Brevet FR2384164A1 — publié le 19781013

L'invention part d'un cyclindre à accumulation de force à ressort, en particulier d'un cylindre de frein à accumulation de force à ressort ou à accumulateur à ressort pour véhicules routiers, comprenant un ressort d'accumulation de force disposé dans une chambre de respiration prévue entre un fond de cylindre et un piston d'accumulateur à ressort, ainsi qu'une vis de desserrage de secours qui présente un point de vissage dans un écrou fixé sur le fond de cylindre. Un tel cylindre est connu (demande de brevet publiée nO 1 238 792 de la République Fédérale d'Allemagne). Les cylindres de frein de ce type posent le problème de l'échappement de l'air et de l'admission de l'air extérieur dans la chambre de respiration, dont le volume subit une variation à chaque serrage et desserrage du frein. Si l'on désire éviter que l'efficacité du ressort d'accumulation de force soit diminuée, il faut que la chambre de respiration soit pourvue d'une communication sure avec l'air extérieur. La mise en communication avec l'air extérieur de la chambre de respiration est cependant particulièrement problématique lorsque le cylindre à accumulateur à ressort est utilisé comme cylindre de frein pour un véhicule. En effet, en cas de pluie, neige ou routes poussiéreuses, l'air dans -l'espace sous le véhicule où est monté le cylindre de frein à accumulateur à ressort est encrassé à tel point que la respiration de la chambre de respiration y fait pénétrer quantité de matières corrosives et d'autres particules de crasse.Elles se déposent sur le ressort d'accu rmrlation de force et dans le cylindre à accumulateur à ressort et exercent une influence nuisible sur le travail de celui-ci.Cette influence est particulièrement préjudiciable lorsque le cylindre à accumulateur à ressort contient un piston et une surface de glissement pour celui-ci, parce qu'une corrosion ou un encrassement risque alors de compromettre la mobilité de l'accumulateur à ressort. Le problème pourrait en principe être résolu par l'utilisation d'un piston sous forme d'un diaphragme. L'inconvénient serait toutefois qu'un tel diaphragme devrait & re guidé dans le cylindre à accumulateur à ressort du fait que le ressort d'accumulation transmet sa force suivant une direction qui n'est pas parallèle à l'axe du cylindre. De plus, en raison de la variation de sa surface utile pendant ses motte ments alternatifs, un diaphragme ne permet pas d'obtenir la caractéristique de pression linéaire désirée, surtout lors des freinages de secours en conjugaison avec le ralentissement d'une remorque. Pour éviter l'inconvénient que représente l'aspiration de crasse, d'huile ou d'eau, il a également été proposé déjà, pour des cylindres de frein combinés monochambre/accumulateur à ressort, de relier la chambre de respiration du cylindre à accumulateur à ressort par un tuyau à la chambre à ressort du cylindre de frein (brevet autrichien 300 599). Cette construction est cependant compliquée. t' invention supprime les inconvénients mentionnés de l'art antérieur par un cylindre, comme défini ci-dessus, qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend des canaux, situés dans la région dudit point de vissage2 qui établissent une communication entre la chambre de respiration et l'air extérieur et en ce que cette communication passe par un filtre. Un cylindre à accumulation de force à ressort ainsi réalisé a l'avantage que sa chambre de respiration est reliée par un chemin court à l'atmosphère extérieure et que cette liaison empêche, sans que cela néces- site une dépense importante, la pénétration de matières nuisibles dans la chambre de respiration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatif s ainsi que des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'un cylindre de frein combiné monochambre/accumulateur à ressort, présentant une communication avec l'air extérieur et un filtre pour la chambre de respiration de l'accumulateur à ressort selon une première forme de réalisation de l'objet de l'invention, - la figure 2 est un détail, également en coupe axiale, montrant une variante de la forme de réalisation de la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 et montrant encore une autre variante, et - la figure 4 est une vue analogue à celles des figures 2 et 3 et montrant une exécution comprenant un capuchon. La figure 1 représente un cylindre à accumulateur à ressort possédant un boitier 1 en forme de pot en tôle qui est fermé par un couvercle 2 coulé. Le boitier 1 forme deux cylindres : un cylindre de travail 3 qui est délimité du c8té d'un fond de cylindre 4 par un épaulement 5, et un cylindre récepteur de ressort 6 de plus faible longueur qui se raccorde (à gauche dans la représentation de la figure 1) au cylindre de travail 3. Au centre du fond 4 est fixé un écrou 7 pour -une vis 8 de desserrage de secours (au moyen de laquelle le frein serré par le ressort de l'accumulateur peut etre desserré en cas de panne, pour pouvoir remorquer le véhicule jusqu'à un atelier de réparation par exemple). L'endroit où est établie la liaison filetée entre la vis 8 et l'écrou 7 est appele ici point de vissage et désigné par 70. La vis 8 fait saillie avec son extrémité libre 9 dans le cylindre à accumulateur à ressort et y porte une rondelle 10 qui est fixée par une plus petite vis 11 sur la vis de desserrage de secours 8. L'extrémité 9 de la vis, la rondelle 10 et la vis 11 sont reçues par une tige de piston tubulaire 12 de section droite circulaire et sont mobiles en translation dans cette tige de piston. La tige de piston tubulaire 12 est fermée a son extrémité oppose au fond 4 par une paroi radiale 13 et traverse le centre du couvercle 2 en étant étanchée par un joint annulaire 14. L'autre extrémité de la tige de piston tubulaire 12 possède, près d'une surface d'appui 15 prévue tout à fait au bout de cette tige, un épaulement 16, contre lequel est appliqué, et fixé par une soudure 18, un piston 17 d'accumulateur à ressort qui est en tôle et possède une épaisseur de paroi relativement faible. L'extrémité de la tige de piston traverse par conséquent le piston d'accumulateur ressort 17.-Ce piston est étanché par rapport au cylindre de travail 3 par un dispositif d'étanchéité 19 qui se compose d'une garniture d'étanchéité annulaire molle 20 et d'un anneau de guidage 21 plus dur. Le piston 17 forme une paroi mobile d'une chambre de pression 75 de l'accumulateur à ressort. A la position représentée, la surface d'appui 15 à l'extrémité de la tige de piston 12 est en contact avec un disque (d'appui) de ressort 22 dont l'épaisseur de paroi est relativement grande et dont la forme est par ailleurs adaptée à celle du piston d'accumulateur à ressort 17. Sur le disque 22 s'appuie un ressort d'accumulation de force 23 qui est comprimé entre ce disque et le fond de cylindre 4. Le ressort d'accumulation de force 23 est disposé dans une chambre de respiration 24 qui, comme décrit dans ce qui va suivre, possède une communication avec l'air extérieur à travers des canaux et un filtre. Le cylindre à accumulateur à ressort de l'exemple représenté constitue un cylindre de frein à accumulateur à ressort 26 qui est combiné avec un cylindre de frein monochambre 27. Ce dernier possède un diaphragme 28 formant piston, une chambre de pression 29 et une chambre ressort 30. La chambre à ressort 30 possède un orifice 31 de communication avec l'air extérieur qui lui est propre. Le cylindre de frein monochambre 27 possède une tige de piston 32 qui est disposée sur le même axe que la tige de piston tubulaire 12 et qui coopère avec elle à la position représentée. Une extrémité libre 33 de la tige de piston 32 fait saillie à l'extérieur du cylindre de frein monochambre 27, la traversée étant étanchée, et porte un élément d'articulation non représenté pour une timonerie de frein. Le cylindre de frein monochambre 27 contient des vis 34 qui servent à la fixation du cylindre de frein combiné monochambrelaccumulateur à ressort sur une partie de véhicule non représentée. Dans le trou fileté de l'écrou 7 est réalisé, à partir de la chambre de respiration 24 à la position montée représentée et sur une certaine longueur dans le sens de l'axe de l'écrou, un élargissement cylin drique formant un canal axial annulaire 35, du fond duquel part un canal radial 36. Le canal 36 est agencé de manière que, après le montage du cylindre, il soit orienté horizontalement, donc avec un décalage de 90O par rapport à la position qu'occupe ce canal radial sur le dessin. Le point d'embouchure du canal radial 36 est situé dans la surface latérale 37 de l'écrou 7. Entre cette surface latérale de l'écrou et une surface extérieure 38 du fond de cylindre 4 est formée une chambre annulaire 39. Sur l'écrou 7 est fixé en outre un disque 40 qui ferme la chambre annulaire 39 du côte extérieur.Le bord extérieur du disque 40 est étanché par rapport à la surface extérieure 38 du fond 4 par un joint annulaire 41 qui est emboité sur le bord extérieur du disque. La chambre annulaire 39 contient un filtre annulaire 42. Le disque 40 présente un trou 43, dans lequel un bout de tuyau flexible 44 est fixé de manière qu'un début 45 du tuyau se trouve dans la chambre 39 et qu'une extrémité 46 est dirigée verticalement vers le bas. Le début 45 du bout de tuyau peut être fixé sur le disque 40 par une collerette d'extrémité 47 formée par une gorge circulaire dans la paroi du tuyau et pouvant être retenue derrière le bord du trou 43 du disque 40. Fonctionnement Pendant le freinage normal avec le frein de service, la chambre de pression 35 de l'accumulateur à ressort est sous la pression d'alimentation du réservoir. Le ressort d'accumulation de force 23 est comprimé. Dans le cylindre de frein monochambre 27 se produit une montée de la pression dans la chambre de pression 29, de sorte que le piston 28 pousse la tige de piston 32 vers la droite. Les éventuelles pénétrations d'eau (par Scla- boussures), de crasse ou de poussières dans la chambre à ressort 30 en peuvent pas y avoir beaucoup d'influence parce que le piston de ce cylindre de frein monochambre est formé par un diaphragme. Lors d'un freinage avec l'accumulateur à ressort, la chambre de pression 75 est détendue (suppression de la pression d'alimentation), avec le résultat que le ressort d'accumulateur de force 23, par l'intermédiaire de son disque d'appui 22, déplace la tige de piston tubulaire 12 et avec elle les deux pistons 17 et 28 plus la tige de piston 32 vers la droite. Le même mouvement se produit également en cas de panne de l'alimentation en air du réservoir. Si les freins doivent être desserrés alors qu'ils ont été serrés par l'accumulateur à ressort ou les accumulateurs a ressort, par exemple pour pouvoir amener le véhicule à un atelier de réparation, on dévisse la vis de desserrage de secours 8 dans son écrou 7 dans le sens de son extraction du cylindre de frein à accumulateur à ressort 26 La rondelle 10 portée par la vis 8 s'applique alors contre le disque de ressort 22, lequel comprime alors le ressort d'accumulation de force 23, de sorte que la timonerie de frein est déchargée. La respiration de la chambre 24 s'effectue à travers les canaux 35 et 36, le filtre 42 et le bout de tuyau 44. La crasse, l'eau et l'huile ne peuvent pas pénétrer de l'extérieur dans la chambre de respiration 24. Elles sont retenues par le filtre 42, de sorte que la chambre de respiration 24 reste propre et qu'aucun des éléments se trouvant dans cette chambre n'est exposé å la corrosion. La figure 2 montre une variante dans laquelle le disque métallique 40 est remplacé par un disque 48 d'un matériau elastique qui est pourvu des deux c8tés d'une armature métallique 49. Un bord extérieur 50 du disque 48 est recourbé en tulipe et forme directement un joint annulaire d'étanchéité appliqué contre la surface extérieure 38 du fond de cylindre 4. Cette variante peut comprendre un bout de tuyau flexible 44 qui est réalisé comme celui de la figure 1 mais ce bout de tuyau peut également faire corps avec le disque élastique 48. La figure 3 représente une variante dans laquelle l'écrou 7 est coiffé en partie par un chapeau 51. Ce chapeau est étanché par rapport à l'écrou 7 par deux joints annulaires 52 et 53 et un filtre cylindrico-annu laire 54 est disposé entre ces deux joints. Un bout de tuyau 56 est dans ce cas fixé radialement dans le chapeau 51 par une collerette 55 au début du tuyau. L'agencement des canaux 35 et 36 dans les variantes des figures 2 et 3 correspond à la formederéalisation de la figure 1. La figure 4 montre une exécution légèrement différente. Le cylindre à accumulateur à ressort présente dans ce cas une vis de desserrage de secours 58 pourvue d'un canal radial 59 - qui est dans la pratique orienté horizontalement et non pas comme représenté sur le dessin - et, à la suite de ce canal radial et communiquant avec lui, un canal coaxial 60 ce dernier débouche dans la tête de la vis 58. La tête de la vis est coiffée d'un capuchon61 en plastique qui ia recouvre du cOté extérieur. Une paroi extrême 62 du capuchon 61 est maintenue a une faible distance de l'embou- chure du canal 60 par des protubérances 63 formant des pieds. Le canal 60 peut ainsi communiquer avec une première chambre 64 formée à l'intérieur du capuchon 61. Cette première chambre communique avec une deuxième chambre 65 située également à l'intérieur du capuchon, qui contient un filtre annulaire 66. La deuxième chambre 65 est ouverte du côté radialement extérieur le long de la surface extérieure 38 du fond 4, dont elle est légèrement ecartée par des protubérances formant des pieds 67. La chambre 65 peut cependant avoir une communication directe avec l'extérieur par un orifice 68 représenté en pointillé. On voit clairement que le capuchon 61 ainsi réalisé forme un labyrinthe pour la crasse l'eau et l'huile, dont la pénétration de l'exté- rieur jusque dans la chambre de respiration 24 est ainsi empêchée avec certitude. REVENDICATIONS 1. Cylindre à accumulation de force ressort, en particulier cylindre de frein à accumulation de force å ressort ou à accumulateur à ressort pour véhicules routiers, comprenant un ressort d'accumulation de force disposé dans une chambre de respiration prévue entre un fond de cylindre et un piston d'accumulateur a ressort, ainsi qu'une vis de desserrage de secours qui présente un point de vissage dans un écrou fixé sur le fond de cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend des canaux, situés dans la région dudit point de vissage, qui établissent une communication entre le chambre de respiration et l'air extérieur et en ce que cette communication passe par un filtre. 2. Cylindre a accumulation de force å ressort selon la revendication 1, caractrisé en ce que l'un des canaux est un canal qui traverse l'écrou radialement et qui est orienté horizontalement lorsque le cylindre à accumulation de force å ressort est monté. 3. Cylindre à accumulation de force à réssort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre est un filtre annulaire disposé dans une chambre annulaire formée entre une surface extérieure du fond de cylindre et un disque fixé sur l'écrou. 4. Cylindre à accumulation de force a ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bord extérieur du disque est étanché par un joint annulaire par rapport à la surface extériellre du fond de cylindre. 5. Cylindre à accumulation de force à ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque est en matériau élastique et est pourvu d'une armature métallique et en ce que le bord extérieur du disque est recourbé en tulipe pour former directement un joint d'étanchéité annulaire appliqué contre la surface extérieure du fond de cylindre. 6. Cylindre a acccumulation de force ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'écrou porte un chapeau qui est étanché par rapport à l'écrou par deux joints annulaires et en ce que le filtre est disposé dans un espace annulaire entre ces deux joints. 7. Cylindre à accumulation de force à ressort selon l'une quelconque des revendications 1 å 5, caractérisé en ce que la communication avec l'air extérieur passe en outre par un bout de tuyau flexible de faible longueur, dont le début est de préférence fixé par une collerette sur une chambre annulaire recevant le filtre. 8. Cylindre à accumulation de force à ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, à partir de la chambre de respiration, les canaux se terminent par un canal qui traverse coaxiale- ment la tête de la vis de desserrage de secours et en ce que l'écrou est coiffé d'un capuchon de plastique qui recouvre la tête de cette vis sur le cOté extérieur. 9. Cylindre a accumulation de force à ressort selon la revendication 8, caractérisé en ce que le capuchon en plastique forme ou présente au moins une chambre annulaire, dans laquelle est disposé le filtre.