Brevet FR2481212A1 — publié le 19811030

L'invention se rapporte à un régulateur de pression pour instal- lations de freinage hydraulique pour véhicules automobiles, comportant un carter contenant une chambre de pression reliée, par l'intermédiaire d'un raccord d'admissioni, à un maître-cylindre de freinage et, par l'intermé- diaire d'un raccord de sortie, à au moins un cylindre de manoeuvre de frein, comprenant également un piston différentiel disposé dans la chambre de pression, sollicité par un ressort en direction du raccord de sortie et dont la surface la plus grande est soumise à la pression du raccord de sortie et la surface la plus petite à la pression du raccord d'admission, comprenant également une bague d'étanchéité en élastomère disposée dans la chambre de pression entre l'admission et la sortie et limitant un premier passage du côté admission vers le c8té sortie, que peut fermer un coulissement axial du piston différentiel dès que l'on atteint à l'admission et à la sortie une pression prédéterminée par les surfaces du piston différentiel et par le ressort, la bague d'étanchéité présentant, sur sa face tournée vers l'admission.une lèvre d'étanchéité qui collabore avec la paroi de la chambre de pression et grâce à laquelle un deuxième passage se ferme dans le cas o il y a une chute de pression en allant de l'admission vers la sortie et s'ouvre dans le cas o il y a une chute de pression en sens inverse. Des régulateurs de pression de ce type sont de préférence disposés dans la conduite de freinage située entre le ma tre-cylindre de freinage et le cylindre de manoeuvre de frein des roues arrière, pour réduire-, sur les plages les plus élevées de pression de freinage, la - pression de freinage des freins des roues arrière par rapport à celle des freins des roues avant en fonction du déplacement de la charge du véhicule. Dans un régulateur de pression connu de ce type tel que décrit dans la demande de brevet allemand DE-OS 15 80 148, la bague d'étanchéité est constituée d'une bague d'étanchéité en élastomère conçue d'une seule pièce, qui, en position de repos du régulateur, s'appuie, par sa face frontale tournée côté sortie, contre un épaulement formé dans la chambre de pression et, par sa face frontale tournée c8té admission, contre un collet du piston différentiel qui vient en retrait dans le sens radial par rapport à la lèvre d'étanchéité, des passages de liquide hydraulique étant prévus entre le collet et la surface frontale, du c5té de ce collet, de la bague d'étanchéité et le piston différentiel présentant de plus une tête de soupape cylindrique qui, lors d'un déplacement axial du piston différentiel en direction du côté d'admission, plonge, en glissant avec étanchéité, dans l'alésage de la bague d'étanchéité et ferme ainsi le premier passage. Du fait que la bagẻ d'étanchéité est entourée de tous côtés par du liquide de frein, la construction de cette bague d'étanchéité est compliquée et coûteuse. La bague d'étanchéité n'étant pas maintenue nettement dans le carter du régulateur, lors de la manoeuvre du piston différentiel dans la direction de la fermeture, cette bague d'étanchéité peut être entraînée de sorte que le point d'inter- vention du régulateur n'est pas nettement défini. Ceci est particuliè- rement critique dans le cas d'une manoeuvre lente de l'installation de freinage. La plongée permanente avec glissement et étanchéité de la tête de soupape, disposée sur le piston différentiel, dans le passage interne de la bague d'étanchéité, peut amener des rayures de cette bague d'étanchéité dans cette zone et conduire donc à une panne de fonction- nement. L'invention a pour objet d'améliorer la sécurité de fonction- nement du régulateur de pression et d'en simplifier la construction. Selon l'invention, cet objet est atteint par le moyen que la bague d'étanchéité.est maintenue, avec étanchéité à la pression, sur le piston différentiel, s'appuie contre un épaulement du piston différentiel en direction de la chambre de-sortie et constitue, avec sa face frontale du côté de la chambre d'admission. et une face d'étanchéité du fond du carter qui lui fait face, le premier passage,et par le moyen qu'un canal de liaison dans le piston différentiel relie le premier passage à la chambre de sortie. On obtient de cette façon que,lors de la fermeture du premier passage, la bague d'étanchéité appuie par sa surface frontale contre la surface d'étanchéité du fond, ce qui réduit les forces de frottement au passage et fait que la bague d'étanchéité travaille sans usure. Même après un nombre élevé de transferts de charge, on peut encore espérer un comportement de régulation parfait du régulateur. Le maintien avec étanchéité à la pression et la grande surface d'appui de la bague d'étanchéité contre le piston différentiel permettent une réalisation rigide et stable dans le temps de la bague d'étanchéité. La lèvre d'étanchéité de la bague, qui s'appuie contre la paroi de l'alésage du carter, est conçue de la manière qui a fait ses preuves dans les étanchéités de maître-cylindre et permet donc également de compter sur une durée de vie et une fiabilité élevées. La disposition du canal de liaison dans le piston différentiel simplifie essentiellement la conception et l'appui de la bague d'étanchéité car il n'y a pas besoin de surfaces à saillies ou à creux. Si le déplacement de fermeture du piston différentiel est limité par une butée du carter, on évite que, lorsque la pression s'abaisse dans la chambre d'admission, la bague d'étanchéité ne soit abusivement chargée par une pression régnant dans la chambre de sortie. Il est avantageux que le piston différentiel, à sa portion de plus petit diamètre, présente un collet qui serve au maintien-de la bague d'étanchéité sur le piston différentiel et vienne en butée en direction de la fermeture, contre une surface de butée du fond. On obtient de cette façon que le collet remplisse aussi bien la fonction de maintien axial de la bague d'étanchéité que celle de limitation de l'amplitude maximum de coulissement de la bague d'étanchéité dans la direction de la fermeture, d'o résulte une fabrication simple du piston différentiel. Une réalisation préférée de l'objet de l'invention consiste en ce que le ressort appuie contre une troisième surface étagée, de plus petit diamètre, disposée dans la chambre de sortie de la paroi du carter et sollicite le piston différentiel par l'intermédiaire de son collet. Dans cette disposition,on peut utiliser un ressort d'un diamètre relati- vement important qui présente l'avantage que l'on peut plus facilement en maîtriser la caractéristique élastique. Il est également avantageux que le fond de la chambre d'admission soit constitué d'une bague cylindrique maintenue de façon étanche dans le carter et dans l'alésage de laquelle le piston diffé- rentiel est guidé par sa portion de plus petit diamètre. Cette dispo- sition convient particulièrement pour des régulateurs de pression sensibles à la charge. Du fait que l'on peut rapporter le fond dans le carter et que ce fond, d'une part, forme une partie de la soupape et, d'autre part, guide, avec possibilité de coulissement axial, le piston différentiel dans l'alésage, la réalisation du régulateur de pression est simple et bon marché. De préférence,il est également possible que le fond de la chambre d'admission soit d'une pièce avec le carter et que le piston différentiel soit guidé par sa portion de plus petit diamètre dans un alésage borgne disposé dans le fond. Cette disposition convient particu- lièrement pour les régulateurs de pression sensibles de la pression et permet une réalisation simple et bon marché. Il est avantageux de disposer un ressort de compression entre la bague d'étanchéité et le fond, car ce-ressort de compression appuie la bague d'étanchéité contre l'épaulement du piston différentiel et la bague d'étanchéité est maintenue dans cette position. Ce ressort de compression peut également reprendre partiellement ou totalement la fonction du ressort de commande. Il est judicieux que la lèvre d'étanchéité soit reliée à la bague d'étanchéité de façon suffisamment élastique pour que la bague d'étanchéité puisse exécuter un déplacement axial limité sans qu'il soit nécessaire que la lèvre d'étanchéité coulisse par rapport au carter. Dans la plage de régulation, le piston différentiel exécute des dépla- cements oscillants qui conduisent à une ouverture et fermeture permanente du premier passage. La liaison élastique de la lèvre d'étanchéité avec la bague d'étanchéité permet d'obtenir que la lèvre d'étanchéité, dans la plage de régulation, n'exécute pas de déplacement contre la paroi de l'alésage. Ceci réduit notablement l'usure de la lèvre d'étanchéité, ce qui amène une élévation de la durée de vie du régulateur de pression. De plus,la caractéristique de régulation du régulateur n'est pas influencée par le frottement de la lèvre d'étanchéité. Le fait de former une rainure périphérique sur la périphérie extérieure de la bague d'étanchéité permet d'obtenir d'une façon simple l'élasticité nécessaire. 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 1 est une coupe d'un régulateur de pression sensible à la charge; et - la figure 2 est une coupe d'un régulateur de pression sensible à la pression. Le régulateur de pression représenté sur la figure 1 comprend un carter 1 qui se ferme, avec étanchéité à la pression, au moyen d'un fond 2. A l'intérieur du carter 1, est disposé un piston diffé- rentiel 3 essentiellement constitué d'une portion de plus petit diamètre 4 et d'une portion de plus grand diamètre 5 et qui est guidé, avec possibilité de coulissement axial, sur son plus petit diamètre 4 contre la paroi de l'alésage 6 du fond 2 et sur son plus grand diamètre 5 par la paroi de l'alésage 7 du carter 1. Le piston différentiel 3 sort du fond 2 par sa portion de plus petit diamètre 4 et ferme l'alésage 6 au moyen d'une garniture d'étanchéité 8. Contre la paroi frontale 9 de la partie du piston différentiel 3 qui sort, s'appuie par exemple un ressort non représenté qui appuie plus ou moins le piston différentiel en direction d'une surface de butée 10 du carter 1 selon la charge du véhicule. Le fond 2, de conception étagée et de forme annulaires est guidé, par l'intermédiaire de son diamètre extérieur cylindrique 11, dans un alésage 12 du carter 1. Il s'appuie contre un épaulement 13 du carter 1 et est maintenu axialement dans cette position par un anneau d'arrêt 14 inséré dans le carter 1. Une bague d'étanchéité 15 disposée dans le fond 2 assure l'étanchéité de l'alésage 12 du carter 1 vers l'extérieur. La chambre de pression constituée du carter 1 et du fond 2 est partagée par une garniture d'étanchéité 16 en une chambre d'admission 17 et une chambre de sortie 18. La chambre d'admission 17 est reliée à un raccord d'admission 19,disposé dans le carter 1 et muni d'un filetage,et à un alésage 20 qui s'y raccorde par lequel le liquide de frein s'écoule en provenance d'une conduite du maître-cylindre de freinage. La chambre de sortie 18 est reliée à un raccord de sortie 21, disposé dans le carter 1 et muni d'un filetageet à un alésage 22 qui s'y raccorde et par lequel le liquide de frein s'évacue dans une conduite d'un cylindre de manoeuvre de frein. La chambre d'admission 17 est reliée à la chambre de sortie 18 par l'intermédiaire d'un premier passage 23 et d'un canal de liaison 24 disposé dans le piston différentiel 3. Le canal de liaison 24 est par exemple formé d'un alésage transversal et d'un alésage axial qui s'y raccorde. L'ouverture de l'alésage transversal commence sur la surface frontale 26 de la bague d'étanchéité 16 et court en direction du fond 2. La bague d'étanchéité 16 est guidée sur la portion de plus petit diamètre 4 du piston différentiel 3 et s'appuie sur un épau- lement 25 du piston différentiel 3 avec étanchéité à la pression, en direction de la chambre de sortie 18. La surface frontale 26 de la bague d'étanchéité 16, de forme annulaire et tournée vers la chambre d'admission 17, constitue, avec la surface d'étanchéité 27 du fond située en face d'elle et à faible distance, le premier passage 23. La lèvre d'étanchéité 28 de la bague d'étanchéité 16, de forme annulaire, et qui part vers l'extérieur en direction de la chambre d'admission 17, s'appuie contre la paroi de l'alésage 7 et, pour une chute de pression déterminée de la chambre de sortie 18 vers la chambre d'admission 17, constitue un deuxîéme passage 35. Un ressort de compression 29 est disposé entre la bague d'étanchéité 16 et le fond 2. En cas de besoin, on peut insérer une rondelle annulaire entre le ressort de compression 29 et la bague d'étanchéité 16. Le mode de fonctionnement du régulateur est décrit plus en détail cidessous. Si la pression monte coté admission, le fluide sous pression parvient, par le raccord d'admission 19 et le canal 20, dans la chambre d'admission 17. Le premier passage 23 étant encore ouvert, le fluide sous pression parvient alors, par l'intermédiaire du canal de liaison 24 du piston différentiel 3, dans la chambre de sortie 18. De là, il parvient, par l'intermédiaire du canal 22 et du raccord de sortie 21, aux cylindres de frein, non représentés sur le dessin, d'un essieu arrière d'un véhicule. Pour un niveau déterminé de pression, du fait que la surface du piston différentiel 3 est sollicitée par cette pression, il se crée une force qui fait-coulisser le piston différentiel 3 en agissant contre la force d'un ressort qui appuie contre la surface frontale 9 du piston différentiel 3, ainsi que du ressort de compression 29. Par suite de ce déplacement du piston différentiel 3, la surface frontale 26 de la bague d'étanchéité 16 vient en butée contre la surface d'étanchéité 27 du fond 2, ce qui ferme le premier passage 23. La poursuite de la montée en pression dans la chambre d'admission 17 reliée au ma tre-cylindre de freinage a pour conséquence une montée en pression qui se produit dans les cylindres de frein des roues en fonction du rapport de surface de la surface frontale 25 qui limite la chambre d'admission 17 à la surface 36, de la portion de plus grand diamètre 5 du piston diffé- rentiel 3 qui limite la chambre de sortie 18. Si la pression côté admission diminue suffisamment pour que la pression qui règne dans la chambre d'admission 17 soit inférieure -à celle qui règne dans la chambre de sortie 18, le deuxième passage 35 s'ouvre du fait de la pression qui agit depuis la chambre de sortie 18 en direction de la chambre d'admission 17. De ce fait, il y a à nouveau compensation de pression entre les cylindres de frein des roues et le maître-cylindre. Lorsque la pression dans la-chambre de sortie 18 tombe en dessous d'une valeur déterminée, les ressorts de commande et le piston différentiel 3 avec sa bague d'étanchéité 16 reviennent à leur position de départ. Le régulateur de pression sensible à la pression3représenté sur la figure 2,coïncide pour l'essentiel avec la réalisation de la figure 1. Les références pour les mêmes pièces sont reprises de la figure 1. Pour éviter des répétitions, on n'indique ci-dessous en détail que les différences. Au contraire de la figure 1, les ressorts ne comprennent ici qu'un ressort de compression unique 29 qui s'appuie contre uine troisième surface étagée 32 du carter I et un collet annulaire 30 disposé sur le piston différentiel 3 dans la chambre de sortie 18. De plus, le piston différentiel 3, en direction de la fermeture, vient en butée contre une deuxième surface étagée 31 de la paroi du carter. La portion de plus faible diamètre 4 du piston différentiel 3 est guidée, avec possibilité de coulissement axial, dans un alésage borgne 33 du carter 1. Une rainure 34 à la périphérie extérieure de la bague d'étanchéité 16,augmente l'élasticité de la lèvre d'étanchéité. Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 8 1. Régulateur de pression pour installations de freinage hydrau- lique pour véhicules automobiles, comportant un carter contenant une chambre de pression reliée, par l'intermédiaire d'un raccord d'admission, à un maître-cylindre de freinage et, par l'intermédiaire d'un raccord de sortie, à au moins un cylindre de manoeuvre de frein, comprenant également un piston différentiel disposé dans la chambre de pression, sollicité par un ressort en direction du raccord de sortie et dont la surface la plus grande est soumise à la pression du raccord de sortie et la surface la plus petite à la pression du raccord d'admission, comprenant également une bague d'étanchéité en élastomère disposée dans la chambre de pression entre l'admission et la sortie et limitant un premier passage du côté admission vers le c8té sortie, que peut fermer un coulissement axial du piston différentiel dès que l'on atteint à l'admission et à la sortie une pression prédéterminée par les surfaces du piston différentiel et par le ressort, la bague d'étanchéité présentant, sur sa face tournée vers l'admission, une lèvre d'étanchéité qui collabore avec la paroi de la chambre de pression et grâce à laquelle un deuxième passage se ferme dans le cas o il y a une chute de -pression en allant de l'admission vers la sortie et s'ouvre dans le cas o il y a une chute de pression en sens inverse, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (16) est maintenue, avec étanchéité à la pression,-sur le piston différentiel (3), s'appuie contre un épaulement (25) du piston différentiel (3) en direction de la chambre de sortie (18) et constitue, avec sa face frontale (26) du côté de la chambre d'admission (17) et une face d'étanchéité (27) du fond (2) du carter (1) qui lui fait face, le premier passage (23), et en ce qu'un canal de liaison (24) dans le piston différentiel (3) relie le premier passage (23) à la chambre de sortie (8). 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de fermeture du piston différentiel (3) est limité par une butée du carter. 3. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston différentiel (3) présente dans la chambre de sortie (18) un collet annulaire (30) qui vient en butée, dans le sens de la fermeture, contre une deuxième surface étagée (31) de la paroi du carter. 4. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston différentiel (3) comporte sur sa portion de plus faible diamètre un collet qui sert à maintenir la bague-d'étanchéité (16) sur le piston différentiel (3) et arrive, en direction de fermeture, en butée contre une surface de butée du fond (2). 5. Régulateurselon l'une quelconque des revendications à 4,carac- trisé en ce que le ressort de compression (29) s 'appuie contre une troisième surface étagée (32) de plus petit diamètre de sortie (18) de la paroi du carteret sollicite le piston diffé- S rentiel (3) par l'intermédiaire de son collet (30). 6. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fond (2) de la chambre d'admission (17) est constitué d'une bague cylindrique maintenue de façon étanche dans le carter (1) et dans l'alésage (6) de laquelle le piston différentiel (3) est guidé par sa portion de plus petit diamètre. 7. Régulateur selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que le fond de la chambre d'admission (]7) est d'une pièce avec le carter (1) et en ce que le piston différentiel (3) est guidé par sa portion de plus petit diamètre dans un alésage borgne (33) disposé dans ce fond. 8. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 'l à 7, caractérisé en ce qu'un ressort de compression (29) est disposé entre la bague d'étanchéité (16) et le fond (2). - 9. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (28) est reliée à la bague d'étanchéité (16) de façon suffisamment élastique pour que la bague d'étanchéité (16) puisse exécuter un déplacement axial limité sans qu'il soit nécessaire que la lèvre d'étanchéité (28) coulisse par rapport au carter (1). 10. Régulateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une rainure périphérique (34) est formée à la périphérie extérieure de la bague d'étanchéité (16).