Brevet FR2487762A1 — publié le 19820205

L'invention concerne un maître-cylindre assisté, c'est-à-dire comportant des moyens permettant d'y adjoindre un dispositif d'assistance au freinage quelconque, comme par exemple un servomoteur à dépression. Les maîtres-cylindres à amplificateurs de pression utilisés dans les installations de freins de véhicules comprennentgénéralement, un maitre-cylindre proprement dit, pouvant être à un ou deux circuits de freins hydrauliques et dont le piston est connecté avec un organe d'actionnement à travers une valve de contrôle et de réaction, et avec le diaphragme ou le piston d'une chambre de dépression d'un servomoteur.Pour des raisons de construction, les moyens de montage de l'ensemble sur la carrosserie du véhicule sont prévus sur la paroi arrière de la chambre de dépression, à travers laquelle passe l'or- gane d'actionnement du piston, et le maître-cylindre est fixé sur la paroi opposée de cette chambre, éloignée des moyens de montage, de manière que c'est cette dernière paroi qui doit absorber la réaction qui se produit dans le cylindre durant le fonctionnement, et cette réaction est transmise aux dispositifs de montage à travers le corps de la chambre de dépression. La tendance moderne à fabriquer cette sorte de dispositifs par des techniques de moulage, particulièrement en matière plastique, fait que la réaction du maître-cylindre dévient excessive dans les pièces composant la chambre de dépression, et on a déjà essayé de pallier à cet inconvénient en prévoyant une connexion mécanique, par exemple, un corps tubulaire ou des colonnes longitudinales disposés autour de l'organe d'actionnement du piston, entre ltex- extrémité du maître-cylindre ou la paroi de la chambre de dépression adjacente à ce dernier et les moyens de montage ou la paroi correspondante de la chambre de dépression en question.Ces agencements connus entraînent cependant une complication considérable de la chambre de dépression, car il est nécessaire de prévoir à l'intérieur de celle-ci les moyens adéquats pour connecter mécaniquement le diaphragme avec l'organe d'actionnement du piston et obtenir en même temps l'étanchéité nécessaire entre les deux enceintes de cette chambre. La présente invention perfectionne les maitres-cylindres du type indiqué ci-dessus avec l'avantage supplémentaire de permettre une réduction considérable de leur longueur. Dans ce but, l'invention concerne un maitre-cylindre assisté comprenant un ou deux circuits de frein hydrauliques caractérisé en ce qu'il est pourvu à 1' une de ses extrémités de moyens de montage en vue de sa fixation directe sur une paroi du véhicule, qu'un organe radial lié au piston ou au piston primaire fait saillie radialement à travers des fenêtres longitudinales du maître-cylindre et qu'il est relié à un moyen d'assistance. Bien entendu, le moyen d'assistance est de préférence un servomoteur à dépression entourant la portion du maitre-cylindre qui comprend lesdites fenêtres longitudinales, des moyens d'étanchéité à soufflet étant disposés entre ces fenêtres et une enceinte de dépression du servomoteur. Par ailleurs, le maître-cylindre peut comprendre ou abriter une cavité axiale débouchant du côté de 1' extrémité de montage et renfermant la valve de contrôle et de réaction du servomoteur. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la paroi de la chambre de dépression plus éloignée de 1' extrémité de montage du maître-cylindre est formée d'une seule pièce avec ce dernier, et sur son contour extérieur on fixe un couvercle qui s' ajuste de façon étanche sur l'extré- mité de montage en question, et dans ee cas les moyens de montage du maitre-cy- lindre sont formés par un organe de montage distinct. Selon une variante les moyens de montage du maître-cylindre sont formés par une platine terminale d'une pièce avec l'extrémité de montage de ce dernier, et la chambre de dépression présente deux parois extrêmes, mutuellement fixées à leur périphérie et pourvues de deux ouvertures co-axiales avec le maitre-cylindre, lesquelles parois s'ajustent de façon étanche avec la surface extérieure de ce dernier en des positions axiales situées de chaque côté des fenêtres latérales du maître-cylindre en question. Eventuellement, la paroi de la chambre de dépression la plus éloignée des organes de montage et/ou la partie extérieure adjacente du maître-cylindre, forment des réservoirs pour le fluide hydraulique, communiquant avec les enceintes dudit maître-cylindre. Lorsque le maitre-cylindre comprend deux pistons hydrauliques en tandem et qui séparent deux enceintes connectées avec les circuits de freins respectifs à travers des orifices latéraux, il est possible d'obtenir une réduction de longueur additionnelle, si on fait déboucher les orifices en question dans des rainures longitudinales de la surface intérieure du cylindre et qui s'entendent au-delà des limites du parcours des pistons correspondants. Les dessins ci-joints montrent à titre d'exemples non limitatifs de la portée de la présente invention et en représentation schématique, quelques modes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins La Figure 1 est une section axiale d'un maître-cylindre et d'un servomoteur associé incorporant les perfectionnements de la présente invention La Figure 2 est une section axiale de la partie du maitre-cy- lindre selon l'invention, dans lequel on a prévu des réservoirs pour le fluide hydraulique La Figure 3 est une vue similaire à la Figure 1 dans laquelle le maître-cylindre est distinct ; et La Figure 4 est une section transversale selon la ligne IV-IV de la Figure 1 ou 3. Les Figures 1 et 4 représentent un maître-cylindre et son servomoteur d'assistance à dépression, comprenant le maître-cylindre proprement dit ou cylindre hydraulique -1-, une chambre de dépression -2- et une valve de commande et de réaction -3-. Le cylindre hydraulique -1- est destiné à alimenter deux circuits de freins indépendants -4- et -5- à partir de deux alimentations de fluide hydraulique, -6- et -7-. Il est pourvu d'un piston primaire -8- et d'un piston secondaire -9- montés en tandem à l'intérieur du cylindre et séparés au moyen de ressorts hélicoidaux -10- de telle manière qu'ils définissent deux enceintes depression indépendantes -11- et -12- correspondant aux circuits de freins en question.La chambre de dépression -2- comprend une paroi frontale -13- moulée d'une pièce avec le maître-cylindre -1-, une paroi arrière -14fixée rigidement et hermétiquement sur la paroi -13- au moyen d'un agraffage périphérique -15- et un piston d'assistance indiqué par la référence générale -16- et formé par un diaphragme flexible annulaire -17- qui est fixé à sa périphérie sur l'agraffage -15- et par son bord intérieur sur un plateau rigide -18-, de telle manière qu'il définit à l'intérieur de la chambre de dépression une enceinte de dépression -19- et une enceinte atmosphérique -20-. Ainsi qu'on peut le constater, la partie arrière de la longueur du cylindre hydraulique -1- où glisse le piston primaire -8- s'étend axialement à travers la chambre de dépression -2- et son extrémité traverse la paroi arrière -14- de cette dernière à travers un orifice central avec lequel il forme une fermeture étanche au moyen d'un joint -21-. Cette extrémité est filetée extérieurement et reçoit une platine annulaire -22- pouvant être pourvue de moyens adéquats, comme les boulons -23- pour la fixation de l'ensemble du maître-cylindre sur la paroi de feu ou toute autre partie adéquate du véhicule. Les deux pistons hydrauliques -8- et -9- ont leurs surfaces latérales cylindriques et lisses et leur fermeture étanche avec la paroi du cylindre s' effectue au moyen de deux paires de joints -24- et -25- logés dans des rainures annulaires de cette paroi, les joints de chaque paire étant placés de part et d'autre d'une rainure annulaire correspondante -26- et -27-, communiquant à travers des conduits -28- et -29- avec les alimentations de fluide hydraulique -7- et -6-. Dans le cas de la Figure 1 on a supposé que l'alimentation de fluide hydraulique s'effectue à partir de réservoirs éloignés du maître-cylindre, avec lequel ils sont connectés à travers des conduites non représentées, mais il est possible également de former ces réservoirs, comme indiqué à la Figure 2 venus de matière avec le maître-cylindre -1- et la paroi avant -3- de la chambre de dépression -2-.A cet effet, cette pièce comprend une paroi verticale -30- formant une enceinte qui est traversée transversalement par une cloison -31- de moindre hauteur, de manière à constituer deux réservoirs indépendants -32- et -33-, où débouchent les conduits -28- et -29-. Naturellement, les deux réservoirs peuvent être fermés au moyen d'un couvercle non représenté, pourvu de moyens de remplissage et, éventuellement, d'indicateurs de niveau du fluide hydraulique. La compensation des dilatations des fluides hydrauliques s'effectue moyennant des rainures ou des chanfreins -8a et 9aaux extrémités des pistons qui, en position de repos, font communiquer les enceintes -11- et -12- avec les alimentations respectives -28-et 27-. D'autre part, le piston secondaire -9- est maintenu positivement à la position de repos au moyen d'un boulon -9b- dont la tête -9c- est entraînée dans le retour du frein par la collerette terminale du manchon -8b-, dont 1' extrémité opposée est bordée extérieurement et sollicitée par le ressort -10- du piston primaire. Les circuits de frein -4 et 5- communiquent à l'aide des conduites -34 et 35- avec une ou plusieurs rainures -36 et 37- respectivement, formées longitudinalement sur la surface intérieure du maître-cylindre hydraulique et s'étendant, la première d'entre elles entre le fond dudit maître-cylindre hydraulique et le joint -24- avant et la seconde entre les joints les plus rapprochés des deux paires -24 et 25-. Conformément à cela, il n'est plus nécessaire de prévoir les distances de parcours habituelles entre les conduites -34 et 35- et les extrémités adjacentes des pistons, car la communication entre les enceintes -11 et 12- avec les conduites précitées est assurée dans n'importe quelle position des pistons à travers les rainures -36 et 37-.La suppression desdites distances de parcours permet de réaliser une réduction appréciable de la longueur du maître-cylindre et un gain de poids de la matière utilisée pour ce dernier. Le piston primaire -8- comporte monté avec un mouvement relatif en son extrémité arrière, une pièce tubulaire formant le corps -38- de la valve de commande et de réaction -3-, qui dépasse en coulissant de l'extrémité arrière (en dehors de la paroi arrière -14- de la chambre de dépression -2-) du cylindre hydraulique -1- et formant une fermeture étanche avec lui à l'aide de deux joints -39 et 40-, séparés axialement entre eux. L'extrémité du corps -38- adjacente au piston primaire -8- est traversée par une goupille diamétrale -41- dont les extrémités s'étendent à travers des fentes longitudinales -42- du maître-cylindre et sont fixées à un moyeu -43- du plateau -18- du piston -16-.Un soufflet tubulaire -44- dont les extrémités sont fixées respecti vement par -45- à la surface extérieure du maître-cylindre, devant les fentes -42- et par -46- au moyeu -43- du piston, isolent ces fentes de l'enceinte de dépression -19- de la chambre de dépression -2-. On constate que toute la partie du maître-cylindre -1- comprise à l'intérieur de la chambre de dépression -2- est utilisée puisqu'elle abrite le piston primaire -8-.D'autre part, l'ex- trémité arrière (à droite de la figure) du maître-cylindre est fixée directement sur la platine de montage -22-, de telle manière que toute la réaction de travail dudit maître-cylindre est directement transmise à cette platine, et les parois -13 et 14- de la chambre de dépression -2- peuvent être dimensionnées pour des efforts beaucoup plus réduits sans qu'il soit besoin de prévoir d'organes transmetteurs de cette réaction, distincts du maître-cylindre, à l'intérieur de la chambre de dépression. Le corps -38- de la valve de commande et de réaction -3- est creux et son extrémité extérieure constitue 1' entrée de l'air atmosphérique dans le dispositif, qui se fait par l'intermédiaire d'un filtre à air -47-. Dans la position longitudinale intermédiaire du corps -38, se trouve un échelon formant un siège de valve -48- et entre. ce dernier et le filtre -47- il existe un siège -49- sur lequel s'appuie l'extrémité arrière d'un manchon élastique et relativement épais -50- dont l'extrémité avant est libre et forme un plateau obturateur -51- faisant face au siège de la valve -48-. Le manchon -50est armé intérieurement d'une douille rigide et échelonnée -52- contre laquelle s'appliquent les extrémités avant de deux ressorts hélicoidaux coniques -53- en appui sur deux échelons par une douille d'actionnement -54- qui à son tour s'appuie sur l'échelon conique -55- d'une tige -56- dépassant à l'extérieur à travers le filtre à air -47- en formant l'organe d'actionnement de l'ensemble et que l'on peut connecter à la pédale du frein ou à une transmission.L'extrémité opposée de la tige -56- possède fixée à l'aide d'une rotule -57- une pièce en forme de piston -58- coulissant axialement dans la cavité du corps -38- et dont 1' extrémité intérieure forme un élément obturateur en forme de cloche -59qui s'applique contre le siège formé par l'obturateur -51- à l'intérieur du contour fermé par le siège de la valve -48-. Le fonctionnement de l'ensemble qui vient d'être décrit est classique. Dans la position de repos représentée à la Figure 1, l'aspiration du moteur se communique, par exemple, à travers un tuyau fixé sur l'ori- fice -60-, à la chambre de dépression -19- et de cette dernière, à travers les passages -67 et 66-, dans l'enceinte de la valve comprise entre le siège -48et l'extrémité arrière du manchon -50-. De cette enceinte, elle aboutit à l'enceinte -20- à travers le siège -48, le canal -63- et les fentes -64 et 65- du maître-cylindre -1- et du plateau -18- respectivement. En conséquence, le piston -16- reçoit des pressions équilibrées sur ses deux faces et l'ensemble se maintient dans la position représentée, sous l'action d'un dispositif élastique conventionnel, non représenté. Les caractéristiques mécaniques du manchon élastique -50- et des ressorts -53- sont telles qu'en actionnant la tige -56- vers la gauche de la Figure, en nremier lieu, le manchon se déforme jusqutà ce que son extrémité nbturatrice -51- s'applique contre le siège de la valve -48-, isolant ainsi ltencein1--e a-mosphérique de la dépression qui se maintien nonobstant dans l'enceinte -19-.. En continuant ce mouvement, l'obturateur -59- se sépare du siège formé dans l'obturateur -51- de telle sort.e que l'air atmosphérique peut penétrer à travers l'intérieur du manchon -50-, du canal -63- et des fentes -64 et 65- dans ltencsinte atmoqphérique -20-, e- poussant le piston -16- vers la gauche et en déterminant l'actionnement du maitre-cylindre. Afin de fournir la réaction de freinage sur l'organe d'actionnement fixé sur la tige -56-, on a prévu un bloc élastique de réaction -68-, logé dans une cavité de l'extrémité arrière du piston primaire -8- et contre laquelle vient s'appliquer l'extrémité de la pièce -58-. Dans le cas de la Figure 3, la construction diffère dans le sens que le maitre-cylindre -la-, semblable au maître-cylindre -1- précédemment décrit, possède une collerette de montage -22a- formée d'une pièce à son extrémité arrière et sa surface latérale, cylindrique et lisse, est ajustée de façon étanche dans un manchon tubulaire correspondant -69-, formé dans une pièce moulée -70- constituant les réservoirs -32 et 33- et la paroi -3- de la chambre de dépression en même temps. Dans ce cas, les conduites -34a et 35a- de communication avec les circuits de freins -4 et 5- sont acheminées vers l'extrémité libre du maitre-cylindre afin de ne pas gêner le montage et, étant donné la position de la conduite -34a-, les rainures -36- sont évidemment inutiles. Evidemment, l'absorption des réactions de freinage du maitre- cylindre s'effectue exactement de la même manière que dans l'exemple précédent. REVENDIGATIONS 1. Maitre-cylindre assisté comprenant un ou deux circuits de frein hydrauliques caractérisé en ce qu'il est pourvu à l'une de ses extrémités de moyens de montage (22) en vue de sa fixation directe sur une paroi du véhicule, qu'un organe radial (41) lie au piston ou au piston primaire fait saillie radialement à travers des fenêtres longitudinales (42) du maitre-cylin- dre et qu'il est relié à un moyen d'assistance (2). 2. Maitre-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'assistance est un servomoteur à dépression (2) entourant la Dortion du maRtre-cvlindre qui comprend lesdites fenêtres lonzitudinales (42) des movens d'étanchéité à soufflet (44) étant disposés entre ces fenêtres et une enceinte de dépression (19) dudit servomoteur. 3. Maître-cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité axiale (38) débouchant du côté de ladite extrémité de montage et renfermant la valve de contrôle et de réaction (3) dudit servomoteur. 4. Maitre-cylindre selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins l'une des parois axiales (14) dudit servomoteur s'ajuste coaxialement autour de la surface cylindrique externe dudit maîtrecylindre, avec interposition d'un joint d'étanchéité (21) 5. Maître-cylindre selon l'une des revendications 2 à 4, associé à un servomoteur en deux parties, caractérisé en ce que l'une de ces parties (13 )est venue de matière avec le boîtier du maître-cylindre. 6. Maître-cylindre selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé essentiellement par le fait que les moyens de montage du maître-cylindre sont constitués par une platine terminale (22a) de l'extrémité de montage, et que le boitier du servomoteur présente deux parois extrêmes mutuellement fixées périphériquement et pourvues de deux ouvertures coaxiales avec le maitre-cylin- dre et s'ajustant de façon étanche avec la surface extérieure de ce dernier, en des positions axiales situées des deux côtés des fenêtres longitudinales du maître-cylindre en question. 7. Maître-cylindre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi extrême la plus éloignée des moyens de montage se prolonge par un manchon tubulaire (69) s'ajustant de façon étanche à la surface externe du maitre-cylindre et qu'un réservoir (33) de liquide de frein est venu de matière avec ledit manchon. 8. Maître-cylindre selon l'une des revendications précédentes, comprenant deux pistons en tandem séparant deux enceintes (11 et 12) connectées avec les circuits de freins respectifs à travers des orifices latéraux, caractérisé par le fait que lesdits orifices débouchent dans des rainures longitudinales (36 et 37) de la surface intérieure du cylindre.