Brevet FR2333986A1 — publié le 19770701

L'inventicn concerne un dispositif pour lister axialement le mouvement de retour d'un organe mobile qui est sollicité de façon hydraulique par un dispositif de commande par l'intermédiaire d'une canalisation de fluide et qui est monté de façon à pouvoir se déplacer axialement en translation dans un mécanisme ; un tel organe pouvant être constitué par le piston de serrage d'un frein hydraulique à disques. Dans les dispositifs du genre défini ci-dessus, il est souvent nécessaire de maintenir constante la course de retour de l'organe mobile à commande hydraulique soit pour réaliser un jeu de fonctionnement toujours constant, soit pour pouvoir toujours assurer une course de pression à partir d'une meme position initiale. Ce problème joue un relie particulièrement important dans les freins hydrauliques à disques afin que le dispositif de commande conserve toujours la même course de manoeuvre. Cette condition doit aussi autre respectée lorsque, comme c'est en particulier le cas avec les freins à disques, le piston de frein prend au desserrage une position de départ qui varie à la longue avec l'usure des garnitures. Dans ce cas également, il faut faire en sorte que le piston de frein ne puisse jamais effectuer qu'une course de retour constante. Dans les réalisations connues, on a essayé d'ajuster la course du piston à l'aide de vis ou tiges de réglage ou organes analogues. les modes de réalisation connus sont toutefois imprécis, assez compliqués et surtout exigent un entretien très difficile car, dans les freins à disques, les éléments qui reçoivent-le carter de frein, c'est-à-dire les essieux arrière, doivent en général être démontés à cet effet. T'invention a pour but de créer un dispositif, du genre défini plus haut, qui permette, grâce à des moyens simples à construire, de limiter avec précision le mouvement de retour de l'organe mobile à commande hydraulique sans nécessiter pour cela des manoeuvres longues et compliquées. Selon l'invention, ce but est atteint grtce au fait, d'une part, qu'une branche de canalisation, disposée en pa-rallèle par rapport à la canalisation de fluide, comporte un tiroir de commande dont la position axiale peut varier de façon limitée et cette canalisation communique, par une extrémité, avec le c8ié sous pression de l'organe mobile et, par l'autre extrémité, avcc le c8té sous pression du dispositif de commande, d'autre part, que a canalisation de fluide peut être obturée dans sa partie compris entre les deux extrémités du tiroir. A l'aide du tiroir dont le mouvement de translation axial est limité, on obtient, d'une manière fort simple, une limitation axiale très précise de la course de retour de.l'organe mobile car celui-ci ne peut refouler de fluide que dans la mesure permise par le tiroir. En effet, ce tiroir n'autorise un mouvement de retour à l'organe mobile que jusqu'à la limite permise à son propre mouvement axial. Avec cette limitation de la course de l'organe mobile à l'aide du tiroir, peu importe à partir de quelle position initiale l'organe mobile amorce son mouvement de retour. En tout. cas, ce mouvement de retour est maintenu constant et, par conséquent, l'organe de manoeuvre du dispositif de commande, tel qu'une pédale, effectue toujours une course réglée initialement. L'avantage en est que l'organe mobile a toujours une course active constante quelles que soient les variations de sa position initiale dues par exemple à l'usure. Un dispositif conforme à l'invention assure à l'organe mobile non seulement une limitation précise de sa course de retour, mais un réajustement automatique au fur et à mesure de l'usure. Le dispositif est de construction simple et par conséquent facile à fabriquer et il ne nécessite absolument aucun entretien car il peut être incorporé en un emplacement facilement aceessible du système de transmission hydraulique. le tiroir peut être constitué d'un élément quelconque qui est capable de se déplacer axialement de façon limitée et qui peut être sollicité à une extrémité, par le c8té sous pression du dispositif de commande et, à l'autre extrémité, par le cSté sous pression du mécanisme Toutefois, le tiroir est de préférence constitué d'un "piston différentiel" dont la petite surface active communique avec le cSté sous pression de l'organe mobile et dont la grande surface active communique avec le cSté sous pression du dispositif de commande. On est ainsi assuré que, lorsque l'organe mobile est sois à la pression, le tiroir est déplacé à partir de sa position initiale étant donné que c'est sa grande surface active qui est dirigée vers le dispositif de commande si bien qu' après décharge de la pression hydraulique agissant sur l'organe mobile, c'est-à-dire pendant le mouvement de retour, le tiroir dispose de la course de retour nécessaire jusqu'à ce qu'il soit arrêté finalement dans son mouvement de retour, Il s'est révélé comme particulièrement avantageux de loger le tiroir dans un bottier séparé du dispositif de commande et/ou du mécanisme0 Dans ce cas, il n1 est en effet pas nécessaire d'adapter spécialement le dispositif de commande et/ou le mécanisme.Le bottier, indépendant peut être incorporé, de façon facilement démontable, à la- canalisation de fluide0 En conséquence, le bottier avec son tiroir peut être facilement incorporé, par une opération ultérieure, à une canalisation de fluide telle qu'une canalisation de frein si bien qu'il est possible d'en équiper des véhicules existants. Une butée rapportée limite le mouvement axial du tiroir, vers la chambre de pression du dispositif de commande. Cette butée peut être agencée de façon quelconque, en étant constitue par exemple d'une bague d'arr & susceptible dîeAtre encastrée dans le bottier. Toutefois, pour agencer cette butée de façon qu'elle puisse être aisément réglée en position, elle peut être formée par une tige associée à un bouchon fileté et pénétrant dans un trou du bottier. Bien qu'on puisse se dispenser de faire agir un ressort sur le tiroir lorsque celui-ci est agencé en piston différentiel, on a constaté qu'il était particulièrement avantageux que le tiroir soit soumis à l'action d'un ressort de rappel sur son ctté de petite surface active. Grâce à ce ressort qui agit dans le sens de retour du tiroir, l'organe mobile, après sa libération, est soumis à l'aspiration provoquée parole retour du piston différentiel, et ceci exactement sur la course prescrite. Etant donné que le ressort de rappel est monté sur l'un des deux côtés du tiroir, on peut renoncer totalement, dans certaines circonstances, aux organes de rappel, tels que des ressorts, qui agisse normalement sur l'organe mobile pour provoquer son mouvement de retour. L'obturation de la canalisation de fluide peut être prévue des façons les plus diverses. On peut utiliser à cet effet un clapet anti-retour capable de se fermer dans le sens norldal d'écoulement. Mais il semble encore préférable d'utiliser pour cela le tiroir lui- même lorsque celui-ci, lors du mouvement de retour de l'organe Lobi le, a effectué une course proportiorme:ile. En ce cas, le tiroir traverse et obture un canal qui part de la partie de grand diamètre du trou du bottier et qui constitue normalement une partie de la canalisation de fluide. Des modes de réalisation préférés de l'invention sont représentés schématiquement aux dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 représente, de façon schématique en coupe, un premier mode de réalisation d'un dispositif à clapet anti-retour conforme à l'invention - la figure 2 montre une variante du mode de réalisation de la figure 1 - la figure 3 montre un mode de réalisation sans clapet anti-retour, d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 4 montre- une autre variante de ce dispositif. A la figure 1, on peut reconnattre une instailation hydraulique de freinage. Cette installation comprend essentiellement un dispositif de commande 1, un mécanisme 2 et un dispositif de transmission hydraulique 3 qui relie ces deux dispositifs 1 et 2 l'un à l'autre et qui inclut un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif de commande 1 comprend un matre-cylindre 4, associé à un réservoir de remplissage 5 et une tige de piston 6 à laquelle est articulée, de façon usuelle, une pédale 7. Dans le mattre-cylindre 4 peut coulisser un piston qui est solidaire de la tige 6. Une canalisation 8 équipant le dispositif ue transmission 3 relie le maître-cylindre 4 à un bottier 9 qui fait partie du dispositif conforme à l'invention. La canalisation 8 s'étend à partir d'une chambre de pres- sion 10 du mattre-cylindre 4 et débouche dans un bouchon fileté il qui est vissé à l'une des extrémités du bolier 9. A son autre extrémité, le boîtier 9 port; un bouchon fileté 12 qui est analogue au bouchon fileté 11 et dans lequel débouche une canalisation 13 équipant le dispositif de transmission 3. Cette canalisation 13 aboutit à une chambre de pression 14 qui fait partie d'un mécanisme 2 tel qu'un frein à disques à commande hydraulique. De ce serein, on a indiqué seulement un carter de frein 15, un piston de serrage 16, des garnitures de friction 17 et des ressorts de rappel 20. Dans le bottier 9, un canal 18 permet une communication entre les canalisations 8 et 13. Ces canalisations 8 et 13 forment, avec le canal 18, la canalisation de fluide qui relie la chambre de pression 14 du mécanisme 2 à la chambre de pression 10 du mattre cylindre 4 du dispositif de commande 1. Un clapet anti-retour 19, disposé dans le canal 18, se ferre dans le sens du reflux et s'ouvre dans le sens normal de ltécoule- ment ; il permet ainsi au fluide d'arriver sans obstacle à la chambre de pression 14 du mécanisme 2. Il peut ainsi parvenir à la chambre de pression 14 autant de fluide qu'il est nécessaire, compte tenu de l'usure à laquelle les garnitures de friction sont soumises. Un tiroir 22, constitué d'un piston différentiel, est disposé de façon coulissante dans une branche qui est disposée en parallèle par rapport à la canalisation de fluide et qui est formée par un trou ou "alésage" 21 selon le mode de réalisation représenté. Cet alésage 21 est étagé et présente une partie 23 de grand diamètre et une partie 24 de petit diamètre. Le tiroir 22 se trouve agencé de la même façon, ctest-à-dire qu'il présente, à l'une de ses extrénités, une grande surface active 25 et, à son autre extrémité, une petite surface active 26. Comme indiqué ci-dessus, le tiroir 22 peut coulisser entre des butées à l'intérieur de la partie 23 de grand diamètre de l'alésage 21, sous l'action de la pression qui agit sur ce tiroir 22, c'est-à-dire la pression de la chambre 10 du mattre-cylindre 4 ou la pression de la chambre 14 du mécanisme 2. L'une des butées est formée par un épaulement 27 du bottier 9 et l'autre par une bague d'arrSt 28 encastrée transversalement dans le bottier 9. Le mode de réalisation de la figure 2 correspond en substance au premier mode de réalisation et on a donc utilisé les mêmes chiffres de référence pour des éléments analogues. La différence consiste essentiellement en ce qu'on a supprimé les ressorts de rappel 20 (figure 1) agissant sur le piston de serrage 16 du mécanisme 2 ; à la place, onfait agir un ressort de rappel 29 sur la petite surface active 26 du tiroir 22. Le mode de réalisation de la figure 3 correspond en substance à celui de la figure 2 avec la seule différence que, dans le canal 18, le clapet anti-retour 19 a été supprimé et que la partie 23 de grand diamètre du trou 21 est reliée à ce canal 18 par un canal transversal 31. La figure 4 montre une autre variante selon laquelle la butée qui sert à limiter le mouvement de retour du tiroir 22 est constituée, non pas d'une bague d'arrêt 28, mais de ltembout 32 d'un bouchon fileté 33 qui est agencé en conséquence. On peut ainsi enfoncer Ibutée plus ou moins profondément dans le trou 21 en vissant le bouchon fileté 33 plus ou moins loin dans le boîtier 9. Te fonctionnement d'une installation conforme à l'invention est le suivant. rour actionner le mécanisme 2, ctest-à-dire le frein à disques hydraulique, un utilisateur appuie sur la pédale 7 du dispositif de commande 1. Par action de la tige de piston 6 et de ce piston, il s'établit ainsi dans la chambre 10 du mattre-cylindre 4 une pression qui est transmise à la chambre 14 du mécanisme 2 par la canalisation 8, le bouchon fileté 11, le canal 18 (en ouvrant le clapet anti-retour 19) et la canalisation 13 qui lui fait suite. La pression qui s'établit dans la chambre 14 a pour effet de déplacer le piston de serrage 16 vers la-gauche selon la flèche X, c'est-à-dire contre l'action des ressorts de rappel 20. Le piston de serrage 16 est ainsi poussé contre les disques de frein 17, ce qui provoque le freinage souhaité. Simultanément, la canalisation 8 communique aussi avec le trou 21 du bottier 9, ce qui entratne un déplacement du tiroir 22 vers la gauche lors du freinage, c'est-à-dire selon la flèche X, et ceci jusqu'à ce que ce tiroir 22 vienne buter contre l'épaulement 27. Lorsque le freinage doit cesser, l'utilisateur liche la pédale 7. Sous l'action des ressorts de rappel 20, le piston de serrage 16 est alors ramené vers la droite, c'est-à-dire selon la flèche Y. Pour ne permettre au piston de serrage 16 que la course de retour constante voulue VR, le tiroir 22, dont la petite surface active 26 est reliée par la canalisation 13 à la chambre 14 du frein, ne doit pouvoir aussi se déplacer que d'une quantité déterminée dans le sens Y.Ceci s'obtint grâce au fait que le tiroIr 22 est repoussé de la distance VR1 jusqu'à ce qutil bute contre la bague d'arrêt 28 (figure 13. Etant donné que le clapet anti-retour 19 se ferme lors du reflux du fluidé, il ne peut revenir que le volume de fluide qui est refoulé dans le boîtier 9 par le tiroir 22. Ceci détermine avec précision la course de retour 7R du piston de serrage 16. Cette course de retour VR se conserve meme lorsque les disques de friction 17 sont soumis à une usure par abrasion ; par conséquent, le piston de serrage 16 amorce son mouvement de retour à une autre position initiale. M8me dans ce cas, la course de retour VR est maintenue constante car, comme indiqué ci-dessus, le piston de serrage 16 ne peut jamais reculer que dans la mesure permise par le tiroir mobile 22. Entant donné que la course de celui-ci reste toujours constante, la course de retour du piston de serrage 16 est aussi constante. le mode de réalisation de la figure 2 fonctionne selon le mdme principe. La seule différence consiste en ce que le mouvement de retour du piston de serrage 16 n'est pas provoqué par les ressorts de rappel 20 qui sont associés à celui-ci selon la figure 1., mais par un ressort de rappel 29 qui est logé dans le bottier 9 et qui agit sur la petite surface active 26 du tiroir 22. Lorsque la pression chute dans la canalisation de fluide, le ressort de rappel 29 repousse le tiroir 22 vers la droite, dans le sens de la flèche Y. Sous l'effet de la dépression qui est ainsi produite dans la canalisation 13, le piston de serrage 16 est '"aspiré" et ramené ainsi vers sa position rétractée, en effectuant une course constante VR. les dispositifs décrits en référence aux figures 1 et 2 fonctionnent en général de façon satisfaisante pour autant que les garnitures de friction sur lesquelles agit le piston de serrage 16 ne puissent autre comprimées lors du freinage car ceci pourrait éventuellement provoquer un gonflement de la chambre 14 limitée par le piston 16. Pour éliminer complètement ce défaut, c'est-à-dire pour prévoir vn dispositif qui permette l'application de garnitures meme compressibles, le mode de réalisation montré à la figure 3 évite complètement le clapet anti-retour 19.L'obturation nécessaire de la calalisation de fluide est alors due au fait qae, lors de -son mouvement de retour, le tiroir 22 obture le canal 31 qui s'étend à partir de la partie 25 du perçage 21. cci empêche la chambre 14 de regonfler. Le fonctionnement du dispcsitif de la figure 4 est tout.-à- fait identique à celui du dispositif de la figure 3. La seule différence est que, lors de son mouvement de retour, le tiroir 22 vient buter sur l'embout 32 du bouchon obturateur 33. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés mais peut être modifiée dans le cadre des revendications. C'est ainsi que l'on peut aussi constituer le tiroir 22 par un piston cylindrique en disposant, sur son côté dirigé vers la chambre 14, lu ressort exerçant une faible poussée. De plus, à son extrémité présentant la plus grande surface active, le tiroir 22 peut être muni d'un clapet à bille ou à organe d'obturation tronconique pour assurer ainsi l'obturatioei étanche qui est indispensable. Enfin, la bague d'adret 28 peut être formée par le rebord, dirigé vers l'intérieur, d'une douille entourant le tiroir 22. REVEiNDICÂTI 0N 1. Dispositif pour limiter axialement le mouvement de retour d'un organe mobile qui est sollicité de façon hydraulique par un dispositif de commande par l'intermédiaire d'une canalisation de fluide et qui est monté de façon à pouvoir se déplacer axialement en translation dans un mécanisme, lequel organe peut être constitué par le piston de serrage d'un frein hydraulique à disques, caractérisé en ce qu'une branche de canalisation (21), disposée en parallèle par rapport à la canalisation de fluide (8, 1g, 13), comporte un tiroir de commande (22) dont la position axiale est variable de façon limitée et qui communique, par une extrémité, avec le c8té sous pression de l'organe mobile (16) et, par l'autre extrémité, avec le cSté sous pression du dispositif de commande (1) et en ce que la canalisation de fluide (.8, 28, 13) est obturable dans sa partie comprise entre les deux extrémités du tiroir (22). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir (22) est constitué par un piston différentiel dont la petite surface active (26) communique avec le c8té sous pression de l'organe mobile (16) et dont la grande surface active (25) communique avec le c8té sous pression du dispositif de commande (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tiroir (22) est logé dans un bottier (9) indépendant du dispositif de commande (1) et/ou du mécanisme (2). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier (9) est incorporé de façon facilement démontable à la canalisation de fluide (8, 13). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le boutiez (9) çomporte un alésage étagé (21), recevant le tiroir (22), dont la partie (23) de grand diamètre communique avec une chambre (10) située sur le cbté en pression du dispositif de commande (1) et dont la partie (24) de petit diamètre communique avec une chambre (14) située sur le c8té en pression du mécanisme (2). 6. Dispositif selon lune quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le mouvement axial du tiroir (22) qui se produit dans le sens du reflux est limité par uhe butée rapportée (28, 32). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la butée (32) est réglable. 8. Dispositif selon les revendications 5 et 7 prises ensemble, caractérisé en ce que la butée est formée par une tige (32) faisant partie d'un bouchon fileté (33) et pénétrant dans l'alésage étagé (21). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que le tiroir (22) est soumis à l'action d'un ressort de rappel (29) sur son coté de petite surface active (26). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ressort (29) s'appuie sur un bouchon fileté (12). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'un clapet antiretour (19), se fermant dans le sens du reflux, est prévu pour obturer la canalisation de fluide (8, 13). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (19) est monté dans le tiroir (22). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que le tiroir (22) sert à obturer la canalisation de fluide (8, 13) quand, lors du mouvement de retour de l'organe mobile (16), il a effectué une course prédéterminée (VR1). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9, 10, 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que le boîtier (9) présente, en dérivation transversale sur la partie (23) de grand diamètre du perçage (21), un canal (31) qui forne une partie de la canalisation de fluide (8, 13) et qui peut être franchi et obturé par le tiroir (22) lors de son mouvement dans le sens (Y) de retour.