Brevet FR2234163A1 — publié le 19750117

L'invention concerne un maître-cylindre pour système de freinage à deux circuits, en particulier pour véhicule, comprenant un premier piston actionné par une pédale pour créer une pression dans une première chambre et un second piston actionné par la pression de la première chambre pour créer une pression dans une troisième chambre. Dans les mattres-cylindres connus de ce type, en cas de manque de pression dans le circuit alimenté par la première chambre, le premier piston se déplace sur une distance considérable sans produire d'augmentation de pression dans la deuxième chambre. De plus, le second piston ne commence à se déplacer que lorsqu'il est engagé par le premier piston.En cas de manque de pression dans le circuit alimenté par la deuxième chambre, la pression ne commence à se créer dans la première chambre que lorsque le second piston atteint une butée prévue sur le corps du mattre-cylindre. Donc, si aucune pression ne s'établit dans l'un des circuits de freinage, la pédale de frein doit être enfoncée sur une plus grande distance pour déterminer le freinage du véhicule. I1 en résulte un retard au freinage qui est encore augmenté lorsqu'un rattrapage d'usure se produit. tes freins peuvent donc être incomplètement appliqués, même en fin de course de la pédale. te brevet allemand NO 1.924.394 avait pour objet de réduire la perte de course utile de la pédale de frein en cas de défaut de pression dans le circuit alimenté par la première chambre. Il était recommandé un dispositif de verrouillage sensible à la pression, actionné par la pression de la première chambre, le premier piston étant verrouillé avec le second piston par un dispositif mécanique jusqu'à une valeur déterminée de la pression dans la première chambre. tes divers dispositifs de verrouillage proposer étaient disposés en partie entre les deux pistons, en partie dans le premier piston.Ils étaient essentiellement constitués par un piston hydraulique exposé à la pression de la première chambre, et prévu pour libérer un verrou mécanique après une course libre lors de l'alimentation de cette chambre, ce verrou reliant le premier piston au second en position de repos. En cas de manque de pression dans la première chambre, le verrou reste enclenché et le premier piston reste donc rigidement lié au second piston après la course libre. Toutes les formes de réalisation proposées présentent des inconvénients graves : les pièces du verrou sont difficiles à usiner, si toute possibilité de blocage doit être exclue. Pour cela, il faut avoir recours à des procédés coûteux de mécanique fine en raison des petites dimensions autorisées. De plus, le verrou doit être suffisamment robuste pour transmettre la force d'actionnement au second piston. Même sans amplificateur de freinage et par simple action sur la pédale, cette force peut atteindre 500 kg. I1 est donc nécessaire d'utiliser des matériaux à haute résistance qui augmentent encore le prix de revient. Le but de la présente invention est de réaliser un mattre- cylindre du type ci-dessus qui, en cas de défaillance de l'un des circuits de freinage, assure entre les deux pistons une liaison rigide qui garantit que la force d'actionnement est transmise du premier au second piston, même si la force est très grande comme dans-le cas où un amplificateur de freinage est utilisé. Dans le matre-cylindre objet de l'invention, entre le premier et le second piston est prévue une troisième chambre qui est reliée à la première chambre par une communication normalement ouverte et se fermant en réponse à un rapprochement des deux pistons. De plus, entre la première et la troisième chambre est prévue une seconde communication normalement fermée dans laquelle est logée une valve qui est exposée à la pression de la première chambre et ouvre la seconde communication en réponse à une augmentation de pression dans la première chambre. t'invention ne prévoit donc pas de verrouillage mécanique, mais un coussin hydraulique pour coupler les pistons. Le coussin hydraulique peut transmettre des pressions très fortes, et cela est particulièrement indiqué avec un amplificateur de freinage. Un autre avantage réside en ce que le couplage s'effectue de façon progressive après une courte course libre. Même en cas de défaillance pendant le freinage, le couplage s'effectue très rapidement et cela évite mieux qu'avec les dispositifs connus antérieurement un retard au freinage dans le circuit qui reste en état de marche. Suivant une forme de réalisation, la troisième chambre est formée dans un prolongement du-deuxième piston. La première communication peut être constituée par un passage radial obturable par un joint de la même façon que le passage de remplissage du maStre- cylindre. Avantageusement, la valve peut comprendre un coulisseau sollicité en position fermée par un ressort. L'organe de fermeture, de la valve peut en outre être sollicité en position fermée par la pression de la troisième chambre. De façon avantageuse, la valve est logée à l'intérieur du premier piston. En particulier, la valve peut être logée dans une portion du premier piston télescopiquement reçue dans une portion du second piston. Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, la valve comprend un coulisseau conique prenant appui sur un épaulement du corps de valve.D'une autre fa çon, la valve peut comprendre un coulisseau épaulé coopérant avec une bague d'étanchéité du corps de valve. Be corps de valve peut être exposé à la pression atmosphérique ou être mis en communication avec le passage de remplissage du maître-cylindre. En position de repos, les deux extrémités du coulisseau sont exposées à l'atmosphère ou à la pression du passage de remplissage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures annexées dans lesquelles: La Figure t est une vue en coupe d'un maître-cylindre conforme à l'invention La Figure 2 est une vue agrandie de la portion A du maitre- cylindre de la figure i La Figure 3 est une vue partielle d'un maître-cylindre suivant une autre forme de réalisation de l'invention. te maitre-cylindre 1 comprend un corps 2 dans lequel s'étend un alésage 3. L'alésage 3 communique par des passages 4, 4a, 5, 5a avec un réservoir 6. Un orifice de sortie 7 permet de relier le maitre-cylindre t à un premier circuit de freinage, par exemple pour les roues avant d'un véhicule. Un orifice de sortie 8 délivre une pression hydraulique à un deuxième circuit de freinage, par exemple pour les roues arrière du véhicule. Un piston flottant 9 est conjugué au passage 4 et à l'orifice 7, tandis qu'un piston à tige poussoir 10 est conjugué au passage 5 et à l'orifice 8. Des chambres de pression Il, 12 sont respective,- ment associées au piston flottant 9 et au piston poussoir 10. tes pistons 9, 10 font partie d'un sous-ensemble logé dans l'alésage 3. te sous-ensemble comprend en outre un ressort de rappel 17 qui prend appui d'unie part sur le fond t4 de l'alésage 3 et d'autre part sur le piston flottant 9. L'étanchéité du piston flottant est assurée par un joint 15 du côté de la chambre 11, et par deux bagues 16, t7 du côté de la chambre t2. te piston flottant 9 est creux dans la portion t8 dirigée vers le piston poussoir tO. Une chambre de pression 19 est formée dans la portion 18. ta chambre 19 est isolée de la chaibreot2 par un piston 20 qui est un prolongement du piston poussoir tO. Un ressort 2t est placé sous contrainte dans la chambre 19, entre le piston flottant 9 et le piston 20.L'étan chéité du piston 20 dans l'alésage 23 est assuré par un joint 22. Un circlip 24 retient le piston 20 dans l'alésage 23. La chambre 19 communique avec la chambre 12 par un passage radial 25 formé à distance du joint 22. -Une -- seconde communication entre les chambres 12 et 19 est établie par une valve logée dans un passage intérieur au piston 20. Cette communication sera décrite à l'aide de la figure 2. Un joint 26 assure ltétanchéité entre le piston poussoir 10 et la chambre 12. L'alésage 3 est fermé par un tampon d'étanchéité 27. Le tampon assure un isolement relativement à l'air extérieur et aussi relativement au servomoteur à dépression (non représenté) qui exerce une force d'entrée FE sur la tige poussoir 10. La totalité du sous ensemble est retenue dans l'alésage 3 par un circlip 28. Vers le milieu du mattre-cylindre, une vis de butée 29 se projette dans l'alésage 3 pour s'engager avec du jeu dans une gorge 90 formée axialement dans la portion t8 du piston flottant 9. Sur la Figure 2, le piston 20 est constitué par une pièce vissée sur le piston poussoir 10, et dans laquelle est formé un alésage épaulé 31 pour le logement d'une valve. Un coulisseau 32 est monté dans le logement 31. Le logement communique avec le passage 5a par la voie d'une ouverture 33 du piston poussoir 10. La basse pression du -passage 5a s'exerce à travers un passage axial 34 sur les deux extrémités du coulisseau 32. A gauche de l'épaulement 35, un espace annulaire 36 est relié à la chambre t9 par le passage 37, 37a. A droite de l'épaulement 35 un autre espace annulaire de plus grand diamètre 38 est relié à la chambre 12 par le passage 39. Un ressort 40 sollicite le coulisseau 32 pour qu'une surface conique 31 s'applique en position de fermeture contre l'épaulement 35.Des bagues d'étanchéité 42,43 isolent les espaces annulaires 36,38 du reste du logement 31. Be mattre-cylindre des figures t et 2 fonctionne comme suit a) Lorsque le circuit de freinage RRp est en bon état: Par l'action de la force FE sur le piston poussoir 10, le joint 26 chevauche le passage 5 en même temps que le joint 15 chevauche le passage 4. Dans les chambres il et 12 il se crée des pressions P1, P2 qui se propagent dans les circuits BK1 et BK2. La même pression règne dans les chambres t2 et 19, car le passage 25 est ouvert. Lorsqu'une certaine valeur de lapression P2 est atteinte, la force de pression agissant sur le coulisseau 32 dans l'espace 38 surmonte la force du ressort 40 et déplace le coulisseau 32 vers la droite à l'encontre de la pression plus faible du réservoir. Cela ouvre la valve car la surface 41 s'éloigne de l'épaulement 38 si bien que les chambres 19 et 12 communiquent entre elles par le passage 37, les espaces 36, 38 et le passage 39. Be point d'ouverture de la valve est déterminé de telle façon quelle joint 22 chevauche le passage 25 lors d'une augmentation additionnelle de la pression. Lorsque le circuit de freinage BK2 est en bon état, le joint 22 est à peine chargé, car la même pression règne des deux côtés et le frottement est donc plus faible que pour le joint 26.Par une poursuite de l'actionnement, le fluide de la chambre 19 peut s'écouler vers la chambre t2 par le passage prévu et il est disponible pour le circuit BK2. Au retour, le fluide comprimé peut retourner dans la chambre t9 par la communication prévue, ainsi que par le joint 22 agissant comme valve, de même que par le passage 25. La surface 41 revient en appui sur l'épaulement 35 et isole la deuxième communication, tandis que la première communication par le passage 25 est ouverte dès que la pression de la chambre 12 s'abaisse en-dessous d'une certaine valeur. b) Lorsque le circuit de freinage BK2 est défectueux: Si le circuit de freinage BE2 est défaillant pour une raison quelconque, le déplacement du piston 10 ne peut pas créer dans la chambre 12 la pression déterminée qui provoque l'ouverture de la valve à l'encontre de la force du ressort 40. Pendant qu'une pression sensiblement normale s'établit dans la chambre 11, le coulisseau 32 se déplace dans l'alésage 23 et ferme le passage 25. Be fluide de la chambre 19 est alors emprisonné et constitue alors un coussin hydraulique. Sous l'action de la force FE, un déplacement du piston 10 se transmet intégralement au piston 9, si bien que le circuit de freinage 3K1 reste parfaitement capable de fonctionner.Au retour, le ressort 2t ramène le coulisseau 32 en position initiale, tandis que le fluide s'écoule en retour par le joint 22 et par le passage 25. La Figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'invention ; les repères numériques de la figure 2 augmentés de 100 sont utilisés sur la figure 3 pour désigner des organes corres- pondants. Le piston poussoir 110 présente une extension dans laquelle est formé un alésage épaulé 50. L'alésage 50 est obturé de façon étanche par un bouchon 51. A l'intérieur du bouchon 51 et de l'extension du piston t10, s'étend un logement de valve à quatre épaulements 131 dans lequel est placé un coulisseau 132. Be logement 131 communique avec le passage 105a par un passage 133 prévu dans le piston poussoir 110.La basse pression du passage 105a est transmise par un passage 134 aux deux extrémités du coulisseau 132. L'épaulement 135 est constitué par un anneau 52 en matière élastique qui coopère avec la surface 141 du coulisseau 132. A gauche de l'épaulement 135, un espace annulaire 136 communique avec la chambre 119 par un passage 1-37 et par un plat 53 du bouchon 51. Le coulisseau a des surfaces réceptrices de pression qui, dans l'espace annulaire 136, sont plus grandes en direction fermeture qu'en direction ouverture. A droite de l'épaulement 175, un deuxième espace annulaire de plus grand diamètre t38 est relié à la chambre 112 par un passage 139. La pression de l'espace 138 actionne le coulisseau 132 en direction ouverture.Un ressort 140 sollicite le coulisseau t32 contre l'anneau 52 et ferme la communication entre les deux espaces annulaires 136 et 138. Des bagues 542, 143 assurent l'étan- cheité complémentaire des espaces 136, 138. La communication entre les passages 134 et 133 est commandée par une bague d'étanchéité 54 qui coopère avec une surface annulaire 55 du coulisseau 132. Le mattre-cylindre de la figure 3 fonctionne comme celui de la figure 2 avec les différences suivantes 1/ En cas de défaut de pression, ou au moins si la pression de la chambre 112 chute en-dessous d'une valeur déterminée, la valve se ferme non seulement sous l'action du ressort 140, mais aussi sous l'action ~de la pression de la chambre 119 ; la pression de l'espace annulaire 136 développe toujours sur le coulisseau 132 une force plus grande en direction fermeture qu'en direction ouverture. Be coulisseau 132 est ramené en position de fermeture même si le ressort 140 est cassé. 2/ Si une fuite peu importante se manifeste sur les bagues d'étanchéité 142 ou t43, la fonction de ces bagues est assurée par la bague d'étanchéité 54 lors de l'augmentation habituelle de pression dans la chambre 112. Cela évite une perte de course du piston 120 ou 110 consécutivement à une perte de fluide de freinage. REVBNDICATIONS 1. Mattre-cylindre pour système de freinage à deux circuits, en particulier pour véhicule, comprenant un premier piston actionné par une pédale de frein pour créer une pression dans une première chambre, et un second piston actionné par la pression de la première chambre, pour créer une pression dans une deuxième chambre, caractérisé en ce qu'entre le premier et le second piston est prévue une troisième chambre qui est reliée à la première chambre par une communication normalement ouverte et se fermant en réponse à un rapprochement des deux pistons, et en ce qu'entre la première et la troisième chambre est prévue une seconde communication normalement fermée dans laquelle est logée une valve qui est exposée à la pression de la première chambre et ouvre la seconde communication en réponse à une augmentation de pression dans la première chambre. 2. Maître-cylindre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième chambre est formée à l'intérieur d'un prolongement du second piston. 3. Maître-cylindre suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la première communication est constituée par un passage radial obturable par un joint d'étanchéité. 4. Maetre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un organe de fermeture de la valve est sollicité en position de fermeture par un ressort. 5. Nattre-cylindre suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de fermeture de la valve est additionnellement sollicité en position de fermeture par la pression régnant dans la troisième chambre. 6. Mattre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valve est logée dans le premier piston. 7. Maître-cylindre suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la valve est logée dans une portion du premier piston télescopiquement reçue dans une portion du second piston. 8. Maître-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la valve comprend un coulisseau ayant une surface conique qui coopère avec un épaulement d'un corps de valve. 9. Mattre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la valve comprend un coulisseau étagé qui coopère avec une bague d'étanchéité d'un corps de valve. 70. Maître-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps de valve communique avec le passage de remplissage du mattre-cylindre, de telle façon que l'organe de fermeture de la valve est sollicité en position d'ouverture par la pression relativement plus faible du passage de remplissage. 11. Mattre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les deux extrémités du coulisseau en position de repos sont exposées à la pression. du passage de remplissage. 12. Maître-cylindre suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le corps de valve est isolé du passage de remplissage en réponse au déplacement du coulisseau. 13. Mattre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 12, comportant un ressort disposé entre les deux pistons, caractérisé en ce que le ressort est logé dans la troisième chambre. 14. Mattre-cylindre suivant l'une des revendications 1 à 13, comportant une vis de butée pour le deuxième piston, caractérisé en ce que la vis de butée s'engage avec du jeu dans une gorge du second piston.