Brevet FR2467753A1 — publié le 19810430

La présente invention a trait à un cylindre pneumo-mécanique pour systèmes de freinage pneumatique de véhicules, et plus particulièrement à un cylindre de frein du type comprenant deux parties coaxiales, l'une pneumatique pour le freinage de service, et l'autre mécanique pour le freinage de stationnement ou de secours. On sait que, dans la disposition connue, la partie pneumatique comprend un piston à membrane propre à actionner les organes de commande des mâchoires de frein par l'intermédiaire d'une tige, tandis que la par- tie mécanique comprend un piston normalement soumis sur une face à l'ac- tion de l'air comprimé et sur l'autre face à la force d'un ressort de compression, la tige de ce piston, guidée par la cloison qui sépare les chambres d'alimentation des deux parties, étant en mesure d'agir sur la- dite membrane. Pendant le freinage de service, on introduit de l'air comprimé dans la chambre d'alimentation de la partie pneumatique, ce qui détermine le déplacement de la membrane et par conséquent de la tige d'actionnement des organes de freinage. Pendant le freinage de stationnement ou de se- cours, on met sous charge ou pression la chambre d'alimentation de la partie mécanique, ce qui détend le ressort et déplace le piston et sa tige, qui transmettent ainsi l'effort à la membrane, pour assurer d'une manière analogue l'actionnement des freins. Lorsqu'on commande simultanément le freinage de service et le freinage dit de stationnement ou de secours, les organes de transmission de l'effort de freinage sont soumis à des sollicitations excessives qui risquent d'en causer la déformation, voire même la rupture. En outre, les contraintes excessives ainsi produites risquent de provoquer le blocage des roues du véhicule. Pour éviter la superposition des efforts résultant de ce double freinage, on a déjà utilisé des dispositifs dits "à valves de protection en cas de contraintes excessives", qui assurent l'intervention distincte soit de la partie pneumatique, soit de la partie mécanique. Toutefois, de tels dispositifs exigent l'agencement de logements et connexions spéciaux afin de pouvoir les incorporer à l'installation, et de plus ils augmentent, bien entendu, le prix total de revient de l'installation proprement dite. Le but de la présente invention est de réaliser un cylindre de frein du genre sus-indiqué, lequel assure non seulement la fonction proprement dite d'organe de freinage, qui a été exposée ci-dessus, mais aussi celle de protection contre les contraintes excessives dues à l'in- tervention simultanée du freinage de service ou normal, et du freinage de stationnement ou de secours. Ainsi, il n'est plus nécessaire de prévoir un appareil spécial de protection, à incorporer dans l'installation de freinage, ce qui se traduit par des avantages évidents de simplicité et d'économie sur le prix de revient. Suivant l'invention, ce résultat est obtenu grâce à un cylindre de frein du genre précité, caractérisé par le fait que la chambre d'ali- mentation de la partie pneumatique communique avec la chambre d'alimenta- tion de la partie mécanique à travers un passage contr8lé par un dispo- sitif à valve ou clapet unidirectionnel qui permet le passage d'air en- tre la chambre de la partie pneumatique et la chambre de la partie méca- nique quand la pression dans cette dernière devient inférieure à la pression régnant dans l'autre chambre, tandis que le même dispositif à valve ou clapet interdit ce passage dans le cas contraire. Suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, la com- munication entre les deux chambres d'alimentation des deux parties s'ef- fectue à travers un passage annulaire formé entre la surface externe de la tige de la partie mécanique et la surface interne d'un collet de guidage que comporte la cloison qui sépare lesdites chambres d'alimen- tation, tandis que le dispositif unidirectionnel à valve ou clapet est constitué par un simple joint annulaire monté de façon à adhérer autour de ladite tige et maintenu dans un siège formé par le collet de guidage de la tige. D'autres caractéristiques et détails de l'invention ressortiront clairement au cours de la lecture de la description qui suit, qui se réfère au dessin annexé, sur lequel: La FIGURE 1 montre en coupe axiale le cylindre de frein pneumo- mécanique muni du dispositif de protection suivant l'invention; La FIGURE 2 montre en coupe et à plus grande échelle le disposie tif de protection, et La FIGURE 3 montre également en coupe et à la même échelle que la Figure 2 une variante de réalisation de ce dispositif de protection. - ---1 en-se-réfère-tout-4'abord -à- -la- Figure -1,- on voit en A la partie pneumatique du cylindre de frein et en B la partie mécanique de ce cylindre. Selon le mode connu, la partie pneumatique A comprend un piston à membrane 1 qui agit, par l'intermédiaire d'un disque 2, sur une tige 3 qui transmet l'effort de freinage aux mâchoires de frein (non représen- tées). Cette partie pneumatique est normalement actionnée pendant le freinage de service ou normal, que l'on obtient en envoyant, par suite de l'enfoncement de la pédale de frein, de l'air sous pression dans la chambre d'alimentation 4 à travers un raccord fileté Ai. La partie mécanique B, séparée de la partie A par une cloison 5, comprend un piston 6 normalement exposé, sur une face, à la pression qui règne dans la chambre d'alimentation 7, et sur la face opposée à l'action constante d'un ressort de compression 8. Le piston 6 comporte une tige axiale 9 qui appuie par son extrémité libre sur la membrane 1. La partie mécanique B est actionnée pendant le freinage de stationnement ou de se- cours du véhicule, freinage que l'on obtient en mettant la chambre 7 à l'échappement à travers un autre raccord fileté Bi, en utilisant pour cela un distributeur ou inverseur à main ou levier approprié (non re- présenté). En effet, lors de cette mise à l'échappement, on permet au res- sort 8 de se détendre et, par conséquent, de pousser la tige 9 qui agit directement sur la membrane 1 en produisant le freinage de ce type (freinage de stationnement ou de secours). Dans les cylindres pneumo-mécaniques connus, si le conducteur du véhicule met la chambre 7 à l'échappement (freinage de stationnement) et commande en même temps l'admission d'air comprimé dans la chambre 4 (freinage normal ou de service), il en résulte que la tige 3 et les or- ganes successifs de transmission de l'effort de freinage subissent des efforts excessifs qui risquent de produire des détériorations et même des ruptures d'organes. Pour éviter cela, et conformément à la présen- te inventionon munit le cylindre de frein d'un dispositif de protec- tion D lequel, lorsque la condition sus-indiquée se réalise, annule l'effet de l'intervention du freinage de service, en ne laissant agir sur la tige 3 que l'action de la partie mécanique, ainsi qu'il sera expliqué plus loin. Dans une forme simplifiée de réalisation, le dispositif de pro- tection comprend un joint annulaire élastique et unidirectionnel 10 ou 11 logé dans un passage annulaire 12 qui fait communiquer la chambre d'alimentation 4 de la partie A avec la chambre d'alimentation 7 de la partie B, et qui est formé, comme il ressort plus clairement des Figures 2 et 3, entre la surface externe de la tige 9 et la surface interne d'un collet 13 de guidage de cette tige, lequel est solidaire de la cloison 5. Le joint annulaire élastique 10 ou 11 est monté de façon à adhé- rer contre la surface de la tige 9 et il est retenu dans un siège 14 formé à l'intérieur du collet 13. Dans le mode de réalisation que montre la Figure 2, le joint élastique 10, par exemple en caoutchouc, présen- te une lèvre 10a qui ferme le passage 12 lorsque la pression dans la chambre 7 est supérieure à celle qui règne dans la chambre 4. On observe cette condition particulière pendant la marche du véhicule, c'est-à-dire en l'absence de tout actionnement du système de freinage, lorsque la chambre 7 est sous pression alors que la chambre 4 n'est pas alimentée. Le joint à lèvre 10 ouvre cependant le passage 12 quand il y a simultanément freinage de service et freinage de station- nement ou de secours. En effet, dans ce cas, la chambre 7 est mise à l'échappement tandis que la chambre 4 est alimentée, ce qui soumet la lèvre 10a du joint à une pression qui détache cette lèvre de la tige 9, de telle sorte que l'air qui se trouve dans la chambre 4 peut parvenir, à travers le passage libre 12, dans la chambre 7 et, de là, dans l'atmosphère extérieure à travers le raccord fileté Bi. Par conséquent, le joint, en permettant la détente de la chambre 4, supprime l'action pneumatique exercée sur la membrane 1, en laissant agir sur celle-ci uniquement la force mécanique du ressort 8 par l'in- termédiaire de la tige 9. Ainsi, la tige 3 et les organes successifs d'actionnement des freins sont protégés contre les contraintes excessives pouvant résulter du freinage simultané par le frein de service et le frein de stationne- ment ou de secours. Lorsque seul le frein de service est actionné (la chambre 4 étant alimentée et la chambre 7 sous pression) ou lorsqu'on se sert uniquement du frein de stationnement ou de secours (la cham- bre 7 étant mise à l'échappement et la chambre 4 n'étant pas alimentée), le joint 10 n'intervient pas dans le fonctionnement du dispositif. Dans la variante que montre la Figure 3, le joint 11 est cons- titué par un joint torique appliqué élastiquement sur la tige 9 et pou- vant glisser le long de celle-ci entre deux butées axiales 15 et 16 formées dans le siège 14 que présente le collet 13. Le joint est représenté dans la condition de fermeture du pas- sage 12, attendu qu'il assure l'étanchéité avec la butée 16 et la tige 9. Cette position est évidemment assurée par la pression qui règne dans la chambre 7 pendant la marche du véhicule. Dans le cas d'une intervention simultanée des deux procédés de freinage (chambre 7 à l'échappement et chambre 4 en alimentation), le joint 11 est sollicité par la pression de l'air arrivant dans la chambre 4 vers l'autre butée 15 qui présente des orifices 15a communiquant avec le passage 12. Par conséquent, l'air qui parvient dans cette chambre 4 à travers les passages 12 et 15a pénètre dans la chambre 7, d'o il s'é- chappe vers l'atmosphère. Donc, même avec ce type de joint (11), en cas de double freinage on supprime l'effet pneumatique de la chambre 4 sur la membrane 1. D'après ce qui précède, on voit que le joint 10 ou 11 se comporte comme une sorte de clapet unidirectionnel, étant donné qu'il ne permet le passage de l'air que dans un sens, soit entre la chambre 4 et la cham- bre 7, et cela quand le conducteur du véhicule actionne simultanément la pédale de frein et le distributeur manuel de freinage de stationnement ou de secours. Il est par conséquent évident que le dispositif formant clapet peut être même différent de la solution représentée qui utilise un simple joint, de même que l'on peut choisir un emplacement différent pour le passage qui fait communiquer les deux chambres d'alimentation 4 et 7 du cylindre de frein, sans s'écarter des principes de base de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cylindre pneumo-mécanique de freinage pour systèmes de frei- nage pneumatiques de véhicules, du genre comprenant deux parties co- axiales, l'une pneumatique pour le freinage normal ou de service, l'au- tre mécanique pour le freinage de stationnement ou de secours, caracté- risé en ce que la chambre d'alimentation (4) de la partie pneumatique communique avec la chambre d'alimentation (7) de la partie mécanique à travers un passage contr8lé par un dispositif formant valve unidirection- nelle qui permet le passage de l'air entre la chambre de la partie pneu- matique et la chambre de la partie mécanique lorsque la pression dans cette dernière devient inférieure à la pression qui règne dans l'autre chambre, alors qu'il interdit ce passage dans le cas contraire. 2. Cylindre pneumo-mécanique de freinage selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la communication entre les chambres d'alimenta- tion des deux parties s'effectue à travers un passage annulaire (12) formé entre la surface externe de la tige (9) de la partie mécanique et la surface interne d'un collet de guidage (13) constitué par la cloison de séparation desdites chambres d'alimentation (4, 7), et que le disposi- tif formant valve unidirectionnelle est constitué par un joint élastique (10, 11) monté de façon à adhérer contre la surface de ladite tige et retenu dans un siège (14) formé dans le collet de guidage précité. 3. Cylindre de frein pneumo-mécanique selon la Revendication 2, caractérisé en ce que le joint (10) présente une lèvre (10a) qui coopère avec la surface de la tige. 4. Cylindre de frein pneumo-mécanique selon la Revendication 2, caractérisé en ce que le joint (11) glisse sur la tige entre deux butées axiales (15, 16) formées par le siège (14) de guidage du collet, l'une de ces butées (15) étant pourvue d'orifices (15a) qui communiquent avec le passage reliant les deux chambres d'alimentation (4, 7) du cylindre de frein.