Brevet FR2460241A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne une soupape régulatrice pour installations de freinage de véhicules automobiles à deux circuits de frein, dans laquelle la pression d'actionnement est intégralement appli- quée au premier circuit de freinage en cas de défaillance dans le deu- xième circuit, cette soupape comportant une soupape réductrice de pression qui effectue la régulation et qui est agencée sur la liaison hydraulique allant du ma tre-cylindre au premier circuit, cette soupape réductrice de pression comportant au moins un piston étagé et un piston capteur qui sont agencés dans un alésage commun et sont mobiles l'un par rapport à l'autre. De telles soupapes régulatrices et des soupapes analogues sont connues, par exemple par la demande de brevet allemand publiée DE-OS 24 27 506. Toutefois, dans cette demande de brevet, l'organe capteur constatant la chute de pression est également exposé à la pression régulée dans le premier circuit, de sorte qu'il est sous la dépendance de la condition de régulation régnant. En outre, cette sou- pape connue ne garantit par le déplacement de tous les joints lorsque les freins sont en bon état. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients précités. Elle doit notamment rendre possible la réalisation d'un régu- lateur ayant une faible longueur et une structure simple, opérant fia- blement et réalisable économiquement. La soupape régulatrice selon l'invention, pour installations de freinage de véhicules automobiles à deux circuits de frein, soupape dans laquelle toute la pression d'actionnement est appliquée au premier circuit de frein en cas de chute de la pression dans l'autre circuit de frein, présente en outre une soupape réductrice de pression qui effectue la régulation de pression et qui est agencée sur la liaison allant du maître- cylindre au premier circuit. Cette soupape réductrice comporte au moins un piston étagé et un piston capteur qui sont agencés dans un alésage commun et sont mobiles l'un par rapport à l'autre. Cette sou- pape se distingue par le fait que le piston capteur est exposé à la pression non régulée des deux circuits de frein et offre au premier circuit une surface efficace moindre que celle offerte au deuxième cir- cuit, par le fait que la partie à petit diamètre du piston étagé est guidée dans un alésage ouvrant dans la face frontale du piston capteur, et par le fait que le piston étagé et le piston capteur prennent appui par l'intermédiaire d'un ressort commun. Sur le trajet du fluide de pression allant du maître-cylindre aux cylindres des roues du premier circuit,se trouve donc une soupape réductrice de pression effectuant la régulation, dont les deux éléments (siège de soupape et obturateur de soupape) sont portés par des pistons mutuellement mobiles dans un alésage commun. Le premier piston, portant le siège de soupape, est réalisé en piston étagé et comporte un canal constituant une partie de la communication hydraulique entre le mattre-cylindre et les cy- lindres des roues du premier circuit. L'étagement de ce piston est tel qu'il offre à la pression dans le premier circuit, c8té cylindres des roues, une surface d'action plus grande que celle offerte à la pression du maître-cylindre présente sur son extrémité associée à la soupape. L'autre piston présente, en sa face en regard du premier piston, un alésage dans lequel est guidée la partie à petit diamètre du premier piston. Sur le deuxième piston, l'influence de la pression régnant dans le deuxième circuit l'emporte sur celle de la pression dans le premier circuit, engendrée par le maître-cylindre. Le deuxième piston, qui sert à détecter l'état du deuxième circuit de freinage et qui, en cas de chute de pression, doit influencer le premier circuit, est donc exposé à la pression non régulée des deux circuits. Ainsi, il répond toujours immédiatement, invariablement et sans être gêné par la condition de la soupape réductrice de pression. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de l'exposé ci-après dans le cadre d'un exemple de réalisation de l'invention décrit en se référant. à la figure unique annexée qui représente essentiellement une coupe longitudinale de la soupape régulatrice dé- crite. Les divers éléments sont en majorité reconnaissables, quant à leur forme et à leur fonction, par le seul examen du dessin. Dans un carter 10 se trouve un alésage 11. L'ensemble de cet agencement, à savoir aussi bien cet alésage que les corps en matériau solide qui s'y trouvent, est doté d'une symétrie de révolution par rapport à l'axe 12. Une subdivision supplémentaire de l'alésage Il est fournie par un piston capteur 13 déplaçable axialement. Cette subdivi- sion donne une chambre 16 raccordée au maître-cylindre tandem 15 par un raccord 14, et une chambre 20 raccordée au maître-cylindre tandem. L'agencement représenté est avantageusement utilisé dans le système de freinage d'un véhicule automobile. La ligne 17 venant du maître- J cylindre 15 et faisant partie du circuit des freins de l'essieu arrière va au raccord 14. La sortie allant aux cylindres des freins de l'essieu arrière est désignée par la référence 18. La conduite de pression allant aux cylindres des roues de l'essieu avant est raccordée en 19 au carter 10 et va à la chambre 20 qui est séparée de la chambre 16 par le piston 13. La communication entre la conduite des freins du circuit de l'essieu avant et le maître-cylindre peut être réalisée de la façon représentée, à savoir de telle sorte que la liaison hydraulique allant du maître- cylindre 15 aux cylindres des roues de l'essieu avant passe par une conduite 21 et par la chambre 20, atteint la sortie 19 et va de là aux cylindres des roues. Toutefois, il est également possible que la conduite 21 aille directement-aux cylindres des roues, et que la chambre 20 soit simplement reliée,par un-seul raccord 19,au circuit des freins de l'essieu avant. Sur son côté en regard de la chambre 20, la chambre 16 est complètement fermée par des parties de la paroi du piston 13 et, sur son côté en regard du raccord 18, elle est limitée en partie par des parois du piston 13. Toutefois, dans sa partie médiane, elle est bordée par la face et le trou axial d'un piston étagé 22. Ce piston étagé 22 est donc, par son extrémité droite plus mince, guidé axialement et de manière étanche par rapport à l'extérieur, dans un alésage axial corres- pondant aménagé dans l'extrémité gauche du piston 13. La position des diamètres et des joints montre que le piston 13 est exposé, sur la totalité de la section droite de la chambre 20, à la pression régnant au raccord 19. La pression dans la chambre 16 agit sur une surface plus petite, car la section droite totale sus-mentionnée de l'alésage Il est réduite à la surface de la section transversale de l'extrémité droite du piston 22. Lorsque la pression est la même dans les raccords 14 et 19, le piston 13 va donc vers la gauche, contre la force d'un ressort hélico{dal 23, jusqu'à ce que sa surface frontale 24 vienne en butée contre un épaulement 25 dans la paroi de l'alésage 11. La chambre 16 consiste en une chambre annulaire extérieure et en l'alésage recevant l'extrémité droite du piston 22, ces deux parties de chambre étant reliées entre elles par des trous transversaux 26. Dans certaines condi- tions qui seront décrites, la soupape réductrice de pressionconsistant en un obturateur 27 et en un bord 28, ici appelé "siège", établit une séparation entre la chambre 16 et une chambre constamment reliée au raccord 18 et constituée du trou 30 traversant longitudinalement le piston 22 et de la chambre29 adjacente à l'extrémité gauche du piston 22. Les références 38 et 39 désignent des trous d'évent allant à l'atmos- phère. Leur position et leur r8le sont visibles sur le dessin. Le ressort 23 est appliqué, par sa première extrémité, contre la face terminale du piston 13 et, par son autre extrémité et par l'intermédiaire d'une rondelle 31 et d'un collet 32 du piston 22, contre ce dernier. Ce ressort repousse donc ces deux pistons en tendant à les écarter l'un de l'autre, en direction axiale, vers l'extérieur. En l'absence de pression, ce ressort presse le piston 13 contre la paroi frontale de droite 33 de l'alésage Il et presse le piston 22 jusqu'à la mise en butée de la rondelle 31 d'appui de ce ressort contre un épaulement 34 du carter. La section hydraulique efficace du piston 22, en son extrémité gauche, est, comme le montre le dessin, donnée par la section transversale de la chambre 29 et est donc ainsi supérieure à la section efficace de l'extrémité droite, déterminée par l'alésage de guidage dans le piston 13. En présence d'une pression identique des deux côtés du piston 22, ce qui est le cas si la soupape 27, 28 est complètement ou- verte, le piston étagé 22 est donc enfoncé vers la droite, dans le piston étagé 13, contre la force du ressort 23. Un anneau d'arrêt 35 limite cette course en cas de dérangement. Un ressort relativement faible 36 maintient l'obturateur 27 contre sa butée avant dans le piston 13, constituée par un anneau d'arrêt 37. Le fonctionnement de l'agencement décrit est le suivant. En l'absence de pression, le ressort 23 repousse les pistons 22 et 13 jusqu'à leurs butées 34 et 33. Le passage allant de la conduite 17 et du raccord 14 aux cylindres des freins des roues arrière, via la chambre 16, le trou 30, la chambre 29 et le raccord 18,est ouvert. Il n'y a pas réduction de pression par la soupape 28, 27 puisque ces deux éléments sont largement écartés l'un de l'autre. En cas d'action- nement du ma tre-cylindre, la pression hydraulique, accompagnée d'un écoulement de fluide relativement faible, se propage jusqu'aux cylindres des freins. Etant donné l'état d'ouverture du passage entre les raccords 14 et 18, la pression non régulée des deux circuits de frein est présente des deux côtés du piston capteur 13. Ce piston 13 va se déplacer sur le piston 22, vers la gauche, jusqu'à ce que sa face ter- minale 24 soit contre la butée 25, ce qui correspond à sa position "prêt à fonctionner". Du fait de l'étagement du piston 22, la croissance de la pression dans le circuit des freins de l'essieu arrière et,par conséquent, dans la chambre 29, 30, provoque un mouvement du piston 22 vers la droite, contre la force du ressort 23, jusqu'à ce que la posi- tion de fermeture de la soupape soit atteinte. Alors, la réduction de pression s'établit dans la chambre 29 en fonction du rapport des sur- faces efficaces du piston 22 exposées à la pression. Si la pression augmente encore côté entrée, la soupape est réouverte, du fluide complé- mentaire peut entrer dans la chambre 29,puis la soupape est refermée. Comme indiqué, au début du freinage, les cylindres des roues arrière alimentés par le circuit de l'essieu arrière reçoivent une pression de freinage non réduite puis, lorsqu'une pression prédéterminée ou pression d'intervention est atteinte, ils reçoivent une pression de freinage réduite. Si, par suite d'un défaut, le circuit des freins de l'essieu arrière est défectueux, rien ne change pour ce qui est du circuit des freins de l'essieu avant, et par conséquent pour ce qui est de l'effi- cacité du freinage des roues avant. - Inversement, si c'est le circuit des freins de l'essieu avant qui est défaillant, le piston 13 est déplacé à sa position extrême à droite et maintenu dans cette dernière. Dans cette position du pis- ton 13, la soupape 27, 28 ne peut pas se fermer puisque la course de déplacement du piston 22 est limitée par l'anneau d'arrêt 35. Un avantage du nouvel agencement réside dans le fait qu'il ne faut qu'un ressort de commande, à savoir ici le ressort 23. Le ressort36 ne sert qu'à fournir un appui élastique à l'obturateur 27. Le ressort23 provoque aussi le retour du piston étagé 22 tout aussi bien que du piston capteur 13. Lors de la montée de la pression, le piston 13 est amené à sa position "prit à fonctionner", ce qui présente en même temps l'avantage qu'en plus de tous les autres joints, ses joints sont dé- placés eux aussi. On évite ainsi que le vieillissement ou un quelconque endommagement des joints reste inaperçu. Ce nouvel agencement n'exige qu'un espace de montage extrêmement réduit. Les intervalles axiaux et la position axiale des parties, notamment des butées 34, 35, 25, 24, 37, déterminant le déplacement axial, résultent du fonctionnement décrit. Une perte de volume surve- nant dans le circuit des freins de l'essieu arrière en cas de défail- lance du circuit des freins de l'essieu avant est négligeable, puisque - 246024 1 le piston capteur 13 n'exécute qu'un petit déplacement pour atteindre sa condition de butée contre la paroi extrême 33. Aucune autre perte de fluide ne survient lors de l'actionnement suivant de la pédale de frein. Toutes les caractéristiques décrites et représentées dans le présent texte, prises isolément ou en combinaisons quelconques, entrent dans le cadre de l'invention. L'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention. REVENDICATIONS 1. Soupape régulatrice pour installations de freinage de véhi- cules automobiles à deux circuits de frein, dans laquelle la pression d'actionnement est intégralement appliquée au premier circuit de frei- nage en cas de défaillance dans le deuxième circuit, cette soupape comportant une soupape réductrice de pression qui effectue la régula- tion et qui est agencée sur la liaison hydraulique allant du maître- cylindre au premier circuit, cette soupape réductrice de pression comportant au moins un piston étagé et un piston capteur. qui sont agencés dans un alésage commun et sont mobiles l'un par rapport à l'autre, caractérisée en ce que le piston capteur (13) est exposé à la pression non régulée des deux circuits de freinage et offre au premier circuit une surface efficace moindre que celle qu'il offre au deuxième circuit de frein, en ce que la partie à petit diamètre du piston étagé (22) est guidée dans un alésage ouvrant dans la face frontale du piston capteur et en ce que le piston étagé et le piston capteur prennent appui par l'intermédiaire d'un ressort commun. 2. Soupape régulatrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour limiter le déplacement du piston étagé (22) par rapport au piston capteur (13), des épaulements, butées ou analogues soit situés dans le carter. 3.. Soupape régulatrice selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée en ce que, pour limiter la course du piston capteur (13), il est prévu une butée (25) par laquelle est définie la position "prêt à fonctionner" du piston capteur. 4. Soupape régulatrice selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le ressort (23) est le ressort de rappel des deux pistons (13, 22) et le ressort de commande déterminant le point d'intervention.