Brevet FR2507138A1 — publié le 19821210

La présente invention, concernant le freinage des véhicules, est plus spécifiquement relative à des ensembles à vannes de commande doubles pour systèmes de freinage hy- draulique pour véhicules, du genre comprenant une paire de vannes de commande dont chacune est adaptée à être action- née par une pédale respective séparée de façon à appliquer un frein d'un côté correspondant d'un véhicule, des volumes "de pression" de fluide dans les vannes de commande, qui sont reliés aux freins, étant tous deux reliés ensemble par un passage de transfert qui est ouvert lorsque les deux pé- dales sont simultanément actionnées afin de permettre le transfert du fluide entre les volumes de pression de façon à compenser l'usure différentielle des garnitures des freins, le passage de transfert étant fermé pour empêcher ce trans- fert lorsqu'une pédale est actionnée indépendamment. On monte habituellement des ensembles à vannes de commande du genre indiqué dans des systèmes de freinage hy- drauliques pour tracteurs agricoles et véhicules semblables, dans lesquels les freins se trouvant sur les côtés opposés du véhicule sont appliqués, simultanément pour obtenir le ralentissement du véhicule et indépendamment pour assister la commande de direction. Dans certains ensembles à vannes de commande connus du genre exposé, chaque vanne de commande incorpore un dispo- sitif d'aiguillage pour commander la communication entre une source de fluide sous pression et le volume "de pression", entre le volume '"e pression" et un réservoir à fluide, et entre le volume "de pression" et le passage de transfert Le fonctionnement de la pédale actionne ce dispositif d'aiguil- lage qui isole à son tour le volume "de pression" du réservoir, amène ce volume à être mis sous pression par la source de fa- çon à appliquer le frein et ouvre la communication entre le volume "de pression" et le passage de transfert En cas de manquement de la source après que le volume "de pression" a été isolé du réservoir, la pédale agit pour faire avancer un piston de soutien dans un perçage de manière à mettre sous 2507 138 pression le fluide qui est enfermé dans le dit volume Le dispositif d'aiguillage peut comprendre des organes mobiles de valve séparés et actionnés par la pédale, par exemple de valves à bascule et à ressort ou bien il peut comprendre un ensemble de vanne à tiroir présentant des aires de diamètres différents qui définissent des cordons ou portions de surfa- ce analogues, espacés dans le sens axial de façon à coopérer avec des orifices et passages respectifs dans un perçage complémentaire ménagédans un corps enveloppe Lorsque le dispositif d'aiguillage comprend un ensemble de vanne à ti- roir, on peut rencontrer des difficultés pour réaliser la concentricité nécessaire entre les différentes aires et les parties complémentaires du perçage, de façon à assurer le fonctionnement efficace et avantageux de l'ensemble de vanne. Conformément à l'invention, dans un ensemble à van- nes de commande du genre indiqué, chaque vanne de commande comprend un corps enveloppe pourvu d'un perçage à contour en gradin qui comporte une première partie de perçage d'aire réduite et une deuxième partie de perçage de plus grande aire, un tiroir se déplaçant dans la première partie du perçage, un piston de soutien séparé du tiroir et se déplaçant dans la deuxième partie du perçage, un volume "de pression" délimité dans le perçage entre le piston de soutien et une pièce de fermeture de l'extrémité opposée du perçage, un orifice de sortie du corps enveloppe servant à fournir une communication libre permanente entre le volume "de pression" et le frein, un orifice de récupération dans le corps enveloppe destiné à être relié à un réservoir à fluide, un orifice de transfert dans le corps enveloppe en communication permanente avec le perçage de transfert, un orifice d'entrée du corps enveloppe, relié à une source de fluide sous pression élevée, et une tige non perforée pour actionner le tiroir et qui est action- née par la pédale, la tige pouvant se déplacer, par rapport au piston de soutien, d'une distance limitée déterminée par une certaine quantité de mouvement à vide et pouvant coulis- ser de façcao étanche dans un perçage ménagé dans le piston de soutien, le tiroir étant normalement disposé dans une po- sition rétractée dans laquelle l'orifice de transfert est fermé et l'orifice de récupération se trouve en communication libre avec le volume de pression, en mettant à son tour l'orifice de sortie en communication avec le réservoir et le fonctionnement de la pédale agissant de manière à déplacer la tige par rapport au piston de soutien dans le sens de l'application du frein pour solliciter le tiroir à venir dans une position fonctionnelle agissante de façon à fermer l'ori- fice de récupération, ouvrir l'orifice de transfert et amener la mise sous pression didit volume à partir de la source, le mouvement ultérieur de la tige en cas de manquement de la source étant adapté à abaorber le mouvement à vide et à emme- ner le piston de soutien avec elle pour mettre sous pression - le fluide enfermé dans ledit volume par la fermeture de l'ori- fice de récupération. Lorsqu'une vanne de commande est amenée à fonction- ner indépendamment le passage de transfert est fermé, car l'orifice de transfert de l'autre vanne de commandes non ac- tionnée, est fermé par le tiroir correspondant, mais lorsque les deux vannes de commande sont amenées à fonctionner simul- tanément, les deux orifices de transfert sont ouverts de ma- nière à mettre les deux volumes "de pression" en communication par le passage de transfert. Si l'on s'arrange pour que le tiroir et le piston se déplacent dans des parties différentes du perçage, ceci élimine les difficultés de concentricité. Commodément la tige agit directement sur l'extrémi- té du tiroir qui avoisine le piston de soutien Avec une telle disposition la tige peut servir de tige de traction et passer au travers d'un-perçage ménagé dans le tiroir, avec un jeu appréciable Suivant une autre possibilité la tige peut fonc- tionner comme organe de poussée et faire saillie à son extré- mité intérieure contre l'extrémité intérieure du piston de soutien devant entrer en contact avec le tiroir. Commodément l'orifice de transfert et l'orifice de récupération sont espacés l'un par rapport à l'autre dans le sens axial et ils sont commandés par des parties d'extrémité opposées du tiroir, la partie d'extrémité extérieure éloignée du piston de soutien commandant l'orifice de récupération et la partie d'extrémité intérieure qui avoisine le piston de soutien commandant l'orifice de transfert Ainsi, lors du mouvement du tiroir s'écartant relativement du piston de sou- tien, la partie d'extrémité extérieure ferme l'orifice de ré- cupération et la partie d'extrémité intérieure ouvre alors l'orifice de transfert. De préférence, lorsque le tiroir se trouve dans sa position rétractée, la partie d'extrémité intérieure ferme également l'orifice d'entrée et l'orifice d'entrée est ouvert pour faire en sorte que du fluide provenant de la source soit admis dans le volume "de pression" lorsque le tiroir est dé- placé dans la direction d'application du frein. Si l'on fait en sorte que les orifices soient com- mandés par les parties d'extrémité opposées, ceci facilite la construction, car le tiroir peut avoir un diamètre constant sur toute sa longueur axiale, ce qui ne nécessite qu'une seule opération d'usinage pour le fabriquer. L'invention sera mieux expliquée et comprise par la description ci-après de certains modes de réalisation de cel- le-ci, donnés à titre non limitatif, avec référence aux des- sins parmi lesquels: la figure 1 est une élévation d'extrémité d'un ensemble de valve de commande double pour un système de freinage hydrau- lique du véhicule; la figure 2, une vue en plan de l'ensemble incluant une cou- pe suivant la ligne 2 2 de la figure 1; la figure 3, une élévation latérale incluant une coupe sui- vant la ligne 3 3 de la figure 2; la figure 4 une coupe suivant la ligne 4 4 de la figure 1; la figure 5, une coupe suivant la ligne 5 5 de la figure 1; la figure 6, une coupe longitudinale semblable à la figure 3, effectuée sur un autre ensemble de valve de commande; la figure 7, une coupe semblable à celle de la figure 6, pour un autre ensemble de valve de commande et la figure 8, une coupe semblable à celle de la figure 6 pour un autre ensemble de valve de commande encore. L'ensemble de vanne de commande double, représenté sur les figures 1 à 5, comprend une paire de vannes de com- mandel, 2 comprenant des corps enveloppes séparés 3 et 4 t serrés ensemble c 8 te à côte Chaque corps enveloppe 3, 4 présente un perçage longitudinal 5, 6 à contour en gradin, comportant une partie de perçage 7 à petit diamètre et une partie 8 à plus grand diamètre. Un piston de soutien 9 se déplace dans chaque par- tie de perçage 8 et un volume "de pression" de fluide 10 est délimité dans chaque perçage 5, 6, entre le piston 9 et une pièce de fermeture 11 de l'extrémité opposée du perçage 5, 6. Un tiroir creux 12, à diamètre constant sur toute. sa longueur axiale, se déplace dans chaque partie du perçage 7 Chaque tiroir 12 règle la communication entre le volume "de pression" 10 du corps enveloppe respectif 3, 4 un orifi- ce de récupération 13, un orifice d'entrée 14 et un orifice de transfert 15 Les deux orifices de récupération 13 sont reliés entre eux par des passages de liaison 16 ménagés dans les corps enveloppe 3 et 4, qui communiquent à leur tour avec un réservoir commun 17 à fluide Les deux orifices d'entrée 14 sont reliés entre eux par des passages de liaison grâce auxquels une source d'énergie 18, qui est de façon convenable un accumulateur hydraulique, est en communication par l'inter- médiaire d'une valve de non retour 19 Enfin les deux orifices de transfert 15 sont en communication par un passage de trans- fert 20. Un orifice de sortie 21 relie chaque volume de pres- sion 10 à un frein 21 a sur un côté correspondant du véhicule. Chaque vanne 1, 2 est actionnée par une pédale (non représentée)qui agit sur le tiroir 12 de cette vanne par l'in- termédiaire d'une tige de traction pleine 22 Ainsi qu'il est représenté, chaque tiga 22 se déplace au travers de la pièce de fermeture 11 et passe avec un jeu appréciable au travers du perçage du tiroir 12 Une partie 23 de la tige de traction 22, qui est de plus grand diamètre, se déplace dans un perça- ge 24 ménagé dans le piston 9 et porte un joint 25 qui s'adap- te de façon étanche dans le perçage 24 Dans la position re- présentée, un ressort 26 maintient le tiroir 12 en position rétractée, de façon à ouvrir l'orifice de récupération 13 et à fermer les orifices 14 et 20, de sorte que le volume de pression 10 est isolé de la source 18 et évacué au réservoir 17 Le tiroir 12 lui-même agit sur un épaulement 27 de la ti- ge 22 en appuyant à son tour sur le piston 9 par l'intermé- diaire d'une collerette radiale 28, afin de maintenir le pis- ton en position rétractée contre un organe d'arrêt 29, et dans cette position une tête plus large 30 à l'extrémité in- térieure libre de la tige 22 est écartée du piston 9 Lorsqu'une pédale est actionnée indépendamment de façon à manoeuvrer l'une des vannes, par exemple la vanne 2, la tige de traction 22 est tirée hors du corps enveloppe 4 en emmenant avec elle le tiroir 12 gr Ace à l'appui de l'épaule- ment 27 contre le tiroir 12 Tout d'abord ceci amène la par- tie d'extrémité du tiroir 12 à fermer l'orifice de récupéra- tion 13 de façon à isoler le volume de pression 10 du réser- voir 17 Lors du mouvement ultérieur dans la même direction, l'extrémité intérieure opposée du tiroir 12 découvre l'orifi- ce de transfert 15, puis l'orifice d'entrée 14, de sorte que le fluide provenant de la source entre dans le volume de pression 10 pour appliquer le frein 21 a sur ce côté du véhi- cule Comme l'orifice de transfert 15 dans l'autre vanne 1 est fermé par le tiroir 12 de cette vanne il ne peut y avoir de transfert de fluide par le passage de transfert 20. Lorsque la source 18 agit, le mouvement de la tige de traction 22 tel que décrit ci-dessus s'effectue par rapport au piston 99 qui est maintenu contre sa butée 29 par la pres / sion du volume de fluide 10 et la distance entre la tête 30 et le piston 9 définit une certaine quantité de mouvement à vide qui est choisie de façon que la tête 30 n'entre pas en contact avec le piston 9. Si la source 18 cesse d'agir, la tige 22 est encore déplacée par la pédale d'une petite distance de façon à absor- ber le mouvement à vide et le déplacement ultérieur de la tige 22, alors que la tête 30, en contact avec le piston 9, emmène ce piston vers l'avant pour mettre sous pression le fluide qui est enfermé dans le volume 10 parce que le tiroir 12 a fermé antérieurement l'orifice de récupération 13. Lorsque les deux vannes de commande 1 et 2 sont amendes à fonctionner ensemble par l'actionnement simultané des deux pédales, qui peuvent être liées ensemble, chaque vanne de commande 1, 2 fonctionne comme il a été décrit ci- dessus, car les deux orifices de transfert 15 sônt en commu- nication libre avec les volumes "de pression" 10, le trans- fert du fluide par le passage de transfert 20 peut steffec- tuer comme il est nécessaire afin de compenser l'usure dif- férentielle des garnitures de friction des freins. Dans la valve de commande modifiée représentée sur la figure 6, la tige 22 est remplacée par une tige de poussée actionnée par une pédale La tige de poussée 31 est essen- tiellement constituée en omèttant, dans la tige de traction 22, la partie passant au travers de la pièce de fermeture 11 et du tiroir 12, une force étant appliquée par la pédale à l'extrémité extérieure de la tige qui porte la tête 30. Un orifice de fuite 32 est prévu à l'extrémité du perçage 7 avoisinant la pièce de fermeture 11. L'axe de l'orifice d'entrée 13 est déplacé d'une petite distance vers l'orifice de récupération 14 et par rap- port à l'axe de l'orifice de transfert 15 Ceci assure que l'orifice de transfert 15 obtienne une ouverture complète avant qu'une position d'ouverture complète soit atteinte pour l'orifice d'entrée 13. Dans la vanne de commande de la figure 7, la pièce de fermeture 11 forme une partie intégrante du-corps envelop- pe, et les axes de l'orifice d'entrée 13 et de l'orifice d'équilibrage 15 sont alignés dans le sens axial. La disposition et le fonctionnement du dispositif de la figure 7 sont par ailleurs les mêmes que pour la figu- re 6 et on a utilisé des chiffres de référence identiques pour désigner les parties ou pièces correspondantes. 2507 138 Dans la vanne de commande de la fi:Lire 8, le tiroir 12 a une plus grande longueur et l'orifice de récupération 14 est remplacé par l'orifice d'entrée 13 et l'orifice de trans- fert 15, dont les axes sont alignés. Le tiroir 12 présente des cordons ou portions de surface espacés définis par des parties d'extrémité opposée qui ont le même diamètre, mais qui sont séparés par une rai- nure annulaire 34 de longueur appréciable qui communique avec la partie centrale creuse du tiroir 12 par un passage diané- tral 35 La longueur axiale de la rainure 34 est un peu infé- rieure à l'écartement entre l'orifice de récupération 14 et les orifices 13 et 15, de sorte que dans la position rétrac- tée qui est représentée, l'orifice de récupération 14 est en communication avec le volume de pression 10 par la rainure 34, le passage 35 et la partie creuse du tiroir 12, les orifices 13 et 15 étant fermés par le cordon défini par la partie d'extrémité intérieure du tiroir 12. Lorsque le tiroir 12 avance dans son perçage, l'ori- fice 14 est fermé par le cordon se trouvant à l'extrémité in- férieura du tiroir 12 et ensuite la rainure 34 est amenée à l'alignement des orifices 13 et 15, de façon à les mettre en communication avec le volume de pression 10. La disposition et le fonctionnement de la valve de la figure 8 sont par ailleurs les mêmes que ceux des figures 6 et 7 et on a utilisé des repères identiques pour désigner les parties ou pièces correspondantes. REVENDICATIONS 1 Ensemble à vannes de commande pour systèmes de freinage hydraulique pour véhicules, comprenant une paire de vannes de commande dont chacune est adaptée à être actionnée par une pédale respective séparée de façon à appliquer un frein d'un côté correspondant d'un véhicule, des volumes de pres- sion de fluide dans les vannes de commande, qui sont reliés aux freins, étant tous deux reliés entre eux par un passage de transfert qui est ouvert lorsque les pédales sont action- nées simultanément afin de permettre le transfert du fluide entre les volumes de pression pour compenser l'usure diffé- rentielle de la garniture des freins, le passage de trans- fert étant fermé pour empêcher ce transfert lorsqu'une pédale est actionnée indépendamment, caractérisé en ce que chaque vanne de commande ( 1,2) comprend un corps enveloppe ( 3,4) comportant un perçage ( 5,6) à contour en gradin constitué par une première partie ( 7) du perçage de petite aire et une deuxième partie ( 8) de perçage à plus grande aire, un tiroir ( 12) se déplaçant dans la première partie de perçage ( 7), un piston de soutien ( 9) séparé du tiroir ( 12) et se déplaçant dans la deuxième partie de perçage ( 8), un volume de pression de fluide ( 10) délimité dans le perçage ( 5,6) entre le piston de soutien ( 9) et une pièce de fermeture ( 11) de l'extrémité opposée du perçage ( 5,6), un orifice de sortie ( 21) du corps enveloppe ( 3,4) servant à fournir une communication libre permanente entre le volume de pression ( 10) et le frein ( 21 a), un orifice de récupération ( 13) dans le corps enveloppe ser- vant à fournir une communication avec un réservoir ( 17) à fluide, un orifice de transfert ( 15) dans le corps enveloppe ( 3,4) en communication permanente avec le passage de transfert, un orifice d'entrée ( 14) du corps enveloppe ( 3,4) relié à une source ( 18) de fluide sous pression élevée, et une tige non perforée ( 22) pour actionner le tiroir ( 12) et qui est action- née par la pédale, la tige ( 22) pouvant se déplacer, par rap- port au piston de soutien ( 9), d'une distance limitée détermi- née par une certaine q Uantité de mouvement à vide et pouvant coulisser de façon étanche dans un perçage ( 24) ménagé dans le piston de soutien ( 9), le tiroir ( 12) étant normalement disposé dans une position rétractée dans laquelle l'orifice de transfert ( 15) est fermé et l'orifice de récupération ( 13) est en communication libre avec le volume de pression ( 10), en mettant à son tour l'orifice de sortie ( 21) en communica- tion avec le réservoir ( 17), et le fonctionnement de la péda- le agissant de manière à déplacer la tige ( 22) par rapport au piston de soutien ( 9) dans le sens de l'application du frein pour solliciter le tiroir ( 12) à venir dans une position agis- sante de façon à fermer l'orifice de récupération ( 13), ouvrir l'orifice de transfert ( 15) et amener la mise sous pression dudit volume ( 10) à partir de la source ( 18), le mouvement ultérieur de la tige ( 22) en cas de manquement de la source ( 18) étant adapter à absorber le mouvement à vide et à emmener le piston de soutien ( 9) avec elle pour mettre sous pression le fluide enfermé dans ledit volume ( 10) par la fermeture de l'orifice de récupération ( 13). 2 Ensemble à vannes de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige ( 22) agit directement sur l'ex- trémité du tiroir ( 12) qui avoisine le piston de soutien ( 9). 3 Ensemble à vannes de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige ( 22) fonctionne comme tige de traction et passe au travers d'un perçage ( 24) dans le tiroir avec un jeu substantiel. 4 Ensemble à vannes de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige ( 22) agit à la façon d'un organe de poussée et fait saillie à son extrémité intérieure contre l'extrémité intérieure du piston de soutien ( 9) devant entrer en contact avec le tiroir ( 12). 5 Ensemble à vannes de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de transfert ( 15) et l'orifice de récupération ( 13) sont espacés l'un par rap- port à l'autre dans le sens axial. 6 Ensemble à vannes de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ltorifice de transfert ( 15) et l'orifice de récupération ( 13) sont commandés par des par- ties d'extrémité opposées du tiroir ( 12). 25071 8 1 1 7 Ensemble à vannes de commande selon la revendication ( 6), caractérisé en ce que l'orifice de récupération ( 13) est commandé par la partie d'extrémité extérieure du tiroir ( 12), éloignée du piston de soutien ( 9), et en ce que l'orifice de transfert ( 15) est commandé par la partie d'extrémité inté- rieure du tiroir ( 12) avoisinant le piston de soutien ( 9). 8 Ensemble à vannes de commande selon la revendication pré- cédente, caractérisé en ce que lorsque le tiroir ( 12) se trouve dans sa position rétractée, la partie d'extrémité ex- térieure du tiroir ( 12) ferme l'orifice d'entrée ( 14) et que, lorsque le tiroir ( 12) est amené à se déplacer dans la direc- tion de l'application du frein, l'orifice d'entrée ( 14) est ouvert pour que du fluide provenant de la source soit admis dans le volume de pression ( 10).