Brevet FR2446430A1 — publié le 19800808

Soupape de rapport de pression. La présente invention concerne une soupape de rapport de pression pour-les installations de freins sous pression de véhi- cules automobiles, laquelle est munie d'une soupape a double siège et comporte d'une part une entre de tubulure de frein et d'autre part une sortie de tubulure de frein qui mène aux freins de roues, de préférence aux freins de roues avant, et possède en outre un raccordement de décharge à l'air extérieur pour le fluide de frein a commander, ladite soupape entant munie -également d'un piston de réglage pour la soupape 9 double siège, le piston étant actionné par une pression de commande. Une telle soupape de rapport de pression est connue (demande de brevet publiée de la République Fédérale d'Allemagne nO 1 802 370). Dans cette soupape connue, coopérant avec un régulateur de pression de frein en fonction de la charge, la pression de sortie ne peut etre régulée que de façon linéaire. Une telle régulation est désavantageuse, notamment, dans cette soupape de rapport de pression, la pression de frein vers l'essieu avant est également régulée si, a la suite du déplacement de la charge, la pression de frein en fonction de la charge est réduite å l'essieu arriere. La soupape de rapport de pression de l'invention est caractérisée en ce que le piston de réglage possède comme garniture d'étanchéité un élément a membranes variable en surface et muni de préférence de deux membranes, dont les surfaces actives sont modifiées par la course du piston de réglage, par l'intermédiaire d'éléments d'appui. Gracie a ces caractéristiques, la soupape de l'invention a l'avantage qu'on peut avoir une régulation de pression qui provoque une augmentation de pression adaptée au déplace- ment de la charge vers l'essieu avant. Par suite, une augmentation du freinage est possible.La contrainte de forces appliquées å l'essieu avant peut entre établie dans tout le domaine de freinage au-dessus de celle de l'essieu arrière. De cette façon, la stabilité du véhicule au freinage est augmentée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexes, sur lesquels la figure 1 représente schématiquement en coupe un système de frein avec une soupape de rapport de pression la figure 2 représente un diagramme avec une caractéristique pour l'allure progressive de la pression ; et la figure 3 représente une soupape de rapport de pression-avec un piston de réglage qui n'est muni que d'une membrane. Un système de frein possède une soupape de frein t deux circuits qui alimente en air comprimé un circuit I d'essieu avant et un-circuit II d'essieu arrière. Dans le circuit II se trouve un régulateur 3 de force de freinage commandé en fonction de la charge par un essieu arrière 2 et dont la pression fournie par la commande parvient aux cylindres de frein 4 et 5 d'essieu arrière. Cette pression est amenée par une tubulure en dérivation 6 vers un manchon de raccordement 7 d'une soupape 8 de rapport de pression. La soupape 8 se trouve dans le circuit de frein I d'essieu avant. Elle a un manchon de raccordement 9 pour une portion de tubulure de frein 10 raccordée la soupape 1 et - 9 l'opposé a un manchon de raccordement 11 pour une portion de tubulure de frein 12 qui mène è un essieu avant 13 et, la, a des cylindres de frein 14 et 15. La soupape de rapport de pression 8 possède un carter 16 avec une partie supérieure 17, une pièce médiane 18 et une partie inférieure 19. Les trois parties 17, 18 et 19 sont reliées ensemble par des vis 20. La partie supérieure 17 porte les deux manchons de raccordement 7 et 9 et possède un alésage 21 qui reçoit un piston de commande 22 et un piston de réglage 23 qui possèdent tous deux le meme diamètre extérieur. Le piston 22 porte sur un croisillon 24 un réceptacle 25 en forme de chapeau pour l'élément de fermeture 26, poussé par un ressort, d'une soupape double siège 27 dont un siège 28 est prévu sur le piston de commande 22 et dont l'autre siege 29 est solidaire du carter l'extrémité intérieure d'une pièce tubulaire 30 de la portion 19 ; cette pièce 30 constitue une liaison coaxiale 31 å l'air extérieur pour la soupape de rapport de pression. Le piston de réglage 23 est en forme de godet et possède un fond 32 avec un trou de passage centré 33 pour un appendice tubulaire 34 du piston de commande 22. Cet appendice 34 entoure la pièce 30 de façon concentrique. Entre le fond 32 et le piston 22, on a introduit un robuste ressort de réglage 35. Sur le piston 23 et a l'extérieur on a fixé un élément à membranes 36/37 constitué de deux membranes 36 et 37 ;il existe en outre une surface d'appui 38 pour l'élément 36/37. Les bords extérieurs des membranes 36 et 37 sont introduits axialement dans la pièce médiane 18 de forme annulaire. Cette pièce 18 porte également des surfaces d'appui 39. Les deux surfaces 38 et 39 sont en forme de doigt et pénètrent d'une dans l'autre, de sorte qu'elles se déplacent axialement l'une par rapport l'autre et forment pour les deux membranes 36 et 37 des surfaces d'appui variables. Une chambre d'influence au-dessus de l'élément 36/37 porte le repère 40 et une chambre d'échappement sous l'élément 36/37 est désignée par le repere 41. Enfin une chambre d'entrée 42 est placée au-dessus du piston de commande 22. Le dispositif de l'invention fonctionne de la façon suivante quand le frein est desserré, les parties mobiles de la soupape 8 prennent la position représentée sur le dessin. En début de freinage, l'air introduit par la soupape 1 s'écoule par la soupape encore ouverte 26/28 dans la chambre 41 et de la, par le manchon 11 et la portion de tubulure 12, vers les cylindres de frein 14 et 15 d'essieu avant. Dans le circuit II d'essieu arrière, le régulateur 3 se trouve également sur "passage", de sorte qu'il se produit également une pression de début de freinage dans les cylindres de frein 4 et 5 d'essieu arrière. Si la pression de frein est augmentée å partir de la soupape 1 > le régulateur 3 commence 9 réguler la pression en fonction de la charge. Cette pression régulée parvient par la tubulure 6 dans la chambre 40. La pression d'entrée pl augmente et par suite, la pression de sortie p2. Celle-ci agit par dessous sur la grande surface du piston de réglage 23 de façon que le ressort de réglage 35 soit tendu et que son autre extrémité agisse sur le piston22 de façon à former une force antagoniste s'opposant a la force provenant de la pression d'entrée p1 et agissant sur la petite surface (supérieure) du piston. La pression de sortie p2 régnant dans la chambre 41 pousse le piston de réglage 23 vers le haut. Par suite, la surface active de l'élément 36/37 diminue. Pour conserver l'équilibre, la pression p2 doit augmenter de façon plus que proportionnelle. Cette augmentation est visible sur le diagramme de la figure 2. ilne montée de la pression régulée en fonction de la charge dans la tubulure 6 provoque par montée de pression dans la chambre 40 une augmentation de la progressivité de la montée de p2. Avec une commande de pression de frein de ce type, la stabilité du véhicule au freinage est sensiblement améliorée, parce que la pression de frein utilise de façon optimale l'adhérence des roues. On notera également que, dans le cas ob la soupape de rapport de pression est une soupape relais, la pression de sortie P2 est alimentée par une alimentation propre. p2 peut donc être plus grande que p1. La figure 3 représente une telle soupape de rapport de pression 48, avec un élément a membrane 49 a surface variable, avec une seule membrane. Un raccordement d'alimentatipn porte le repère 50. Le mode de fonctionnement est le suivant. A partir de la soupape de frein, la pression d'entrée p1 parvient dans la soupape 48 et agit sur le piston. Le poussoir creux ouvre la soupape pour l'air d'alimentation. Celui-ci s'écoule le long de la membrane vers les cylindres de frein de l'essieu avant (p2). La pression p2 agit simultanément sur le piston membrane-. Celui-ci comprime le ressort de pression et fournit ainsi la force de réaction pour la pression P1. La soupape vers l'alimentation se referme. Le niveau de pression p1 détermine la force et la longueur de compression du ressort et par suite la surface de membrane active sur le piston doigts.La pression venant du régulateur de force de freinage 3 agit comme pression de commande sur une surface du piston a membrane. Cette force comprime le ressort de-pression, de sorte que le piston soumis a la pression p1 ouvre a nouveau la soupape vers l'alimentation. La pression p2 augmente et comprime å nouveau le ressort jusqu'a ce que le piston soumis a la pression p1 soit 9 nouveau en position d'équilibre. Les sièges de soupape restent dans une position moyenne (entrée et sortie fermées). Si p1 ou la pression du régulateur de force de freinage redescend, le ressort pousse le piston vers le haut et ouvre le siège de sortie. Pour économiser la place et pour diminuer les tubulures nécessaires, il est également possible d'assembler la soupape de rapport de pression 8, 48 avec la soupape de frein 1. Bien entendu diverses modifications peuvent cotre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement a titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Soupape de rapport de pression pour les installations de freins sous pression de véhicules automobiles, laquelle est munie d'une soupape à double siège et comporte d'une part une entrée de tubulure de frein et d'autre part une sortie de tubulure de frein qui mène aux freins de roues, de préférence aux freins de roues avant, et possède en outre un raccordement de décharge l'air extérieur pour le fluide de frein à commander, ladite soupape étant munie également d'un piston de réglage pour la soupape a double siège, le piston étant actionné par une pression de commande, caractérisée en ce que le piston de réglage possède comme garniture d'étanchéité un élément a membranes variable en surface et muni de préférence de deux membranes, dont les surfaces actives sont modifiées par la course du piston de réglage, par l'intermédiaire d'éléments d'appui. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance mutuelle du piston de commande (22) et du piston de réglage (23) est variable. 3. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que, entre le piston de réglage et le piston de commande portant un siège mobile (28) de la soupape a double siège (27) on a disposé un ressort de réglage (35) dont la tension peut être modifiée en fonction de la pression. 4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 A 3, caractérisée en ce que le piston (22) portant le siège d'en trée (28), c8té entrée de la tubulure de frein, possède une surface active plus petite, compte tenu de sa surface extFrfure, et en ce que le piston de réglage (23) glisse de façon étanche sur le piston de commande (22). 5. Soupape selon l'une quelconque des revendications 2 A 4, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (26) de la soupape double siege (27) est logé dans le piston de commande (22) et en ce qu'il s'appuie contre celui-ci a l'aide d'un ressort de soupape. 6. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 5, caractérisée en ce qu'on a raccordé au raccord de commande (7) une tubulure en dérivation (6) provenant du circuit de frein II d'essieu arrière. 7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tubulure en dérivation (6) provient du régulateur (3) de force de freinage en fonction de la charge de l'essieu arrière (2). 8. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 7, caractérisée en ce que la soupape (48) de rapport de pression est une soupape relaia, la pression de sortie p2 étant alimentée par une alimentation propre (raccord (50)). 9. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 a , caractérisée en ce que la soupape (8,48) de rapport de pression est combinée avec une soupape de frein (1).