne exactement comme indiqué sur la figure I. Mais si le seuil de pression -est dépassé pendant le freinage, le piston 60 subit non seulement les forces sur ses deux faces utiles différentes, mais également une force qui correspond au déplacement dynamique de la charge axiale. Par suite, le rapport des forces de freinage entre l'essieu avant et l'essieu arrière ne dépend pas seulement de l'état de charge statique mais également du déplacement dynamique de la charge axiale pendant une phase de freinage. La force du piston 57 ne s'exerce cependant sur le piston 60 que lorsque la tension préalable du ressort 63 est surpassée. Ainsi, le ressort 63 empêche qu'en cas de panne de la pression du montant à ressort, le seuil de pression ne tombe en dessous du domaine de régulation prévue. Pour faciliter la compréhension, on n'a décrit le fonctionnement que d'un seul circuit d'une installation de freinage à deux circuits et on a choisi la description correspondante. L'appareil représenté sur la figure 1 est de préférence prévu pour l'utilisation dans un système de frein à trois roues à deux circuits ou à deux roues en diagonales à deux circuits. Par un choix approprié des raccordements, il est évident que l'insertion du régulateur à coude brusque est possible pour toutes les combinaisons connues de circuit de frein. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Groupe de tiroirs servant de régulateur avec caractéris- tique à coude brusque, notamment pour des dispositifs de frein à force extér-ieure à deux circuits dans des véhicules automobiles, avec un piston à étages étanché avec des garnitures molles et dont la plus petite surface est soumise à la pression dans un circuit primaire et dont la grosse surface est soumise à la pression dans un circuit secondaire, le groupe de tiroirs limitant la pression secondaire à partir d'un certain niveau de pression, caractérisé en ce que ce le groupe de tiroirs de distribution comporte une partie interne centrale et cylindrique sur laquelle le piston à étages est monté avec une étanchéité métallique et peut se déplacer axialement en vue de la distribution. 2. Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston à étages contient un trou de passage lisse pour recevoir la partie intérieure et en ce que celle-ci est munie d'un trou borgne qui représente, avec des canaux radiaux sur le fond du trou, une liaison de tubulures de décharge. 3. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie intérieure dépasse d'un côté du piston et comprend un épaulement d'appui rapporté pour un ressort qui agit sur une surface de contact du piston et qui est-destiné à déplacer le piston contre la pression dans le circuit secondaire, et en ce que la tension préalable du ressort est modifiable par les disques qui peuvent se placer sur la surface. 4. Groupe selon l'une quelconque -des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on a prévu sur le piston à étages, entre le joint sur le grand diamètre et le joint sur le petit diamètre, au moins un perçage radial servant de liaison réglable entre les circuits primaire et secondaire. 5. Groupe selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on a disposé au moins dans le plan du perçage radial d'autres perçages radiaux dont deux d'entre eux situés l'un en face de l'autre représentent un passage, protégé par soupape antiretour, entre le circuit secondaire et le circuit primaire. 6. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce- que la partie intérieure peut être soumise à l'action d'un piston qui supporte la pression du circuit primaire parallèle et qui, en cas de panne du circuit primaire parallèle,provoque un mouvement de la partie interne dans une position dans laquelle le piston à étages est mis hors circuit par appui contre une butée et ne peut plus agir pour limiter la pression secondaire. 7. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston à étages peut être influencé par un piston avec lequel la force agissant sur le piston à étages peut être modifiée en grandeur en fonction de la charge.