Brevet FR2470884A1 — publié le 19810612

L'invention a pour objet un ensemble égalisateur de pressions utilisable notamment dans un système de freinage pour véhicule. Dans certains véhicules, notamment à usage agricole, il est courant de prévoir deux circuits de freinage , l'un desservant un ou plusieurs moteurs de freins associés à une ou plusieurs roues situées d'un côté du véhicule et l'autre desservant un ou plusieurs moteurs de frein associés à une ou plusieurs roues situées de l'autre côté du véhicule, la mise sous pression d'un seul des circuits permettant le freinage de la ou des roues correspondantes, d'un seul côté du véhicule, afin de provoquer des chaagements de direction du véhicule, ou de procurer une assistance à ces derniers. La mise sous pression simultanée des deux circuits provoque un freinage simultané des roues de part et d ' autre du véhicule afin de ralentir ce dernier. Toutefois, cette mise sous pression simultanée n'est jamais parfaite et il peut apparaitre entre les deux circuits une différence de pression préjudiciable à la stabilité directionnelle du véhicule. A cet effet, l'invention propose un ensemble égalisateur de pressions comprenant un boitier à l'intérieur duquel sont définies une première et une seconde chambres d'entrée, prévues pour être reliées respectivement à deux sources indépendantes de fluide sous pression, et une chambre intermédiaire, et des moyens permettant la mise en communication simultanée de ladite chambre intermédiaire avec lesdites chambres d'entrée lorsque ces dernières sont simultanément alimentées par du fluide sous pression, caractérisé en ce que les moyens précités comprennent un premier et un second passages reliant respectivement ladite chambre intermédiaire auxdites première et seconde chambres d'entrée, un premier et un second clapets anti-retour montés respectivement dans lesdits passages et empêchant normalement l'écoulement de fluide vers ladite chambre intermédiaire et un ensemble de commande pour provoquer l'ouverture simultanée desdits clapets lorsque lesdites chambres d'entrée sont alimentées simultanément par du fluide sous pression. A titre d'application, l'invention propose un système de freinage pour véhicule incorporant un tel ensemble égalisateur, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second maître-cylindres à commande séparée montés sur ledit véhicule et reliés d'une part à un réservoir commun et d'autre part à un premier et un second groupes de moteurs de freins associés respectivement aux roues situées d'un côté et de l'autre du véhicule, lesdits maltre-cylindres constituant lesdites sources indépendantes de fluide sous pression reliées respectivement auxdites première et seconde chambres d'entrée dudit ensemble égalisateur, également monté sur ledit véhicule. On comprendra à la lecture de la description qui va suivre que la chambre intermédiaire n'est mise sous pression que lorsque les deux chambres d'entrée le sont également, ce fait étant mis à profit dans un mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel la chambre intermédiaire est reliée à un circuit de service, qui, à titre d'exemple, peut consister en un circuit de freinage d'une remorque lorsque le véhicule est du type comportant un tracteur et une remorque. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinaled'un mode de réalisation préféré d'un ensemble égalisateur de pressions selon l'invention, et - la figure 2 est une représentation schématique d'un système de freinage selon l'invention. Si l'on se reporte à la figure 1, un ensemble égalisateur de pressions, désigné par la référence générale 10, comprend un boitier 12, symétrique par rapport à un axe XX, qui comporte un alésage étagé 14 obturé à ses deux extrémités par des bouchons 16 et 116. Un premier et un second pistons 26 et 126, du type différentiel, sont montés coulissant de manière étanche dans l'alésage 14, chacun d'entre eux comprenant une partie de grand diamètre 28, 128 coulissant dans une partie correspondante 30, 130 de l'alésage 14 et une partie de petit diamètre 32, 132 coulissant dans une partie médiane 34 de l'alésage 14. Entre les pistons 26, 126 et les bouchons 16, 116 sont définies une première et une seconde chambres d'entrée 18, 118, prévues pour etre reliées respectivement à deux sources indépendantes de fluide sous pression, non représentées à la figure 1, au moyen d'orifices correspondants 22 et 122. Par ailleurs, entre les deux pistons 26 et 126 est définie une chambre intermédiaire 20 qui4 dans le mode de réalisation préféré de l'invention représenté à la figure 1, est prévue pour être reliée à un circuit de service, également non représenté à cette figure, au moyen d'un orifice 24. De la sorte, les parties de grand diamètre 28 et 128 des pistons 26 et 126 sont soumises aux pressions régnant respectivement dans les chambres d'entrée 18 et 118 et leurs parties de petit diamètre 32 et 132 sont soumises à la pression régnant dans la chambre intermédiaire 20. Les deux parties 28, 32 ou 128, 132 de chaque piston sont séparées par un épaulement 36, 136 et les parties d'alésage 30 et 130 sont séparées de la partie médiane 34 par deux épaulements 38 et 138 constituant des butées limitant la course du premier et du second pistons vers l'intérieur de la chambre intermédiaire à une première distance prédéterminée A. Les volumen 42 et 142 compris l'un entre les épaulements 36 et 38 et l'autre entre les épaulements 136 et 138 sont reliés à l'atmosphère, ou à toute autre source de basse pression, par des orifices 44 et 144. Un ressort 40 est interposé entre les deux pistons 26 et 126 comme représenté à la figure 1 et rappelle ces derniers en butée contre les bouchons 16 et 116.Un premier passage 46, comprenant un perçage 48 traversant axialement le premier piston 26, relie la première chambre d'entrée 18 à la chambre intermédiaire 20, et un second passage 146, comprenant un perçage 148 traversant axialement le second piston 126, relie la seconde chambre d'entrée 118 à la chambre intermédiaire 20. Dans les passages 46 et 146 sont montés un premier et un second clapets antiretour 50 et 150, dont les éléments de fermeture consistent, dans l'exemple illustré, en deux billes 52 et 152 rappelées élastiquement vers deux sièges 54 et 154 formés à l'intérieur desdits perçages 48 et 148. Les clapets antiretour 50 et 150 empechent normalement 1' écoulement de fluide depuis les chambres d'entrée 18 et 118 vers la chambre intermédiaire 20. Un ensernble mobile de butée 56 est interposé entre les deux pistons 26 et 126. L'ensemble mobile de butée 56 comprend un noyau 58, comportant une première surface de butée 60 faisant face au premier piston 26 et une seconde surface de butée 160 faisant face au second piston 126, et une première et une seconde tiges 62 et 162 se projetant de part et d'autre du noyau 58. La première tige 62 est reçue dans le premier perçage 48, tout en permettant un écoulement libre de fluide au travers de ce dernier, et la seconde tige 162 est reçue dans le second perçage 148, tout en permettant un écoulement libre de fluide au travers de ce dernier. Les billes 52 et 152 sont normalement éloignées des extrémités des tiges 62 et 162 d'une seconde distance prédéterminée B et les pistons 26 et 126 sont normalement éloignés des surfaces de butées 60 et 160 d'une troisième distance prédéterminée C Ces trois distances sont choisies de ma nière à vérifier les inégalités suivantes : B A la figure 2 est représenté un système de freinage 200 destiné à équiper un véhicule du type comportant un tracteur 300 et une re- morque 400. Sur le tracteur sont montés deux maitre-cylindres 302 et 303, commandés de manière indépendante ou simultanée au moyen de deux pédales adjacentes 304 et 305. Les deux maitre cylindres 302 et 303 sont reliés à un réservoir commun 306 pour des raisons qui deviendront évidentes à la lecture de la description qui suit. Les deux maitre-cylindres 302 et 303 constituent des sources de pression reliées respectivement aux deux orifices d'entrée 22 et 122 de l'ensemble égalisateur 10 par des conduits 308 et 309.Ces derniers sont égalements reliés à deux circuits de freinage 310 et 311 qui desservent des moteurs de freins 312, 313 (et éventuellement 314, 315) associés aux roues situées respectivement à gauche et à droite du tracteur. D'autre part, la remorque 400 comporte un circuit de freinage 402, desservant des moteurs de freins 404 et 405 associés aux roues de la remorque. Ce circuit de freinage 402 constitue un circuit de service relié à l'orifice de sortie 24 de l'ensemble égalisateur 10 par un conduit 408. Eventuellement, un amplificateur de puissance 410 peut être monté dans le conduit 408. Lorsqu'on désire effectuer un freinage "directionnel", un opérateur enfonce, par exemple, la pédale 305. Le maître-cylindre 303 délivre du liquide de frein sous pression au conduit 309 et aux moteurs de freins 313 et 315 au travers du circuit 311. Le freinage des roues situées du côté droit du tracteur qui en résulte procure une assistance au changement de direction du tracteur, vers la droite en l'occurrence. Dans le même temps, le fluide sous pression est admis à la seconde chambre d'entrée 118 (figure 1). Le piston 126 se déplace vers la gauche, à cause de l'absence de pression dans la chambre intermédiaire 20 et dans le volume 142, d'une distance A correspondant à la distance qui sépare normalement l'épaulement 136 de l'épaulement 138. Durant ce trajet du piston 126, la bille 152 du clapet 150 vient engager l'extrémité de la tige 162, mais cette dernière, qui n'est en appui sur aucun autre élément, ne peut provoquer le décollement de la bille 152 par rapport à son siège 154.Au contraire, la bille 152 soumise d'un côté à la pression de freinage régnant dans la chambre d'entrée et de l'autre à la pression sensiblement égale à la pression atmosphérique régnant dans la chambre intermédiaire repousse progressivement l'en- semble de butée 56 en direction du premier clapet 50. Au terme du trajet du piston 126, l'extrémité de la tige 62 n'atteint pas la bille 52 puisque la distance A est inférieure au double de la distance B. Il en résulte que le clapet 150 reste fermé et que le liquide de frein n'est pas transmis en direction de la chambre intermédiaire 20 et du circuit de freinage 402 de la remorque. Il y a donc freinage des roues droites du tracteur, sans freinage de la remorque. De manière symétrique, un freinage "directionnel" commandé par action de la pédale 304 provoque le seul freinage des roues gauches du tracteur, sand freinage de la remorque. Par contre, lorsqu'on désire effectuer un freinage proprement dit de l'ensemble tracteur-remorque, un opérateur enfonce simultanément les pédales 304 et 305. Les deux maitre-cylindres 302 et 303 délivrent du liquide sous pression aux deux circuits de freinage du tracteur ainsi qu'aux deux chambres d'entrée de l'ensemble égalisateur 10. Les deux pistons 26 et 126 sont donc sollicités l'un en direction de l'autre et se déplacent tous deux d'une distance A. Dans cette situation, les billes 52 et 152 viennent toutes deux engager les extrémités correspondantes des tiges 62 et 162 puisque, comme il a déjà été ditS B est inférieure à A, et les deux clapets 50 et 150 sont ouverts. Le liquide de frein peut alors s'écouler depuis les deux chambres d'entrée 18 et 118 vers la chambre intermédiaire 20, dont il résulte une égalisation des pressions dans les deux maitre-cylindres 302 et 303, puisque les deux chambres d' entrée 18 et 118 sont interconnectées. Il y a donc égalisation du freinage entre les roues droites et gauches du tracteur.Dans la mesure où il n'y a jamais égalité parfaite entre les courses des deux pédales 304 et 305, ni entre celles des moteurs de freins, les deux maitre-cylindres sont reliés à un réservoir commun 306 afin de compenser les écarts volumétriques qui peuvent résulter de cette inégalité. En résumé, les deux pistons 26 et 126 et l'ensemble mobile de butée 56 constituent un ensemble de commande pour provoquer l'ouverture simultanée des deux clapets lorsque les chambres d'entrée sont alimentées simultanément par du fluide sous pression. Il résulte également de cette mise en communication de la chambre intermédiaire 20 avec les deux chambres d'entrée 18 et 118 une alimentation du circuit de freinage de la remorque. Néanmoins, on remarquera que les distances A, B et C doivent vérifier les inégalités déjà citées afin de parvenir au résultat ci-avant. En effet, lors d'un actionnement simultané des deux pédales 304 et 305, les deux pistons 26, 126 sont tous deux repoussés d'une distance A vers la chambre intermédiaire, comme il vient d'entre vu. L'ensemble de butée 56 est alors maintenu prisonnier entre les deux billes 52 et 152, qu 'il maintient décollées de leurs sièges respectifs. Pour diverses raisons (différence de tarage entre les ressorts de rappel des clapets, forces d'entraînement dues à l'écoulement de fluide dans les perçages 48 et 148 et qui s'exercent sur les billes et sur les tiges) l'ensemble de butée peut être déplacé en direction de l'un ou l'autre des deux pistons et provoquer la fermeture du clapet associé à l'autre piston. Ce phénomène est évité grâce à la présence des surfaces de butée 60 et 160 du corps 58. On distinguera dans l'analyse deux cas Le premier pour lequel la valeur C vérifie l'inégalité et Dans le premier cas, les pistons soumis aux pressions d'en trée PE1 et PE2 se déplacent l'un vers l'autre et viennent buter contre les surfaces de butée 60 et 160 du corps 58, leurs déplacements étant limités à la distance C. Dans ce cas, l'ensemble de butée 56 étant également maintenu prisonnier entre les pistons ne peut se déplacer par rapport aux billes et risquer de provoquer la fermeture des clapets. Par contre on notera que les deux pistons et l'ensemble de butée forment alors un tout, susceptible d'osciller dans l'alésage entre deux positions définies par engagement des épaulements 36 et 38 d'une part et 136 et 138 d'autre part. Dans le second cas, les pistons se déplacent l'un vers l'autre d'une distance A et les distances qui les séparent des surfaces de butée 60 et 160 sont alors égales à C-A. Si, pour des raisons évoquées plus haut, l'ensemble de butée 56 est déplacée vers le piston 126, par exemple, sa course sera limitée à une distance égale à C-A. La bille 52, qui se trouvait éloignée de son siège d'une distance A-B, ne s'en trouve plus éloignée que d'une distance A-B-(C-A), positive puisque C vérifie l'inégalité C (2A - B. Les mouvements de 1' ensemble de butée ne peuvent provoquer la fermeture de l'un ou l'autre des clapets. En outre, on remarquera que l'une des caractéristiques essentielles du mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit tient au fait que les deux pistons 26 et 126 sont du type différentiel. En effet, si l'on suppose que les deux pistons sont du type à diamètre unique, la pression régnant dans la chambre intermédiaire 20, et donc la pression de freinage de la remorque, serait égale à la plus faible des deux pressions admises aux deux chambres.d'entrée 18 et 118 lors d'un actionnement simultané des deux pédales 304 et 305, comme expliqué ci-après Si l'on suppose que les deux pressions PE1 et PE2 régnant respectivement dans les chambres d'entrée 18 et 118 sont telles que p ) PE2, le piston 26 se déplace vers la droite, si l'on considère la figure 1, plus rapidement que le piston 126 ne se déplace vers la gauche. Il s'ensuit que l'ensemble de butée 56, repoussé par la bille 52, vient provoquer en premier lieu l'ouverture du clapet 150. Il s'établit alors dans la chambre intermédiaire 20 une pression Ps égale PE2. Le piston 126 n'est plus soumis qu'à la force de rappel du ressort 40 et, sous l'effet de ce dernier, est repoussé vers la droite jusqu'à une position dans laquelle le clapet 150 est à nouveau fermé. Le piston 26, soumis sur ses deux faces aux pressions inégales Pelez E2 ,se déplace vers la droite d'une distance A. Dans ce déplacement, la bille 52, plaquée sur son siège à cause de la différence entre ces memespressions, repousse l'ensemble de butée 56 vers la droite, ce dernier repoussant la bille 152 vers la droite et le piston 126 suivant cette dernière dans son déplacement vers la droite.Par conséquent, les deux pistons 26 et 126 et l'ensemble de butée 56 se stabilisent dans les positions suivantes : le piston 26 en butée contre l'épaulement 38, l'ensemble de butée 56 en contact avec la bille 52 et le piston 126 dans une position telle que la bille 152 soit en contact avec l'ensemble de butée 56 et avec son siège. Il en résulte que, dans cette hypothèse, selon laquelle les deux pistons 26 et 126 sont du type à diamètre unique, la pression de freinage de la remorque est limitéeaìaplus faible des deux pressions de freinage du tracteur sans égalisation de ces dernières. Par contre, on-comprendra que le fait de prévoir, comme représenté, les deux pistons 26 et 12Q du type différentiel permet d'assurer une égalisation des pressions d'entrée PE1 et PE2. En effets les forces sollicitant les pistons vers la chambre intermédiaire sont supérieures aux forces qui les sollicitent vers la chambre d'entrée, les pistons 26 et 126 étant par conséquent tous deux déplacés vers la chambre intermédiaire d'une distance A (ou C, si cette distance est inférieure à A) et l'ensemble de butée provoquant l'ouverture simultanée des deux clapets. Il y a donc égalisation des pressions de freinage dans les trois circuits de freinage comme expliqué plus haut. Dans la description qui précède, le troisième circuit de freinage 402 a été associé à la remorque, mais il va de soi que ce circuit peut desservir des moteurs de freins associés à des roues situees de part et d'autre du tracteur. Enfin, on comprendra que l'ensemble égalisateur 10 peut être utilisé en simple égalisateur sur un véhicule ne comportant que deux circuits de freinage, tel que les circuits 310 et 311, l'orifice de sortie 24 étant alors obturé. PEVENDICATIONS 1. Ensemble égalisateur de pressions comprenant un bottier à l'intérieur duquel sont définies une première et une seconde chambres d'entrée, prévues pour etre reliées respectivement à deux sources indépendantes de fluide sous pression, et une chambre intermédiaire, et des moyens permettant la mise en communication simultanée de ladite chambre intermédiaire avec lesdites chambres d' entrée- lorsque ces dernières sont simultanément alimentées par du fluide sous pression, caractérisé en ce que les moyens précités comprennent un premier et un second passages reliant respectivement ladite chambre intermédiaire auxdites première et seconde chambres d'entrée, un premier et un second clapets anti-retour montés respectivement dans lesdits passages et empêchant normalement l'écoulement de fluide vers ladite chambre intermédiaire et un ensemble de commande pour provoquer 11 ouverture simultanée desdits clapets lorsque lesdites chambres d'entrée sont alimentées simultanément par du fluide sous pression. 2. Ensemble égalisateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit boîtier comporte un alésage dans lequel coulissent de manière étanche un premier et un second pistons du type différentiel, délimitant respectivement aux deux extrémités de l'alésage lesdites deux chambres d'entrée et délimitant entre eux ladite chambre intermédiaire, chaque piston comportant une partie de grand diamètre, soumise à la pression régnant dans la chambre d'entrée correspondante, et une partie de petit diamètre, soumise à la pression régnant dans la chambre intermédiaire, séparées par un épaulement exposé à la pression régnant dans une source de basse pression, lesdits premier et second passages traversant respectivement lesdits premier et second pistons, ledit ensemble de commande comprenant d'une part lesdits premier et second pistons et d'autre part un ensemble mobile de butée, reçu dans ladite chambre intermédiaire et susceptible d'engager les éléments obturateurs desdits clapets pour provoquer l'ouverture de ces derniers. 3. Ensemble égalisateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premier et second passages comprennent un premier et un second perçages coaxiaux auxdits premier et second pistons, chaque clapet com prenant un siège formé dans l'un desdits perçages et une bille, qui constitue son élément obturateur, rappelée élastiquement vers ledit siège, ledit ensemble mobile de butée comprenant un noyau comportant une premiere et une seconde surfaces de butée faisant face respectivement auxdits premier et second pistons et une première et une seconde tiges se projetant de part et d'autre dudit noyau, lesditest tiges étant reçues respectivement dans lesdits premier et second per çages tout en permettant un écoulement libre de fluide au travers de ces derniers , lesdites tiges étant susceptibles de maintenir simultanément lesdites billes en éloignement desdits sièges lorsque les deux chambres d'entrée sont alimentéessimultanément par du fluide sous pression. 4. Ensemble égalisateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit boitier comporte un premier et un second épaulements pour limiter la course desdits premier et second pistons vers l'intérieur de ladite chambre intermédiaire à une première distance prédéterminée A, lesdites billes étant normalement éloignées desdites tiges d'une seconde distance prédéterminée B et lesdits pistons étant normalement éloignés des surfaces de butée dudit noyau d'une troisième distance prédéterminée C, lesdites première A et troisième C distances étant. toutes deux supérieures à ladite seconde distance B, ladite première distance A étant inférieure au double de ladite seconde distance B, et ladite troisième distance C étant inférieure au double de ladite première distance A diminuée de ladite seconde distance B. 5. Ensemble égalisateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits pistons sont sollicités élastiquement en éloignement l'un par rapport à l'autre. 6. Ensemble égalisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite chambre intermédiaire est prévue pour être reliée à un circuit de service. 7. Application de l'ensemble égalisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 à un système de freinage pour véhicule, carac térise en ce que ledit système comprend un premier et un second maitre-cylindres à commande séparée montés sur ledit véhicule et reliés d'une part à un réservoir commun et d'autre part à un premier et à un second circuits de freinage desservant un premier et un second groupes de moteurs de freins associés respectivement aux roues situées d'un côté ou de l'autre du véhicule, lesdits maître-cylindres constituant lesdites sources indépendantes de fluide sous pression reliées respectivement auxdites première et seconde chambres d'entrée dudit ensemble égalisateur, également monté sur ledit véhicule. 8. Application de l'ensemble égalisateur selon la revendication 6 à un système de freinage pour véhicule du type comportant un tracteur et une remorque, caractéris en ce que ledit système comprend un premier et un second maitre-cylindres à commande séparés montés sur ledit tracteur et reliés d'une part à un réservoir commun et d'autre part à un premier et à un second circuits de freinage desservant un premier et un second groupes de moteurs de freins associés respectivement aux roues -situées d'un côté et de l'autre du tracteur, lesdits maitre-cylindres constituant lesdites sources indépendantes de fluide sous pression reliées respectivement auxdites première et seconde chambres d'entrée dudit ensemble égalisateur, également monté sur ledit tacteur, et ledit système de freinage comprenant un troisième circuit de freinage desservant un troisième groupe de moteurs de freins associés aux roues de la remorque, ledit troisième circuit de freinage constituant ledit circuit de service relié à ladite chambre intermédiaire dudit ensemble égalisateur.