Brevet FR2427233A1 — publié le 19791228

L'invention part d'un régulateur pour freins de véhicule, qui est destiné à régler l'effort de freinage d'un véhicule automobile en fonction de la charge, comprend un diaphragme à surface utile variable et une soupape régulatrice reliant une chambre du régulateur, soit à un robinet de frein de service, soit à l'atmosphère extérieure et dont un siège est disposé sur un poussoir de soupape tubulaire qui est ajustable en fonction de la charge et forme en outre une communication avec l'atmosphère extérieure. Un tel régulateur d'effort de freinage est connu (demande de brevet soumise à l'inspection Publique 24 43 659 de la République Fédérale d'Allemagne). Sur les régulateurs de ce type, il faut que soient respectées certaines sections de passage minimales pour assurer que le débit d'air soit suffisant pour toutes les conditions de fonctionnement. il faut en plus que le clapet-plateau de la soupape régulatrice soit déchargé en pression afin d'éviter une hystérésis excessive (modèle d'utilité 76 21 426 de la République Fédérale d'Allemagne). L'invention vise notamment à éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la soupape régulatrice est suivie d'une soupape relais qui contrôle une liaison des cylindres de frein de roue avec un réservoir d'alimentation d'une part et un point de décharge d'autre part. L'un des avantages ainsi obtenus est que, grace au montage de la soupape relais à la suite ou en aval de la soupape régulatrice, les sections de passage sur la soupape régulatrice peuvent être.très petites. Il s'ensuit qu'il n'est plus nécessaire de décharger le clapet de la soupape régulatrice car ce clapet peut etre si petit que son hystérésis devient négligeable. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la soupape relais possède un piston relais qui porte le siège d'échappement de la soupape relais et est guidé sur un tube formant le poussoir de soupape tubulaire et portant le siège d'échappement de la soupape régulatrice. Une autre caractéristique avantageuse prévoit que le corps du régulateur présente un point de décharge, contrôlé par une soupape, qui est prévu à la fois pour l'air d'échappement de la soupape régulatrice et pour celui de la soupape relais. Le système de conduite pour 11 air à décharger à l'atmosphère est ainsi simplifié. Selon encore une autre caractéristique, s'appliquant à une variante de réalisation, le régulateur transmet tout d'abord directement aux cylindres de frein la pression de freinage qui lui est envoyée par le robinet de frein prévu en amont du régulateur, tant que cette pression est faible, la soupape relais n'étant commutée que lorsque le système de commande de frein est actionné plus fortement ou dans le cas drun freinage rapide. De cette manière, il n'y a pas de palier de réponse genant si le conducteur appuie légèrement sur la pédale de frein. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'un régulateur d'effort de freinage selon un premier exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation et partiellement en coupe axiale d'un régulateur selon une variante de réalisation. Le régulateur d'effort de freinage représenté possède un corps 1 en deux parties : une partie supérieure 2 et une partie inférieure 3. La partie supérieure 2 possède un orifice fileté de raccordement 4 pour une conduite 6 venant d'un robinet de frein 5. L'orifice 4 communique avec une chambre d'entrée 7 qui est délimitée d'un côté par une paroi mobile formée par un piston régulateur 8. Le piston 8 possède une cloison radiale intermediaire 9 qui est pourvue dlun siège de soupape annulaire 10. Dans le siège 10 fait saillie, d'en bas un tube 11 formant un poussoir de soupape tubulaire et dont une surface extrême constitue un deuxième siège de soupape 12. Dans la tête 13 du piston 8 est guidé un appendice tubulaire 14 d'un clapet 15 qui est chargé en direction des deux sièges 10 et 12 par un ressort 16.Les sièges 10 et 12 et le clapet 15 forment ensemble une soupape régulatrice 10, 12, 15 du régulateur d'effort de freinage. Le dessin montre clairement que cette soupape ne possède que de très petites sections de passage. Le piston régulateur 8 porte sur sa surface latérale le bord intérieur d'un diaphragme annulaire 17 qui sépare une chambre de contrepression 18 - prévue dans la partie supérieure 2 du corps et communiquant par un canal 4' avec l'orifice 4 - d'une chambre de commande 19 dans la partie inférieure 3 du corps du régulateur. Le diaphragme 17 est disposé dans la région de la soupape régulatrice 10, 12, 15. Dans la chambre de contrepression 18 et sur le piston régulateur 8 sont prévus des doigts radiaux 20 et 21 qui s'imbriquent mutuellement et forment un appui à surface utile variable du diaphragme 17 suivant la position du piston régulateur 8 dans le corps 1. L'autre cOté de la chambre de commande 19 est délimité par un piston relais 22 qui est étanché par rapport à la paroi cylindrique 23-par un joint annulaire 24. Le piston relais 22 possède une protubérance annulaire centrale 25 par laquelle il est guidé sur la surface extérieure du tube 11. Le piston 22 porte en outre un siège d'échappement 26 qui fait partie d'une soupape relais 26, 27, 29 dont le siège d'admission 27, lequel entoure le siège d'échappement 26, est prévu sur une bague 28 fixée dans le corps du régulateur. Avec les deux sièges 26 et 27 coopère un clapet 29 qui est chargé en direction des sièges par un ressort 30. La soupape relais 26, 27, 29 est par conséquent intégrée dans le~corps 1 du régulateur. Le clapet 29 et le ressort 30 de la soupape relais 26, 27, 29 sont situés dans une chambre de pression d'alimentation 31 qui est raccordée par un orifice 32 d'alimentation en air comprimé à une conduite d'alimentation 33. Le clapet 29 est creux, il est traversé par le tube 11 et il établit une communication entre la soupape relais 26, 27 > 29 et un point de décharge 34 prévu sur le corps 1 du régulateur et contrôlé par une soupape. A travers le tube 11, la soupape régulatrice 10, 12, 15 communique également avec ce mOrne point de décharge 34. Sous le piston relais 22 se trouve une chambre 35 à pression variable qui présente deux orifices filetés 36, 37 pour le raccordement de deux conduites de frein 38 et 39 qui mènent à des cylindres de frein de roue non représentés. Le régulateur de l'exemple représenté sur la figure 1 possède en outre un ressort 40 placé dans la chambre 35 à pression variable, s'appuyant sur la partie inférieure 3 du corps du régulateur et agissant d'en bas sur le piston relais 22 dans le sens du soulève- ment du siège de soupape d'échappement 26 porte par ce piston par rapport au clapet 29. Les raccordements avec l'atmosphère exterieure de la soupape régulatrice 10, 12, 15 et de la soupape relais 26, 27, 29 sont réalisés sur le point de décharge connun 34 prévu (en bas) sur le corps 1 du régulateur et contrôlé par une soupape. Dans la partie inférieure 3 du corps du régulateur fait saillie un arbre 41 qui porte une came 42, fixée sur l'arbre par une goupille 43. La came 42 possède une rampe 44 qui sert à ajuster (en hauteur) le tube 11. L'arbre 41 est relié par des moyens non représentés à l'un des essieux du véhicule sur lequel est monté le régulateur, le corps 1 du régulateur étant fixé sur le chassis de ce véhicule. De cette maniera, suivant la charge du véhicule, le tube 11 portant le siège de soupape d'échappement 12 occupe une position plus ou moins haute ou basse dans le corps 1. La position représentée correspond à I'état non chargé du véhicule.La position correspondant à l'état chargé du véhicule est obtenue par la rotation de l'arbre 41 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre sur un angle de 60 . La soupape relais 26, 27, 29 est disposée dans le corps 1 du régulateur dans la région du dispositif de réglage en fonction de la charge 41, 42, 43. II est encore à noter que la partie supérieure 2 du corps contient en plus une soupape pilote 45 comprenant un piston pilote 46 et un orifice 47 de raccordement avec l'atmosphère extérieure. Le piston pilote 46 présente une gorge formant une chambre annulaire 48 au droit de la transition entre deux parties de piston de différents diamètres. La chambre annulaire 48 communique par un canal 49 avec l'orifice 4. Le piston pilote 46 est chargé par un ressort 50 qui le pousse vers une position où la soupape pilote 45 est ouverte; l'ouverture de la soupape 45 correspond à l'établissement d'une communication entre la chambre d'entrée 7 et la chambre de contrepression 18. Fonctionnement Lors du freinage, de l'air venant du robinet de frein 5 pénètre dans la chambre d'entrée 7 et à travers lasoupape pilote 45 ouverte sous le piston pilote 45 et dans la chambre de contrepression 18, de meme que, à travers la soupape régulatrice 10, 12, 15 ouverte dans la chambre de commande 19. Dans la chambre annulaire 48 pénètre également de l'air comprimé de freinage. L'air entrant dans la chambre de commande 19 fait descendre le piston relais 22, de sorte que la soupape d'échappement 26/29 se ferme et que la soupape d'admission 27/29 s'ouvre. La pression d'alimentation est transmise de la chambre d'alimentation 31 à la chambre 35 à pression variable et, de là > aux conduites- de frein 38 et 39. Le régulateur d'effort de freinage commence à travailler lorsqu'une pression déterminée, de 0,8 bar par exemple, est atteinte. Le piston pilote 46 est alors soulevé contre la force de son ressort 50, de sorte que la soupape pilote 45 se ferme (position médiane du régulateur). Lorsque la pression transmise par le robinet de frein 5 augmente encore plus, le piston régulateur 8 est déplacé vers le haut et la soupape régulatrice 10, 12, 15 prend sa position médiane, où les deux sièges 10 et 12 sont fermés. La position du tube 11, fixée par la came 42, est déterminante pour la pression de freinage envoyée dans les conduites de frein 38 et 39. Si la pression dans la chambre d'entrée 7 dépasse 0,8 bar, le piston pilote 46 n'est plus chargé que par la chambre annulaire 48 et la chambre de contrepres s ion 18 est continuellement détendue à travers la soupape pilote 45; lorsque la pression de freinage dans la chambre d'entrée 7 est d'environ 7,5 bars, la pression dans la chambre de contrepression 18 est nulle. Dans le régulateur d'effort de freinage représenté à titre d'exemple sur la figure 2, le piston régulateur 22' présente un trou 51 qui sért de canal de dérivation, tandis que la chambre de commande 19 contient un ressort conique 52 supplémentaire qui charge en permanence le piston relais 22'. Le trou 51 est prévu à l'intérieur du ressort 52 et parallèlement à l'axe du piston. Le ressort 52 s'applique par son extrémité de grand diamètre contre le bottier 1 et par son extrémité de petit diamètre contre le piston relais 22'. Toutes les autres parties du régulateur de la figure 2 correspondent à celui de la figure 1. Dans la variante de la figure 2, quand le régulateur reçoit une faible pression de freinage du robinet de frein 5, il transmet tout d'abord simplement cette pression aux cylindres de frein de roue, ce qui correspond donc à une montée de la pression suivant le rapport 1:1 à l'entrée et à la sortie du régulateur. Ce n'est que lorsque le conducteur appuie plus fortement sur la pédale de frein ou dans le cas d'un freinage rapide qu'une pression de commande obligeant le régulateur d'effort de freinage à entrer en faction s'établit dans la chambre de commande 19. C'est seulement à ce moment que la soupape relais est commutée. De cette manière, quand le dispositif de commande de frein est actionné légèrement, il n'y a pas d'établissement d'un palier de réponse, lequel est gênant en de nombreux cas. REVENDICATIONS 1. Régulateur pour freins de véhicule, qui est destiné à régler l'effort de freinage d'un véhicule automobile en fonction de la charge; comprend un diaphragme à surface utile variable et une soupape régulatrice reliant une chambre du régulateur, soit à un robinet de frein de service, soit à l'atmosphère extérieure et dont un siège est disposé sur un poussoir de soupape tubulaire qui est ajustable en fonction de la charge et forme en outre une communication avec îtatmosphère extérieure, caractérisé en ce que la soupape régulatrice est suivie d'une soupape relais qui contrôle une liaison des cylindres de frein de roue avec un réservoir d'alimentation d'une part et un point de décharge d'autre part. 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape relais est intégrée dans le corps du régulateur. 3. Régulateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape régulatrice est disposée dans le corps du régulateur dans la région du diaphragme à surface utile variable et en ce que la soupape relais est disposée dans le corps du régulateur dans la région du dispositif de réglage en fonction de la charge. 4. Régulateur selon l'une quelconque des revendications là 3, caractérisé en ce que le poussoir de soupape tubulaire constitue un élément de guidage pour un piston relais portant le siège d'échappement de la soupape relais. 5. Régulateur selon l'une quelconque des revendications-2 à 4, caractérisé en ce que les raccordements pour la communication avec l'atmosphère extérieure pour la soupape régulatrice et pour la soupape relais sont prévus sur un point de décharge commun disposé sur le corps du régulateur et contrôlé par une soupape. 6. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston relais présente un canal de dérivation, notamment sous forme d'un trou et est chargé en permanence par une force, de manière qu'un siège de soupape d'échappement porté par le piston relais soit normalement maintenu en position de fermeture avec le clapet de la soupape relais. 7. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la force est fournie par un ressort disposé sur le piston relais. 8. Régulateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le canal de dérivation dans le piston relais est un trou prévu à -l'intérieur dudit ressort et orienté parallèlement à l'axe du piston. 9. Régulateur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit ressort est Un ressort conique qui s'applique par son extrémité de grand diamètre contre le corps du régulateur et par son extrémité de petit diamètre contre le piston relais.