Brevet FR2460819A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un dispositif de commande de pression, notamment pour installations de freins de véhicules automo- biles, monté sur la liaison hydraulique entre un cylindre émetteur et au moins un cylindre récepteur, et comportant, agencé dans un carter et sollicité par la force d'un ressort de commande, un piston diffé- rentiel muni d'un passage de fluide de pression, et une soupape action- nable en fonction du déplacement de ce piston différentiel. Un tel dispositif de commande de pression est décrit dans le brevet américain 3 727 989. Toutefois, l'encombrement longitudinal et le poids de ce dispositif sont importants. En outre, la fabrication et le montage de ce dispositif sont très onéreux, car l'alésage étagé doit être réalisé en opérant par les deux côtés, et le montage se fait éga- lement par les deux c8tés. Cela implique en outre l'obligation de monter une pièce obturatrice supplémentaire avec des joints. De plus, le dispositif connu présente quelques inconvénients fonctionnels dus à la configuration particulière de la soupape. La présente invention a pour objet de réaliser un- dispositif de commande de pression du type mentionné au début, mais qui pourra être fabriqué économiquement, sera monté facilement et possédera un encom- brement longitudinal et un poids réduits. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait que le piston différentiel présente pour l'essentiel la configuration d'un cylindre creux et est conjugué avec étanchéité, d'une part,à un alésage du carter dans lequel il pénètre et, d'autre part, à un axe sur lequel il est engagé, lequel axe est solidaire du carter, saille dans l'alésage dudit cylindre creux et présente une entrée de fluide de pression, par le fait que le piston différentiel présente un collet dirigé radialement vers l'intérieur et séparant une chambre d'entrée d'une chambre de sortie, et par le fait que l'organe obturateur de la soupape est agencé sur l'extrémité de l'axe dirigée vers ledit collet. Les avantages essentiels du dispositif de commande de pression selon l'invention résident en particulier dans le fait que a) la longueur et le poids du dispositif sont moindres; b) les composants sont peu nombreux, faciles à usiner et à monter, de sorte que les coûts de fabrication peuvent être maintenus à un niveau extrêmement réduit; et c) la fiabilité de ce dispositif est exceptionnellement grande. Dans un agencement préféré du siège de soupape, le passage de fluide de pression est agencé axialement dans le collet, et c'est ce collet qui est constitué en siège. Dans une forme de réalisation pos- sible de la soupape, l'organe obturateur de celle-ci est guidé avec étanchéité sur un prolongement de l'axe et est sollicitgpar un ressort, vers une bague de butée fixée à l'extrémité libre du prolongement. Dans une autre forme de réalisation possible de la soupape, l'organe obtu- rateur de la soupape est une soupape à cône ou à disque agencée entre le collet et l'axe et sollicitée vers le collet par un ressort, cette soupape prenant appui, par un poussoir, contre une butée solidaire du carter. Un tel agencement conduit à une exécution plus simple de l'organe obturateur de la soupape et, de plus, le régulateur peut être ainsi réalisé de façon que la force du ressort de commande soit réglable, puisque la course de fermeture de la soupape est alors déterminée par la longueur du poussoir. Avec un organe obturateur de ce genre, on peut prévoir que la soupape à cône ou à disque peut être amenée à sa condi- tion d'ouverture au moyen d'un dispositif actionné en fonction de la pression d'un deuxième circuit hydraulique. Afin que le nombre des composants soit aussi réduit que pos- sible, il est avantageux que l'axe fasse partie d'une pièce de ferme- ture du carter. Un agencement, particulièrement peu encombrant, du ressort de commande peut être obtenu par le fait que le ressort de commande entoure coaxialement, au moins en partie, le piston différentiel, et que le piston différentiel présente un collet qui est dirigé radialement vers l'exté- rieur et contre lequel le ressort de commande prend appui. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure l représente une coupe longitudinale d'un dispositif de commande de pression; - la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un dispositif dans lequel la force de commande est réglable; et - la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un dispositif de commande de pression pour une installation de freinage d'un véhicule, dispositif dans lequel un premier circuit est affecté aux freins des 2 4608 19 roues avant, et un deuxième circuit est affecté aux freins des roues arrière. Sur la figure 1 est représenté un corps ou carter 1 comportant un alésage étagé dont l'extrémité la plus mince est constituée en raccord de fluide de pression 2 pour un cylindre capteur, et dont l'extrémité élargie est munie d'une pièce de fermeture 3. C'est par exemple par repoussage ou sertissage que cette pièce de fermeture 3 peut être fixée au corps 1. Dans l'alésage du corps 1 se trouve un piston différentiel 4 réalisé en cylindre creux dont la section a sensiblement la forme d'un U. En son extrémité voisine du raccord de fluide de pression 2, le piston différentiel 4 est guidé dans l'alésage du carter de manière étanche au moyen d'un joint d'étanchéité 5. L'autre extrémité du piston différentiel 4 est guidée par un axe 6 constituant la partie de la pièce de fermeture 3 dirigée vers l'intérieur du carter. Un joint 7 assure l'étanchéité entre cette extrémité du piston et cet axe 6. En son extrémité voisine du raccord de fluide de pression 2, le piston différentiel 4 présente un collet 8, dirigé radialement vers l'intérieur, qui borde un passage de fluide 9. Sur le coté du collet 8 dirigé vers l'axe 6 est agencé un siège de soupape 10 qui est annulaire. L'axe 6 présente, en son extrémité libre, un appendice ou prolongement il sur lequel est agencé un organe obturateur de soupape 12 qui est de forme annulaire et peut coulisser avec étanchéité. A l'extrémité libre du pro- longement Il est fixée un bague 13 faisant office de butée de l'organe obturateur 12 et contre laquelle ce dernier est sollicité au moyen d'un ressort 14 prenant appui contre la face de l'axe 6. La pièce de fermeture 3 présente un deuxième axe 15 qui est orienté axialement vers l'extérieur et qui est muni d'un filet hélicol- dal extérieur 16. Un canal de fluide de pression 17, 17* traverse la pièce de fermeture 3 et ses deux axes 6 et 15 et débouche dans une chambre d'admission 19 du dispositif de commande de pression par un trou transversal 18 aménagé dans le prolongement 11. Grâce à la configuration particulière de la pièce de fermeture 3, avec son deuxième axe 15 et son filet 16, le dispositif de commande convient particulièrement en tant que cartouche "à visser", par exemple pour être vissé dans le raccord de fluide de pression d'un maltre-cylindre. La face du piston différentiel 4 en regard du raccord de fluide de pression 2 borde une chambre de sortie 20. Entre le corps ou carter I 2 4608 19 et l'axe 6, ou bien entre le corps I et une partie du piston différen- tiel 4, est formée une chambre annulaire 21 dans laquelle est agencé un ressort de commande 22 prenant appui d'un côté contre la pièce de ferme- ture 3 et de l'autre côté contre le collet 23, dirigé radialement vers l'extérieur, que comporte le piston différentiel 4. Le fonctionnement du dispositif de commande de pression repré- senté sur la figure I est le suivant. Dans la condition de repos du système, les deux pièces mobiles, à savoir le piston différentiel 4 et l'organe obturateur de soupape 12, se trouvent à la position représentée. Si une pression est établie côté entrée, le fluide de pression parvient donc, par le canal 17, 17*, le trou transversal 18 et le passage 9, au raccord de fluide de pression 2 et, de là, au cylindre récepteur. Pour un niveau de pression déterminé, la différence de gran- deur des surfaces du piston différentiel 4 qui sont exposées à la pres- sion a pour conséquence une différence de forces qui déplace le piston différentiel 4 contre la force du ressort de commande 22. Ce mouvement du piston différentiel 4 a pour effet que le siège de soupape 10 atteint l'organe obturateur 12, ce qui ferme le passage 9. Si la pression croît encore dans le cylindre émetteur, il en résulte dans le cylindre récepteur un accroissement de pression qui est réduit en fonction du rapport des surfaces du piston différentiel 4, à savoir du rapport de la surface de ce piston bordant la chambre d'entrée 19 à la surface de ce piston bordant la chambre de sortie 20. Si, côté entrée, la pression est réduite au point que la pression d'entrée soit inférieure à la pression de sortie, il se produit alors, du fait de la différence de forces due aux pressions différentes, un déplacement de l'organe obturateur 12 contre la force du ressort 14, ce qui le décolle du siège 10, de sorte que le passage 9 est alors réouvert. De la sorte, l'équilibre de pression entre cylindre récepteur et cylindre émetteur est rétabli. Sur la figure 2 est représenté un dispositif de commande de pression qui, dans ses parties essentielles, correspond à l'objet de la figure 1. Afin d'éviter les répétitions, seul ce qui diffère de l'objet de la figure I sera considéré. Les pièces ou parties similaires sont désignées par des références identiques. Dans cette forme de réalisation, l'organe obturateur est cons- titué par une soupape conique 24 prenant appui, au moyen d'un poussoir 25, contre la face du corps ou carter 1. Cette soupape conique 24 prend appui sur l'axe 6 par un ressort 14. Afin d'accroître le point d'inter- vention de la soupape de commande de pression, un deuxième ressort de commande 26 est prévu en plus du ressort de commande 22. Dans sa partie recevant la pièce de fermeture 3, le corps ou carter 1 possède une paroi mince et s'engage, par des saillies 27, dans une dépression radiale 28 que comporte cette pièce de fermeture 3. Cet agencement autorise un réglage simple de la force de commande lors du montage. A cet effet, on introduit la pièce de fermeture 3 dans l'alé- sage du carter 1 dont la paroi est initialement non déformée, puis on déplace la pièce de fermeture contre les ressorts de commande 22 et 26, ce qui a pour effet de les contraindre. Dès que ces ressorts sont pré- contraints avec la force désirée, on refoule la partie mince de la paroi du carter dans la rainure constituée par la dépression 28, ce qui a pour effet de former les saillies 27. La possibilité de régler la force est donc rendue possible par le fait que la course de fermeture de la soupape est déterminée par la longueur du poussoir 25, de sorte que cette course de fermeture est indépendante de la position de la pièce de fermeture 3 par rapport au carter 1. Grâce aux faibles tolérances possibles pour la course de fermeture, cette réalisation convient particulièrement bien pour les régulateurs jumelés. Le fonctionnement du dispositif de commande de pression repré- senté sur la figure 2 correspond à celui déjà décrit en se référant à la figure 1. Sur la figure 3 est représenté un dispositif de commande de -pression pour installation de freinage à deux circuits à bord d'un véhi- cule automobile. Le premier circuit est affecté aux roues avant, et le deuxième circuit aux roues arrière. Ici, la partie droite du dispositif est très semblable aux agencements décrits sur les figures 1 et 2. Afin d'éviter les répétitions, seules les différences par rapport aux dispo- sitifs de commande déjà considérés seront décrites pour cette partie. Les éléments similaires sont repérés par des références identiques. Comme organe obturateur de soupape, c'est une soupape à disque 29 qui est prévue. Elle comporte un poussoir 25 qui saille, par le passage 9, dans la chambre de sortie 20 et qui prend appui sur une butée. Au canal d'entrée 17 est raccordé un maître-cylindre Hz II. Les 24608 19 cylindres des freins des roues arrière HA sont reliés au raccord de fluide de pression 2. Dans la partie gauche du corps ou carter I est aménagé un deuxième alésage dont une extrémité est munie d'un filet hélicoïdal dans lequel est vissée une vis de fermeture 30. Dans cet alésage étagé se trouve un piston étagé 31, 31* dont l'étanchéité par rapport au carter I est assurée par des joints 32, 33 et 34. L'étage à grand diamètre 31* du piston borde, par sa face dirigée vers sa partie 31 à petit diamètre, une chambre de pression 35 dans laquelle débouche un raccord de fluide de pression 36, lequel est relié au circuit VA agissant sur les freins des roues avant. Entre la partie à grand diamètre 31* du piston et la vis de fermeture 30 est inséré un ressort de compression hélicoîdal 37 qui sollicite le piston 31, 31* vers la chambre de pression 35. Sur l'extrémité libre de la partie à petit diamètre 31 du piston est agencé un doigt 38 qui, par une ouverture aménagée dans le carter, saille dans la chambre de sortie de pression 20 et s'applique contre le poussoir 25 de la soupape à disque 29. Entre les joints 33 et 34, le piston 31, 31* présente un espace annulaire relié à l'atmosphère par une ouverture 40 du carter 1. Si le circuit des freins des roues avant VA est intact, une press-ion engendrée par le maître-cylindre Hz I a pour effet de déplacer le piston 31, 31* contre la force du ressort de compression 37, et de tirer le doigt 38 hors de la chambre de sortie 20. Le poussoir 25 de la soupape à disque 29 est alors au contact de la paroi du carter. La soupape à disque 29 se trouve dans la position dite de disponibilité, c'est-à-dire qu'un déplacement approprié du piston différentiel 4 pourra fermer la soupape dont il constitue le siège. Si le circuit Hz Iagissant sur les roues avant VA, est défail- lant, le piston 31, 31* est maintenu à sa position de repos par la force du ressort de compression 37, et le doigt 38 maintient la soupape 29 dans une position excluant toute fermeture de cette soupape, mime en présence du déplacement maximal du piston différentiel 4. Grâce à cet agencement, on obtient l'application d'une pression de freinage non réduite au cir- cuit HA des freins de l'essieu arrière si le circuit des freins de l'essieu avant VA est défaillant. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. 24608 19 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de pression, notamment pour instal- lations de freins de véhicules automobiles, monté sur la liaison hydrau- lique entre un cylindre émetteur et au moins un cylindre récepteur, et comportant, agencé dans un carter et sollicité par la force d'un ressort de commande, un piston différentiel muni d'un passage de fluide de pression, et une soupape actionnable en fonction du déplacement de ce piston différentiel, l'organe obturateur de cette soupape étant appuyé Plastiquement, ce dispositif étant caractérisé en ce que le piston dif- férentiel (4) présente pour l'essentiel la configuration d'un cylindre creux et est conjugué avec étanchéité, d'une part,à un alésage du carter (1) dans lequel il pénètre et, d'autre part, à un axe (6) sur lequel il est engagé, lequel axe est solidaire du carter, saille dans l'alésage dudit cylindre creux et présente une entrée de fluide de pression (17), en ce que le.piston différentiel (4) présente un collet (8) dirigé radialement vers l'intérieur et séparant une chambre d'entrée (19) d'une chambre de sortie (20), et en ce que l'organe obtu- rateur (12) de la soupape est agencé sur l'extrémité de l'axe (6) dirigée vers ledit collet (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de fluide de pression (9) est agencé axialement dans le collet (8), lequel est constitué en siège de soupape (10). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté- risé en ce que l'organe obturateur de la soupape (12) est guidé avec étanchéité sur un prolongement (11) de l'axe (6) et est sollicité,par un ressort (14), vers une bague de butée (13) fixée à l'extrémité libre du prolongement (11). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté- risé en ce que l'organe obturateur (12) de la soupape est une soupape à c8ne ou à disque (24, 29) agencée entre le collet (8) et l'axe (6) et sollicitée.vers le collet (8) par un ressort, cette soupape prenant appui, par un poussoir (25), contre une butée solidaire du carter. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la soupape à cône ou à disque (24, 29) peut être amenée à sa condition d'ouverture au moyen d'un dispositif actionné en fonction de la pression d'un deuxième circuit hydraulique (Hz I, VA). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que l'axe (6) fait partie d'une pièce de fermeture (3) du carter (1). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que le ressort de commande (22) entoure coaxialement, au moins en partie, le piston différentiel (4). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston différentiel (4) présente un collet (23) qui est dirigé radia- lement vers l'extérieur et contre lequel le ressort de commande (22) prend appui.