Brevet FR2467122A1 — publié le 19810417

L'invention part d'un frein mû par un fluide de pression pour véhicules automobiles, comprenant un cylindre récepteur susceptible d'étire commandé de façon exactement dosable par un robinet de commande qui possède une soupape d'admission et une soupape d'échappement. Un tel frein est connu (demande de brevet DE-OS 26 55 952 de la République Fédérale d'Allemagne). Dans ce frein connu, le robinet de commande est un robinet de frein de parc (appelé aussi frein d'immobilisation, de blocage ou d'arret) dont les soupapes d'admission et d'échappement sont des soupapes à siège. Une telle exécution est toutefois compliquée et conteuse parce qu'il faut utiliser des plateaux de soupape particuliers avec des joints et des ressorts de soupape. Il s'y ajoute qu'il faut prévoir des faces de réaction particulières sur la soupape à siège connue pour que le robinet de frein de parc puisse être commandé de façon variable par degrés ou avec gradation. Une telle commande est cependant nécessaire afin que le ressort de l'accumulateur de force à ressort puisse être détendu - et que, ainsi, le frein puisse Btre desserré - avec sensibilité et de manière dosée avec précision. L'invention vise notamment à éviter ces inconvénients. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les soupapes d'admission et d'échappement sont des soupapes à coulisse formées sur un tiroir étagé et une surface annulaire prévue sur une pièce coulissante fournit dans le robinet une force de pilotage par laquelle la pression du cylindre récepteur peut etre variée dans le sens d'une gradation. On obtient ainsi l'avantage que la seule prévision d'une variation de diamètre crée dans le robinet de commande à tiroir une surface utile sur laquelle la pression du (cylindre) récepteur appli quÇe peut exercer une réaction. La force ainsi produite est transforne par un ressort en un ddplacement, ce qui permet d'obtenir le dosage précis désiré de la pression de récepteur. Comme un tel robinet ne demande ni plateaux ou ressorts de soupape ni joints correspondants, sa construction est très simple et il ne comporte que peu de pièces. 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 robinet de commande à tiroir selon une première forme d'exécution de l'invention ; et la figure 2 est une variante de réalisation d'un robinet selon l'invention. La figure 1 représente un réservoir d'alimentation 1 qui fait partie d'un frein à air comprimé et qui alimente en air comprimé un robinet de frein de parc 2. Au robinet 2 est raccordé un cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort, dont le ressort accumulateur non représenté est bandé quand le cylindre est alimenté en air comprimé et qui est détendu quand la pression du cylindre baisse. Le frein est desserré quand le ressort accumulateur est bandé et il est serré quand ce ressort est détendu par la manoeuvre du robinet de frein de parc dans le sens de l'immobilisation ou de l'arrêt du véhicule. Le robinet de frein de parc 2 possède un corps 4 qui présente un alésage traversant multi-étagé 5. Cet alésage est fermé d'un côté de façon étanche par un fond encastré 6 qui est combiné avec un joint 7 et fixé par un jonc 8. De l'autre cavé, l'alésage 5 est fermé de façon non étanche par un chapeau de ressort 9 qui présente une surface de pression 10 sur laquelle peut agir une came 12 qu'un levier de commande 11 permet de faire tourner. Le levier 11 et la came 12 sont montés dans un couvercle 4' du corps de robinet. Le chapeau de ressort 9 appuie sur un ressort de gradation 13 qui agit sur la partie 14 de plus petit diamètre d'un tiroir étagé 15. Entre le chapeau 9 et la petite partie 14 du tiroir est formée une chambre d'air extérieur 16. Entre la petite partie 14 et une partie 17 de plus grand diamètre du tiroir étagé 15 est formée, sur ce dernier, une surface annulaire conique 18, laquelle est située dans une chambre annulaire 19 ê laquelle est raccordé le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort. Entre le fond encastré 6 et la grande partie 17 du tiroir se trouve une chambre d'air d'alimentation 20, à laquelle est raccordé le réservoir d'alimentation 1. Une soupape d'admission 21 pour l'air comprimé venant du réservoir d'alimentation est formée sur la grande partie 17 du tiroir et une soupape d'échappement 22 pour l'air venant de l'accumulateur à ressort est prévue sur la petite partie 14 du tiroir. Les deux parties 14 et 17 du tiroir sont pourvues de joints d'étanchéité toriques 23 et 24 qui coopèrent à la façon d'une soupape à coulisse avec des parties correspondantes 25, 26 du corps de robinet 4 Fonctionnement du robinet de la figure 1. Lorsque le frein est desserré, la soupape d'admission 21 est ouverte et la soupape d'échappement 22 est fermée, comme représenté. Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort est sous la pression d'alimentation en air comprimé. La force exercée par la pression sur la surface annulaire conique 18 s'oppose à la force produite par la pression dans la chambre d'alimentation 20 et soutient ainsi l'action du ressort de gradation 13. Lorsque le levier 11 est manoeuvré à partir de la posiez tion représentée, le tiroir étagé 15 est repoussé vers le bas par l'intermédiaire du ressort de gradation 13, la soupape d'admission 21 est fermée et la soupape d'échappement 22 est ouverte. Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort est ainsi mis en communication avec la chambre d'air extérieur 16, donc avec l'atmosphère. La pression sur l'accumulateur de force à ressort baisse. L'abaissement de la pression sur l'accumulateur a pour conséquence que la pression d'alimentation repousse le tiroir 15 vers le haut. Ce processus de commande dosée peut Btre poursuivi jusqu'à ce que le cylindre de frein 3 soit complètement purgé d'air, Le robinet de frein de parc 2 peut ainsi titre commandé avec gradation. Quand le levier de manoeuvre 11 est ramené à la position de marche représentée, la soupape d'échappement 22 est fermée et la soupape d'admission 21 21 est ouverte. La pression dans le cylindre de frein 3 monte de nouveau et le ressort de gradation 13 se détend. L'action de la pression d'alimentation envoyée au cylindre sur la petite partie 14 du tiroir a pour effet que, par l'intermédiaire du ressort de gradation 13, le levier de manoeuvre 11 est maintenu à la position de desserrage du frein. La figure 2 représente une variante de l'exécution de la figure 1. Le robinet de frein de parc 2' de cette variante comporte une surface annulaire 30, exposée à la pression appliquée à l'accumulateur de ressort, qui est prévue sur une douille étagée coulissante 31 qui entoure un tiroir étagé 34. La douille 31 est exposée d'un côté à la pression d'alimentation dans une chambrePd'alimentation 32 et de l'autre côté à la force d'un ressort 33. Le corps 55 du robinet 2' possède un alésage borgne 35 qui est ferme en haut par un couvercle 36 et la chambre d'alimentation 32 est délimitée d'un c8té par ce couvercle et une partie 37 du tiroir et de l'autre côté par une partie 38 de plus petit diamètre du tiroir et une partie 39 de plus grand diamètre de la douille coulissante. Le couvercle 36 possède un cylindre de guidage 36' pour la partie 37 de grand diamètre du tiroir. Le tiroir 34 comporte deux parties 38 et 40, ayant des diamètres égaux plus petits que le diamètre de la partie 37, qui sont pourvus de joints toriques 42 et 43, lesquels coopèrent à la façon de soupapes a coulisse avec des parties correspondantes 44 et 45 de l'alédage de la douille coulissante 31 pour former avec elles une soupape d'admission 46 respectivement une soupape d'échappement 47. La douille 31 est également étanchée par-deux joints toriques 48 et 49 quiont des diamètres différents et renferment entre eux la surface annulaire 30. Entre le fond fixe de l'alésage du robinet d'un côté et une partie 50 de plus petit diamètre de la douille coulissante et la petite partie 40 du tiroir de l'autre côté est formée une chambre d'air extérieur 52 contenant, outre le ressort 33, un ressort 51 qui agit sur le tiroir étagé 34 en sens contraire à la force exercée par le levier de manoeuvre 11. La surface annulaire 30 de la douille 31et une partie située entre les deux joints toriques 42, 43 du tiroir communiquent entre elles par un orifice radial 53 de la douille 31 et sont de ce fait exposées à la pression d'accumulateur de force ressort régnant dans une chambre annulaire 54. Fonctionnement du robinet de la figure 2. Quand le frein est desserré, la soupape d'admission 46 est ouverte et la soupape d'échappement 47 est fermée, comme représenté. Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force a ressort reçoit la pression d'alimentation d'air comprimé. La pression d'accumulateur agissant sur la surface annulaire 30 et la force du ressort 33 stop- posent à la force exercée par la pression d'alimentation dans la chambre 32. La pression d'alimentation agissant sur-une surface utile annulaire définie par la différence entre le diamètre intérieur du cylindre de guidage 36' et le diamètre de la petite partie de tiroir 38 et la force du ressort 51 fournissent ensemble la force de rappel pour le levier 11 et maintiennent le robinet à la position de desserrage du frein. Lorsque le levier 11 est manoeuvré à partir de la position reprdsentée, la soupape d'admission 46 est fermée et la soupape d'échappement 47 est ouverte. Une communication est ainsi établie entre le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort et la chambre d'air extérieur 52. Par suite de l'abaissement de la pression agissant sur la surface annulaire 30, la pression d'alimentation dans ia chambre 32 déplace la douille 31 en direction de la chambre d'air extérieur 52, jusqu'à ce que la force du ressort 33 se soit accrue suffisamment pour qu'elle établisse l'équilibre avec la force produite par la pression d'alimentation. La soupape d'échappement 47 se referme. Ce processus peut etre poursuivi jusqu'à ce que le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort soit complètement purgé d'air. Quand le levier ll est ramené à la position de marche reprdsentde, la soupape d'échappement 47 est fermée et la soupape d'admission 46 est ouverte. La pression envoyée au cylindre de frein et agissant sur la surface annulaire 30 provoque le déplacement de la douille 31 en direction de la chambre 32, ce qui détend d'autant le ressort 33. Comme celui de la figure 1, le robinet de la figure 2 peut donc etre commandé avec gradation pour la montée et pour la réduction de la pression appliquée au cylindre de frein. Bien que les deux exemples concernent seulement des robinets de frein de parc pour freins à air comprimé, il va de soi que le robinet de commande selon l'invention possède également d'autresapplications. I1 est notamment applicable aussi dans des systèmes de freinage hydrauliques, REVENDICATIONS 1. Frein mû par un fluide de pression pour véhicules automobiles, comprenant un cylindre récepteur susceptible d'entre commandé de façon exactement dosable par un robinet de commande qui possède une soupape d'admission et une soupape d'échappement, caractérisé en ce que les soupapes d'admission (21, 46) et d'échappement (22, 47j sont des soupapes a coulisse formées sur un tiroir étagé (15, 34) et en ce qu'une surface annulaire (18, 30) prévuesurune pièce coulissante fournit dans le robinet une force de pilotage par laquelle la pression du cylindre récepteur (3) peut entre variée dans le sens d'une gradation. 2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface annulaire est une surface annulaire conique (18) d'un tiroir étagé (15) et en ce que la soupape d'admission (21) est formée sur une partie (17) de plus grand diamètre du tiroir que la soupape d'échappement (22). 3. Frein selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie (14) de plus petit diamètre du tiroir étagé (15) est dirigée vers un levier (11) de commande du robinet. 4. Frein selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux parties (14, 17) du tiroir sont pourvues de joints dtétanchéité toriques (23, 24) qui coopèrent à la façon de soupapes à coulisse avec des parties d'alésage (25, 26) correspondantes dans un corps de robinet (4). 5. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ressort de gradation (13) est disposé entre un levier de commande de robinet (11) et une partie (14) de plus petit diamètre du tiroir étagé. 6. Frein selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort de gradation (13) est coiffé d'un chapeau de ressort (9) qui est appliqué en permanence contre une came (12) pouvant titre tournée par le levier de commande (11). 7. Frein selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps de robinet (4) possède, pour la réception du tiroir étagé (15), du ressort de gradation (13) et du chapeau de ressort (9), un alésage multi-étagd (5) et en ce que l'alésage (5) est fermé de façon non étanche par le chapeau de ressort (9) à son extrémité située du côté du levier de commande (11) et est fermé 9 son autre extrémité par un fond encastré (6) monté de façon étanche. 8. Frein selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une chambre de pression d'alimentation (20) est prévue entre le fond (6) du robinet et la partie (17) de grand diamètre du tiroir, en ce qu'une chambre d'air extérieur (16) est formée entre le chapeau de ressort (9) et la partie (14) de petit diamètre du tiroir et en ce que le robinet comporte en outre une chambre annulaire (19) située entre les deux parties (14, 17) du tiroir et raccordée au cylindre récepteur (3). 9. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que le robinet comporte un tiroir étagé (34) qui est entouré par une douille étagée coulissante (31) qui est exposée d'un cOté à la pression d'alimentation et sur laquelle est formée une surface annulaire (30) exposée ê la pression envoyée au cylindre récepteur (3). 10. Frein selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps (55) du robinet possède pour la douille coulissante (31) un alésage borgne étagé (35) fermé à son extrémité cOté levier de commande (11) par un couvercle (36) qui présente un cylindre de guidage (36') pour une partie (37) de plus grand diamètre du tiroir. 11. Frein selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une chambre de pression d'alimentation (32) est formée entre, d'un côté, le couvercle (36) et la partie (37) de plus grand diamètre du tiroir, de l'autre côté, une partie (38) de plus petit diamètre du tiroir et une partie (39) de plus grand diamètre de la douille étagée et en ce qu'une chambre d'air extérieur (52) est prévue du côté d'une partie (50) de plus petit diamètre de la douille coulissante et d'une partie (40) de plus petit diamètre du tiroir. 12. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le robinet est un robinet de frein de parc et en ce que le cylindre récepteur est un cylindre de frein à accumulateur de force à ressort.